Metallskärningsvätskor: Betydelse, funktioner och typer

Efter att du läst den här artikeln kommer du att lära dig om: - 1. Betydelsen av metallskärande vätskor 2. Funktioner av skärvätskor 3. Önskvärda egenskaper 4. Typer.

Betydelsen av metallskärningsvätskor:

I metallskärningsprocessen genereras läkning på grund av följande åtgärder:

jag. Plastisk deformation av metallen vid skjuvningszon.

ii. Friktion mellan chip och rake yta på verktyg.

III. Rubbing action mellan arbets- och flankytan på verktyget.

Om vi ​​rör på jobbet, verktyget eller chipet, hittar vi dem heta. Bland alla tre saker är chip hetaste elementet. Enligt energibeslutet transporteras 70% värme av chip, 20% bärs av verktyg och 10% på arbetsplatsen. Värmen förändrar egenskaperna hos verktyg som hårdhet. Det förlorar sin hårdhet när temperaturen ökar. Resultatet i ökat verktygsslitage, följaktligen försämras ytfinishen av arbetet. Fig. 9.41 (a) visar procentuell fördelning av den totala värmen som genereras mellan chip, verktyg och arbetsstycke vid olika skärhastigheter.

För att förbli noggrannheten hos skärverktyget, ytfinishen på arbetsstycket och ökad livslängd, började användningen av skärvätskor för ett århundrade sedan. Skärvätska innefattar smörjmedel och kylmedel.

Smörjmedel minskar friktionen eller slitage mellan verktyg och arbete, medan kylmedel bär bort värmen som genereras under deformation av metall. Klippvätskor bidrar till bättre ytfinish och en stramare dimensionskontroll.

Funktioner av skärande vätskor:

Huvudfunktionerna hos skärvätskor i bearbetningsprocessen är:

1. För värmedissipation:

För att avleda värmen som genereras under bearbetningen.

2. Att kyla arbetsstycket:

För att kyla arbetsstycket genom att bära bort värme med kylvätska.

3. För att kyla verktyget:

Att kyla skärverktyget genom att kyla skärzonen.

4. För att minska friktion och slitage:

För att minska friktionen och slitage på verktyget med smörjmedel.

5. Att minska krafter och energiförbrukning:

Det minskar strömförbrukningen vid skärning av materialet, genom att minska slitage.

6. För att förbättra verktyget:

Genom att skingra värmen ordentligt.

7. Förbättra ytfinishen:

Genom att bortföra värme från arbetsmaterial.

8. För att spola bort chipsen:

Håll skärzonen fri från heta flisar. Också för att orsaka flisbrytning i små delar.

9. Skydda bearbetad yta från miljökorrosion:

Korrosionshämmare som natriumnitrat eller trietanolamin tillsätts i skärvätskan för att förhindra korrosion av den bearbetade ytan.

Önskvärda egenskaper hos skärvätska:

1. Smörjegenskaper:

Denna kvalitet minskar friktionskraften mellan arbete och verktyg. Det förhindrar också bildandet av den uppbyggda kanten.

2. Hög värmebärande (kylning) Kapacitet:

Skärvätska måste bära mer och mer värme från skärzonen snabbt. Således minskar temperaturen på arbete och verktyg. Detta kommer att minska verktyget, öka verktygsliv och ytfinish.

En liten temperaturminskning kan betydligt öka livslängden enligt följande empiriska relation:

Tθ ⁿ = K

Var, T = Verktygsliv (min)

θ = Temperatur vid chipverktyget (° C)

n = En exponent beror på verktygsform och material

K = Konstant

3. Korrosionsbeständig:

Skärvätskan bör förhindra att arbetsmaterialet kommer från rost eller korrosion. För detta ändamål tillsätts korrosionshämmare som natriumnitrat i skärvätska.

4. Låg viskositet:

Den ska ha låg viskositet, så att flis och smuts kan lösa sig snabbt.

5. Stabilitet:

Det borde ha ett långt liv, det ska inte bli bortskämt snabbt, både i bruk och i förvaring.

