Coolant (chất làm mát): phân loại, ứng dụng

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Quá trình gia công kim loại vốn gắn liền với ma sát mạnh xảy ra giữa phôi và dụng cụ. Điều này đặc biệt rõ ràng trong các hoạt động tiện và phay, khi dao cắt rất nóng, trong quá trình đùn nguội và hướng nhiều vị trí tốc độ cao. Ma sát mạnh góp phần làm mòn dụng cụ sớm, biến dạng dẻo của phôi và thay đổi tính chất kim loại do quá nhiệt. Cần có chất lỏng cắt đặc biệt (chất làm mát) để giảm ma sát và giảm nhiệt độ.

Thông số phân loại của chất lỏng cắt

Sự phân loại chung của chất lỏng cắt dựa trên một số thông số cơ bản:

• Theo xuất xứ của các thành phần. Chất làm mát dầu được sản xuất dựa trên dầu mỏ, mỡ động vật hoặc thực vật.
• Theo phương pháp bố cục. Emulsol là thành phẩm có thời hạn sử dụng lâu dài hoặc chất làm nguội kỹ thuật được pha chế ngay trước khi sử dụng từ chất cô đặc phù hợp với GOST.
• Pocác ngành ứng dụng. Nhiều loại chất làm mát khác nhau được sản xuất cho các điều kiện làm việc khác nhau của ứng dụng. Chất lỏng cắt tổng hợp cho các hoạt động biến dạng dẻo, chất làm mát cho máy tiện hoặc máy phay.
• Theo các thông số vật lý và cơ học - độ nhớt, số axit, điểm chớp cháy. Đặc tính thứ hai xác định việc sử dụng chất làm mát dầu để dập nóng.

Phân loại chất lỏng cắt theo thành phần

Các loại chất làm mát sau được phân biệt theo thành phần:

• Dầu - chế phẩm của các thành phần không trộn lẫn với nước. Cơ sở của chất làm mát dầu là dầu parafin, dầu khoáng hoặc dầu mỏ (60-95%). Để tăng cường hiệu quả chống mài mòn, ma sát, ăn mòn, các chất phụ gia và chất ức chế khác nhau được bao gồm trong chế phẩm. Chất làm mát dầu có đặc tính bôi trơn tuyệt vời. Được sử dụng cho kim loại mềm trong các ứng dụng đơn giản.
• Khoáng chất - gốc được tạo ra từ dầu bằng xúc tác hydro hóa. Để tăng hiệu quả, các chất phụ gia từ chất béo, hợp chất clo, lưu huỳnh, phốt pho được đưa vào thành phần. Các chế phẩm này được sử dụng trong các loại gia công kim loại như: cắt thép, nhôm, đồng thau, tiện ren, công việc phay trên thép hợp kim.
• Water miscible - dung dịch nước gốc khoáng. Các hợp chất này có đặc tính làm mát tuyệt vời và độc tính thấp, nhưng đồng thời đặc tính bôi trơn thấp. Phạm vi ứng dụng - tiện nhẹ và vừa của đồng và đồng, phay và khoan tất cả các loại kim loại màukim loại, mài và dập thép.
• Tổng hợp và bán tổng hợp - hỗn hợp của nước, chất hoạt động bề mặt, polyme tan trong nước, phụ gia chống tạo bọt và kháng khuẩn, chất ức chế ăn mòn. Phụ gia chống mài mòn cũng được thêm vào công thức tổng hợp để tăng độ bôi trơn.
• Nhũ tương là chế phẩm có hàm lượng các hạt phân tán cao. Giảm hao mòn công cụ và thiết bị trong hầu hết các hoạt động gia công kim loại.

Cấu tạo và cơ chế hoạt động của nước làm mát

Việc sử dụng rộng rãi chất làm mát trong các quy trình gia công kim loại là do sự tách biệt hiệu quả của các bề mặt cọ xát của phôi và dụng cụ và để giảm nhiệt độ của chúng. Chất lỏng cắt hiệu quả nhất có thể bao gồm các thành phần sau:

• Dựa trên dầu tổng hợp hoặc mỡ động vật.
• Phụ gia tăng hiệu suất chống ma sát và chịu cực áp.
• Các thành phần ngăn sự tách biệt của thành phần trong quá trình bảo quản.
• Phụ gia chống ăn mòn và phá hủy.
• Các thành phần giúp giảm tạo bọt và cải thiện khả năng thấm ướt của các bề mặt trong gia công kim loại.

Ứng dụng của chất làm mát

Chất lỏng làm mát được sử dụng để bôi trơn và làm mát khu vực làm việc trong gia công kim loại. Tính chất làm mát giúp giảm ma sát trong vùng gia công, do đó giảm mài mòn dụng cụ, tăng chất lượng sản phẩm, nâng cao cường độ công nghệquy trình và kết quả là năng suất tổng thể.

