Coolant (pendingin): klasifikasi, aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Proses pengerjaan logam secara inheren terkait dengan gesekan kuat yang terjadi antara benda kerja dan pahat. Ini terutama terlihat dalam operasi pembubutan dan penggilingan, ketika pemotong sangat panas, selama ekstrusi dingin, dan heading multi-posisi berkecepatan tinggi. Gesekan yang kuat berkontribusi pada keausan pahat prematur, deformasi plastik benda kerja, dan perubahan sifat logam karena panas berlebih. Cairan pemotongan khusus (pendingin) diperlukan untuk mengurangi gesekan dan menurunkan suhu.

Parameter klasifikasi cairan pemotongan

Klasifikasi umum cairan pemotongan didasarkan pada beberapa parameter dasar:

• Menurut asal komponennya. Minyak pendingin diproduksi, yang didasarkan pada minyak bumi, lemak hewani atau nabati.
• Menurut metode tata letak. Emulsol adalah produk jadi dengan masa simpan yang lama atau pendingin teknis yang disiapkan segera sebelum digunakan dari konsentrat sesuai dengan GOST.
• Poindustri aplikasi. Berbagai jenis pendingin diproduksi untuk kondisi kerja aplikasi yang berbeda. Cairan pemotongan sintetis untuk operasi deformasi plastik, cairan pendingin untuk mesin bubut atau milling.
• Menurut parameter fisik dan mekanik - viskositas, bilangan asam, titik nyala. Karakteristik terakhir menentukan penggunaan pendingin oli untuk hot stamping.

Klasifikasi cairan pemotongan berdasarkan komposisi

Jenis pendingin berikut dibedakan berdasarkan komposisi:

• Berminyak - komposisi komponen yang tidak bercampur dengan air. Basis pendingin oli adalah minyak parafin, mineral atau minyak bumi (60-95%). Untuk meningkatkan efektivitas terhadap keausan, gesekan, korosi, berbagai aditif dan inhibitor termasuk dalam komposisi. Oli pendingin memiliki sifat pelumas yang sangat baik. Digunakan untuk logam lunak dalam aplikasi sederhana.
• Mineral - dasar dibuat dari minyak dengan hidrogenasi katalitik. Untuk meningkatkan efisiensi, aditif dari lemak, klorin, belerang, senyawa fosfor termasuk dalam komposisi. Komposisi ini digunakan dalam jenis pengerjaan logam seperti: pemotongan baja, aluminium, kuningan, threading, pekerjaan penggilingan pada baja paduan.
• Air larut - larutan berair berbasis mineral. Senyawa ini memiliki sifat pendinginan yang sangat baik dan toksisitas rendah, tetapi pada saat yang sama karakteristik pelumasannya rendah. Lingkup aplikasi - pembubutan tembaga dan perunggu ringan dan sedang, penggilingan dan pengeboran semua jenis non-ferrouslogam, penggilingan dan stamping baja.
• Sintetis dan semi-sintetis - campuran air, surfaktan, polimer yang larut dalam air, aditif anti-busa dan antibakteri, penghambat korosi. Aditif anti aus juga ditambahkan ke formulasi sintetis untuk meningkatkan pelumasan.
• Emulsi adalah komposisi dengan konsentrasi partikel terdispersi yang tinggi. Kurangi keausan perkakas dan perlengkapan di hampir semua operasi pengerjaan logam.

Struktur dan mekanisme kerja cairan pendingin

Meluasnya penggunaan cairan pendingin dalam proses pengerjaan logam disebabkan oleh pemisahan yang efektif dari permukaan gosok benda kerja dan pahat dan untuk mengurangi suhunya. Cairan pemotongan yang paling efektif dapat mencakup komponen berikut:

• Berdasarkan minyak sintetis atau lemak hewani.
• Aditif yang meningkatkan kinerja anti-gesekan dan tekanan ekstrem.
• Komponen yang mencegah pemisahan komposisi selama penyimpanan.
• Bahan tambahan yang mencegah korosi dan kerusakan.
• Komponen yang mengurangi buih dan meningkatkan keterbasahan permukaan dalam pengerjaan logam.

Aplikasi pendingin

Cairan pendingin digunakan untuk melumasi dan mendinginkan area kerja dalam pengerjaan logam. Sifat pendingin memungkinkan untuk mengurangi gesekan di zona pemrosesan, sehingga mengurangi keausan pahat, meningkatkan kualitas produk, meningkatkan intensitas teknologiproses dan, sebagai hasilnya, produktivitas secara keseluruhan.