6. Ej giftigt:

Det ska vara giftfritt och bör inte vara skadligt för den mänskliga huden.

7. Icke brandfarligt:

Det ska ha hög flampunkt och bör inte brinna lätt.

8. Non-Smokey:

Det får inte rökas eller skumas lätt.

9. Små molekylstorlek:

Den ska ha liten molekylär storlek för att möjliggöra snabb diffusion och bättre penetration till chip-verktygsgränssnittet.

10. Kemiskt stabilt eller inert:

Det bör inte reagera negativt med arbetsmaterial.

11. Luktfri:

Det bör vara fritt från oönskade luktar.

Typer av skärande vätskor:

En mängd skärvätskor är tillgängliga för att tillgodose kraven på bearbetningsprocesser. Även om det inte finns någon allsidig skärvätska, erbjuder vissa stor mångsidighet, medan vissa är avsedda för specifika tillämpningar.

De grundläggande typerna av skärvätskor följer:

1. Vatten:

Vatten har hög specifik värme men är dålig vid smörjning. Dessutom uppmuntrar det rostning. Den används som kylmedel vid verktygslipning.

2. Lösliga oljor (emulsioner):

Lösliga oljor eller emulgerbara oljor är den största typen av skärvätskor som används vid bearbetningsoperationer.

Dessa är sammansatta av:

jag. Löslig olja.

ii. Emulgatorer (Natriumsulfonat, fett, syra, estrar).

III. Tillsatser (frätande motstånd eller kopplingsmedel).

iv. Vatten (för utspädning 1-20%).

Emulgatorer är kemiska ämnen som orsakar suspension av små oljedroppar iii i vattnet. Tillsatser är korrosiva motståndskemikalier eller kopplingsmedel. Kopplingsmedel ger en vit emulsion utan olja eller kräm som separerar ut efter blandning med vatten. 5% utspädningsnivå är den vanligaste utspädningsnivån. Dessa vätskor har genomsnittliga smörjegenskaper och goda kylegenskaper. Lösliga oljor är lämpliga för lättskärning på maskiner med allmänt ändamål var lågmetallfel som används.

3. Mineraloljor:

Mineraloljor används för tyngre skärningsoperationer på grund av deras goda smörjegenskaper. De är vanligtvis förekommande i produktionsmaskiner där högmetallfjernningshastigheter används. De är mest lämpade för stål men bör inte användas på koppar eller legeringar eftersom det har en frätande effekt.

4. Rakoljor (petroleum eller vegetabiliska oljor):

Rak olja är en olja eller vegetabilisk olja som används utan utspädning med vatten. Parafinoljor, nafteniska oljor, vegetabiliska oljor är några exempel på raka oljor. Det sägs att raka oljor ger utmärkt smörjning. För miljövänliga krav föredras vegetabiliska oljor på grund av deras lätthet av biologisk nedbrytning och bortskaffande. Å andra sidan är de av liten nytta eftersom de kan sönderfalla och lukta dåligt.

5. Syntetiska vätskor:

De är vattenbaserade vätskor och innehåller ingen mineralolja. De har en typisk partikelformig storlek på 0, 003 mm. Vatten ger utmärkta kylegenskaper. Men skapar ett problem med korrosion. Också, inte effektiv som smörjmedel. För att förhindra rostbildning tillsätts rosthämmare.

6. Halvsyntetiska vätskor:

De är blandningar av lösliga oljor (emulsioner) och syntetvätskor (vattenbaserade vätskor). Ca 5-20% mineralolja emulgeras med vatten för att producera en mikroemulsion. Partikelstorleken varierar från 0, 01 -0, 1 mm. Detta är tillräckligt liten för att överföra alla händelser ljus.

Dessa typer av vätskor används i stor utsträckning på grund av deras fördelar med både lösliga oljor och syntetiska ämnen.

Några viktiga fördelar är:

jag. Snabb värmeavledning.

ii. Systemets renhet.

III. Bio-resistens (på grund av liten partikelstorlek).