נוזל קירור (נוזל קירור): סיווג, יישום

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

תהליך עיבוד המתכת קשור מטבעו לחיכוך חזק המתרחש בין חומר העבודה לכלי. זה בולט במיוחד בפעולות סיבוב וכרסום, כאשר החותך חם מאוד, במהלך שחול קר, וכיוון רב-מצבי במהירות גבוהה. חיכוך עז תורם לבלאי מוקדם של הכלים, דפורמציה פלסטית של חומר העבודה ושינויים בתכונות המתכת עקב התחממות יתר. נדרש נוזל חיתוך מיוחד (נוזל קירור) כדי להפחית את החיכוך ולהוריד טמפרטורות.

פרמטרי סיווג של נוזלי חיתוך

הסיווג הכללי של נוזלי חיתוך מבוסס על מספר פרמטרים בסיסיים:

• לפי מקור הרכיבים. מיוצרים נוזלי קירור שמן, המבוססים על שמני נפט, שומנים מהחי או צמחיים.
• לפי שיטת הפריסה. אמולסול הוא מוצר מוגמר עם חיי מדף ארוכים או נוזלי קירור טכניים שהוכנו מיד לפני השימוש מתרכיז בהתאם ל-GOST.
• Poתעשיות יישום. סוגים שונים של נוזלי קירור מיוצרים עבור תנאי עבודה שונים של יישום. נוזל חיתוך סינטטי לפעולות דפורמציה פלסטית, נוזל קירור למכונות חריטה או כרסום.
• לפי פרמטרים פיזיים ומכאניים - צמיגות, מספר חומצה, נקודת הבזק. המאפיין האחרון קובע את השימוש בנוזלי קירור שמן להטבעה חמה.

סיווג נוזלי חיתוך לפי הרכב

הסוגים הבאים של נוזל הקירור נבדלים לפי הרכב:

• שמן - הרכבים של רכיבים שאינם מתערבבים עם מים. הבסיס של נוזלי קירור שמן הם שמני פרפין, מינרליים או נפט (60-95%). כדי לשפר את היעילות נגד בלאי, חיכוך, קורוזיה, תוספים שונים ומעכבים כלולים בהרכב. לנוזלי קירור שמן יש תכונות סיכה מצוינות. משמש למתכות רכות ביישומים פשוטים.
• מינרל - הבסיס עשוי משמן על ידי הידרוגנציה קטליטית. כדי להגביר את היעילות, תוספות משומנים, כלור, גופרית, תרכובות זרחן כלולים בהרכב. קומפוזיציות אלו משמשות בסוגי עיבוד מתכת כגון: חיתוך פלדה, אלומיניום, פליז, הברגה, עבודת כרסום על פלדות סגסוגת.
• תמיסה מימית על בסיס מינרלים. לתרכובות אלו תכונות קירור מצוינות ורעילות נמוכה, אך יחד עם זאת מאפייני סיכה נמוכים. היקף היישום - חריטה קלה ובינונית של נחושת וברונזה, כרסום וקידוח של כל סוגי האל-ברזלייםמתכות, שחיקה והטבעת פלדה.
• סינתטי וחצי סינטטי - תערובת של מים, חומרים פעילי שטח, פולימרים מסיסים במים, תוספים נגד קצף ותוספים אנטיבקטריאליים, מעכבי קורוזיה. תוספים נגד שחיקה מתווספים גם לניסוחים סינתטיים כדי להגביר את הסיכה.
• אמולסיות הן קומפוזיציות עם ריכוז גבוה של חלקיקים מפוזרים. צמצם את בלאי הכלים והציוד כמעט בכל פעולות עיבוד המתכת.

מבנה ומנגנון פעולת נוזל הקירור

השימוש הנרחב בנוזל קירור בתהליכי עיבוד מתכת נובע מהפרדה יעילה של משטחי השפשוף של חומר העבודה והכלי וכדי להפחית את הטמפרטורה שלהם. נוזל החיתוך היעיל ביותר עשוי לכלול את הרכיבים הבאים:

• מבוסס על שמנים סינתטיים או שומנים מן החי.
• תוספים שמגבירים ביצועי אנטי-חיכוך ולחץ קיצוני.
• רכיבים המונעים את הפרדת הקומפוזיציה במהלך האחסון.
• תוספים המונעים קורוזיה והרס.
• רכיבים המפחיתים הקצף ומשפרים את יכולת ההרטבה של משטחים בעיבוד מתכת.

יישום נוזל קירור

נוזלי קירור משמשים לשימון וקירור אזור העבודה בעיבוד מתכת. תכונות נוזל הקירור מאפשרות להפחית את החיכוך באזור העיבוד, ובכך להפחית את בלאי הכלים, להגדיל את איכות המוצר, לשפר את עוצמת הטכנולוגיהתהליך וכתוצאה מכך, פרודוקטיביות כוללת.