Karena sifat pelumasnya, pendingin mengurangi gaya gesekan antara permukaan benda kerja dan tepi pahat dengan baik, gesekan internal pada lapisan logam yang dipotong. Pelumas teknis terpisah memiliki sifat kimia yang membantu mengurangi tidak hanya gaya gesekan, tetapi juga gaya potong. Kebanyakan pendingin adalah surfaktan dengan sifat adsorpsi tinggi. Mereka mampu membentuk film yang stabil pada permukaan logam, yang secara signifikan mengurangi gesekan. Beberapa aditif aktif permukaan khusus memiliki efek "mengikat" pada logam. Molekul memanjang dari aditif tersebut jatuh ke dalam microcracks pada permukaan logam, seperti irisan, sehingga melemahkan ikatan antara partikel material. Dengan demikian, cairan pendingin "membantu" alat kerja untuk memotong lapisan dari logam dasar.

Pendingin alat mesin paling umum

Jenis cairan berikut diproduksi untuk pengerjaan logam pada mesin bubut dan penggilingan:

• Emulsol berdasarkan mineral dan minyak bumi.
• Pengemulsi dengan asam lemak sintetis.
• Operasi pembubutan dan penggilingan yang melibatkan pemesinan berkecepatan tinggi dari baja tahan karat dan baja paduan dilakukan sesuai dengan GOST 38.01445-88. Untuk tujuan ini, senyawa sintetis disediakan, yang didasarkan pada minyak tinggi, alkohol atom tinggi, trietanolamin.
• Sulfofresols adalah campuran minyak yang sangat murni dan senyawa yang mengandung belerang. Bukanmengandung air, basa, asam. Pendingin seperti itu untuk peralatan mesin secara efektif mengurangi gesekan dan tidak menyebabkan korosi.

Penggunaan pendingin untuk pembentukan logam

Metode pengerjaan logam ini disertai dengan gaya spesifik yang signifikan dan selip relatif antara benda kerja dan pahat. Pendingin yang digunakan dalam proses teknologi tersebut harus memiliki viskositas yang jauh lebih tinggi. Fitur yang menonjol dari senyawa pembentuk logam adalah:

• Viskositas yang cukup.
• Tahan terhadap fraktur dan delaminasi dalam kondisi suhu tinggi.
• Komposisi grafit air digunakan dengan memasukkan grafit serpihan halus berdasarkan suspensi minyak.

Fitur penggunaan cairan pemotongan

Untuk menggunakan cairan pendingin lebih efisien, ada beberapa aturan sederhana yang perlu diingat.

• Laju aliran minimum, terlepas dari apakah itu larutan berair atau emulsi, adalah 10-15 l/menit.
• Sangat penting bahwa pasokan cairan pendingin dilakukan di tempat di mana jumlah panas maksimum dihasilkan. Dalam pembubutan, ini adalah area di mana chip terpisah dari benda kerja.
• Coolant harus segera diberikan. Ketika pendingin diterapkan setelah beberapa waktu, pemotong yang sangat panas akan mendingin dengan cepat, yang akan menyebabkan pembentukan retakan di dalamnya.
• Coolant tidak cocok untuk mengubah logam rapuh (perunggu, besi tuang, dll.). Saat memutar bahan seperti itu,serpihan kecil, yang bercampur dengan cairan pendingin, dapat menyumbat unit kerja mesin (carriage, caliper, guide bed), yang menyebabkan keausan dini dan kerusakan unit ini.

Produksi dan penyimpanan cairan pemotongan

Selain komposisi siap pakai untuk penyimpanan jangka panjang, konsentrat dan komponen untuk persiapan cairan yang disesuaikan dengan kondisi perusahaan tertentu diproduksi. Pendingin, pendingin, yang harganya terutama tergantung pada komposisi yang memenuhi jenis pekerjaan tertentu, dijual di pasar modern seharga 70-160 rubel / liter untuk formulasi jadi dari pabrikan dalam negeri dan 105-290 rubel / liter produksi asing. Biaya rata-rata konsentrat adalah 240 rubel / liter. Sebelum menerapkan cairan, prosedur berikut dilakukan:

• Pencampuran komponen dilakukan pada suhu yang ditentukan untuk komposisi dan merek (60-110 0С).
• Analisis komposisi untuk kepatuhan dengan GOST.
• Komposisi yang disiapkan disimpan dalam wadah khusus yang memungkinkan pemanasan berkala, pencampuran.
• Saat menyiapkan pendingin, dimungkinkan untuk memasukkan aditif, yang dilakukan pada vibrator emulsifikasi halus.
• Mengisi ulang pengumpan terus menerus.
• Dalam proses penggunaan, komposisi menjadi terkontaminasi. Sistem pembersihan cairan pendingin dari residu logam disediakan. Produk limbah yang tidak dapat dibersihkan secara efektif harus dibuang.