Do tính chất bôi trơn của chúng, chất làm mát làm giảm tốt lực ma sát giữa bề mặt của phôi và mép của dụng cụ cắt, ma sát bên trong lớp kim loại được cắt. Các chất bôi trơn kỹ thuật riêng biệt có các đặc tính hóa học giúp giảm không chỉ lực ma sát mà còn cả lực cắt. Hầu hết các chất làm mát là chất hoạt động bề mặt có đặc tính hấp phụ cao. Chúng có khả năng tạo thành một lớp màng ổn định trên bề mặt kim loại, giúp giảm ma sát đáng kể. Một số chất phụ gia hoạt động bề mặt đặc biệt có tác dụng "tạo nêm" cho kim loại. Các phân tử kéo dài của các chất phụ gia như vậy rơi vào các vết nứt nhỏ trên bề mặt kim loại, giống như một cái nêm, do đó làm suy yếu liên kết giữa các phần tử của vật liệu. Do đó, dung dịch làm mát "giúp" dụng cụ làm việc cắt lớp khỏi kim loại cơ bản.

Chất làm mát máy công cụ phổ biến nhất

Các loại chất lỏng sau được sản xuất để gia công kim loại trên máy tiện và máy phay:

• Emulsols dựa trên dầu khoáng và dầu mỏ.
• Chất nhũ hóa với các axit béo tổng hợp.
• Các hoạt động tiện và phay liên quan đến gia công tốc độ cao thép không gỉ và hợp kim được thực hiện theo GOST 38.01445-88. Vì những mục đích này, các hợp chất tổng hợp được cung cấp, dựa trên dầu cao, rượu nguyên tử cao, trietanolamin.
• Sulfofresols là hỗn hợp của dầu có độ tinh khiết cao và các hợp chất chứa lưu huỳnh. Khôngchứa nước, kiềm, axit. Chất làm mát như vậy cho máy công cụ giúp giảm ma sát hiệu quả và không gây ăn mòn.

Sử dụng chất làm mát để tạo hình kim loại

Phương pháp gia công kim loại này đi kèm với các lực cụ thể đáng kể và độ trượt tương đối giữa phôi và dụng cụ. Các chất làm nguội được sử dụng trong các quá trình công nghệ như vậy phải có độ nhớt cao hơn đáng kể. Đặc điểm nổi bật của các hợp chất tạo thành kim loại là:

• Đủ độ nhớt.
• Chống đứt gãy và tách lớp trong điều kiện nhiệt độ cao.
• Chế phẩm graphit nước được sử dụng với sự bao gồm của graphit mảnh mịn dựa trên huyền phù dầu.

Tính năng sử dụng chất lỏng cắt

Để sử dụng chất làm mát hiệu quả hơn, có một số quy tắc đơn giản cần ghi nhớ.

• Tốc độ dòng chảy tối thiểu, bất kể là dung dịch nước hay nhũ tương, là 10-15 l / phút.
• Điều rất quan trọng là việc cung cấp chất làm mát được thực hiện ở nơi có lượng nhiệt lớn nhất được tạo ra. Đổi lại, đây là khu vực mà các chip tách khỏi phôi.
• Chất làm mát phải được cung cấp ngay lập tức. Khi dung dịch làm mát được áp dụng sau một thời gian, một máy cắt rất nóng sẽ nguội đi nhanh chóng, dẫn đến hình thành các vết nứt trên đó.
• Chất làm mát không thích hợp để tiện các kim loại giòn (đồng, gang, v.v.). Khi biến những vật liệu như vậy,các phoi nhỏ, trộn với dung dịch làm mát, có thể làm tắc nghẽn các bộ phận làm việc của máy (giá đỡ, thước cặp, bệ dẫn hướng), dẫn đến các bộ phận này bị mài mòn sớm và hỏng.

Sản xuất và bảo quản chất lỏng cắt

Ngoài các chế phẩm làm sẵn để lưu trữ lâu dài, các chất cô đặc và các thành phần để pha chế chất lỏng thích ứng với điều kiện của một doanh nghiệp cụ thể cũng được sản xuất. Chất làm mát, chất làm mát, giá chủ yếu phụ thuộc vào thành phần đáp ứng một loại công việc nhất định, được bán trên thị trường hiện đại với giá 70-160 rúp / lít đối với công thức thành phẩm của các nhà sản xuất trong nước và 105-290 rúp / lít đối với sản xuất nước ngoài. Chi phí trung bình của thức ăn tinh là 240 rúp / lít. Trước khi áp dụng chất lỏng, các quy trình sau được thực hiện:

• Trộn các thành phần được thực hiện ở nhiệt độ quy định cho thành phần và nhãn hiệu (60-110 0С).
• Phân tích thành phần để tuân thủ GOST.
• Chế phẩm đã pha chế được bảo quản trong các thùng chuyên dụng cho phép đun nóng, trộn định kỳ.
• Khi chuẩn bị chất làm mát, có thể cho phụ gia vào, được thực hiện trên máy rung nhũ hóa tốt.
• Nạp đầy bộ nạp liên tục.
• Trong quá trình sử dụng, chế phẩm bị nhiễm bẩn. Hệ thống làm sạch chất làm mát khỏi cặn kim loại được cung cấp. Các chất thải không thể làm sạch hiệu quả phải được xử lý.