בשל תכונות הסיכה שלהם, נוזלי קירור מפחיתים היטב את כוח החיכוך בין פני השטח של חומר העבודה לשולי כלי החיתוך, חיכוך פנימי בשכבת המתכת החתוכה. לחומרי סיכה טכניים נפרדים יש תכונות כימיות המסייעות להפחית לא רק את כוח החיכוך, אלא גם את כוח החיתוך. רוב נוזלי הקירור הם פעילי שטח בעלי תכונות ספיחה גבוהות. הם מסוגלים ליצור סרט יציב על משטח המתכת, מה שמפחית באופן משמעותי את החיכוך. לכמה תוספים פעילי שטח מיוחדים יש אפקט "תיקון" על המתכת. המולקולות המוארכות של תוספים כאלה נופלות למיקרו-סדקים על פני המתכת, כמו טריז, ובכך מחלישות את הקשר בין חלקיקי החומר. לפיכך, נוזל הקירור "עוזר" לכלי העבודה לנתק את השכבה מהמתכת הבסיסית.

נוזלי קירור המכונות הנפוצים ביותר

סוגי הנוזלים הבאים מיוצרים עבור עיבוד מתכת במכונות חריטה וכרסום:

• אמולסולים המבוססים על שמני מינרליים ונפט.
• מתחלבים עם חומצות שומן סינתטיות.
• פעולות חריטה וכרסום הכרוכות בעיבוד מהיר של פלדות אל חלד וסגסוגת מבוצעות בהתאם ל-GOST 38.01445-88. למטרות אלו מסופקות תרכובות סינתטיות, המבוססות על שמנים גבוהים, אלכוהולים בעלי אטום גבוה, טריאתנולמין.
• Sulfofresols הם תערובות של שמן מטוהר מאוד ותרכובות המכילות גופרית. לֹאמכילים מים, אלקליות, חומצות. נוזלי קירור כאלה עבור מכונות מפחיתים ביעילות את החיכוך ואינם גורמים לקורוזיה.

שימוש בנוזל קירור ליצירת מתכת

שיטה זו של עיבוד מתכת מלווה בכוחות ספציפיים משמעותיים והחלקה יחסית בין חומר העבודה לכלי. נוזלי הקירור המשמשים בתהליכים טכנולוגיים כאלה חייבים להיות בעלי צמיגות גבוהה משמעותית. המאפיינים הבולטים של תרכובות יוצרות מתכות הן:

• צמיגות מספקת.
• עמיד בפני שברים ודלמינציה בתנאי טמפרטורה גבוהים.
• קומפוזיציות גרפיט מים משמשות עם הכללת גרפיט עדין פתיתים על בסיס תרחיף שמן.

תכונות השימוש בנוזלי חיתוך

כדי להשתמש בנוזל הקירור בצורה יעילה יותר, יש לזכור כמה כללים פשוטים.

• קצב הזרימה המינימלי, ללא קשר אם זו תמיסה מימית או אמולסיה, הוא 10-15 ליטר לדקה.
• חשוב מאוד שאספקת נוזל הקירור תתבצע במקום בו נוצרת כמות החום המרבית. בפנייה, זהו האזור שבו השבבים נפרדים מחומר העבודה.
• נוזל קירור חייב להיות מסופק מיד. כאשר נוזל קירור מוחל לאחר זמן מה, חותך חם מאוד יתקרר במהירות, מה שיוביל להיווצרות סדקים בו.
• נוזל קירור אינו מתאים להפיכת מתכות שבירות (ברונזה, ברזל יצוק וכו'). כאשר הופכים חומרים כאלה,שבבים קטנים, אשר, מעורבים עם נוזל קירור, עלולים לסתום את יחידות העבודה של המכונה (כרכרה, קליפר, מיטת מנחה), מה שמוביל לבלאי מוקדם ושבירה של יחידות אלו.

ייצור ואחסון של נוזלי חיתוך

בנוסף לקומפוזיציות מוכנות לאחסון לטווח ארוך, מייצרים תרכיזים ורכיבים להכנת נוזלים המותאמים לתנאי מפעל מסוים. נוזל קירור, נוזל קירור, שמחירו תלוי בעיקר בהרכב העונה על סוג עבודה מסוים, נמכר בשוק המודרני עבור 70-160 רובל לליטר עבור ניסוחים מוגמרים של יצרנים מקומיים ו-105-290 רובל לליטר של ייצור זר. העלות הממוצעת של התרכיז היא 240 רובל לליטר. לפני מריחת הנוזל, מתבצעים ההליכים הבאים:

• ערבוב הרכיבים מתבצע בטמפרטורות המצוינות להרכב ולמותג (60-110 0С).
• ניתוח ההרכב לצורך תאימות ל-GOST.
• הרכבים המוכנים מאוחסנים במיכלים מיוחדים המאפשרים חימום תקופתי, ערבוב.
• בעת הכנת נוזל הקירור, אפשר להכניס תוספים, המתבצעים על ויברטורים אמולסיציוניים עדינים.
• מילוי מזין רציף.
• בתהליך השימוש, הקומפוזיציות מזדהמות. מסופקות מערכות ניקוי נוזלי קירור משאריות מתכת. יש להשליך פסולת שלא ניתן לנקות ביעילות.