Fluidi per il taglio di metalli: significato, funzioni e tipi

Dopo aver letto questo articolo imparerai a conoscere: - 1. Significato dei fluidi per il taglio dei metalli 2. Funzioni dei fluidi da taglio 3. Proprietà desiderabili 4. Tipi.

Significato dei fluidi per il taglio di metalli:

Nel processo di taglio dei metalli, la guarigione viene generata a causa delle seguenti azioni:

io. Deformazione plastica del metallo nella zona di taglio.

ii. Attrito tra il truciolo e la superficie del rastrello dell'utensile.

iii. Sfregamento tra il lavoro e la superficie laterale dello strumento.

Se tocchiamo il lavoro, lo strumento o il chip, li troveremo caldi. Tra tutti e tre gli elementi il ​​chip è l'elemento più in voga. In base al consumo di energia, il 70% del calore viene portato via dal chip, il 20% trasportato dallo strumento e il 10% dal lavoro. Il calore cambia le proprietà dello strumento come la durezza. Perde la sua durezza all'aumentare della temperatura. Risultati in termini di maggiore usura dell'utensile, quindi la finitura superficiale del lavoro si deteriora. La figura 9.41 (a) mostra la distribuzione percentuale del calore totale generato tra chip, utensile e il pezzo in lavorazione a varie velocità di taglio.

Per mantenere la precisione dell'utensile da taglio, la finitura superficiale del pezzo e una maggiore durata dell'utensile, l'uso dei fluidi da taglio è iniziato un secolo fa. Il fluido da taglio include lubrificanti e refrigeranti.

I lubrificanti riducono l'attrito o l'usura tra l'attrezzo e il lavoro, mentre i refrigeranti allontanano il calore generato durante la deformazione del metallo. I fluidi da taglio aiutano a ottenere una migliore finitura superficiale e un controllo dimensionale più stretto.

Funzioni dei fluidi da taglio:

Le principali funzioni di taglio dei fluidi nel processo di lavorazione sono:

1. Per dissipare calore:

Per dissipare il calore generato durante la lavorazione.

2. Per raffreddare il pezzo:

Per raffreddare il pezzo in lavorazione portando via il calore dal liquido di raffreddamento.

3. Per raffreddare lo strumento:

Per raffreddare l'utensile da taglio raffreddando la zona di taglio.

4. Ridurre l'attrito e l'usura:

Per ridurre l'attrito e l'usura dello strumento utilizzando lubrificanti.

5. Per ridurre le forze e il consumo di energia:

Riduce il consumo di energia nel taglio del materiale, riducendo l'usura.

6. Per migliorare la durata dell'utensile:

Dissipando il calore correttamente.

7. Per migliorare la finitura superficiale:

Portato via il calore dal materiale di lavoro.

8. Per lavare via i chip:

Mantenere la zona di taglio libera da trucioli caldi. Anche per causare la rottura dei trucioli in piccole parti.

9. Per proteggere la superficie lavorata dalla corrosione ambientale:

Inibitori di corrosione come nitrato di sodio o trietanolamina vengono aggiunti nei fluidi di taglio per prevenire la corrosione della superficie lavorata.

Proprietà desiderabili del fluido da taglio:

1. Qualità lubrificanti:

Questa qualità riduce la forza di attrito tra il lavoro e lo strumento. Impedisce anche la formazione del bordo costruito.

2. Capacità di carico (raffreddamento) ad alto calore:

Il fluido da taglio deve trasportare sempre più calore dalla zona di taglio rapidamente. Quindi, riducendo la temperatura del lavoro e dello strumento. Ciò ridurrà l'usura dell'utensile, aumenterà la vita dell'utensile e la finitura superficiale.

Una piccola riduzione della temperatura può aumentare considerevolmente la durata dell'utensile, secondo la seguente relazione empirica:

Tθ ⁿ = K

Dove, T = Durata utensile (min)

θ = Temperatura nell'interfaccia dello strumento chip (° C)

n = Un esponente dipende dalla forma e dal materiale dello strumento

K = Costante

3. Resistente alla corrosione:

Il fluido da taglio dovrebbe impedire al materiale di lavoro di arrugginire o corrosioni ambientali. A tale scopo, nel liquido da taglio viene aggiunto un inibitore di corrosione come il nitrato di sodio.

4. Bassa viscosità:

Dovrebbe avere una bassa viscosità, in modo che il truciolo e lo sporco possano depositarsi rapidamente.

5. Stabilità:

Dovrebbe avere una lunga durata, cioè non dovrebbe essere rovinato rapidamente, sia in uso che in magazzino.

6. Non tossico:

Dovrebbe essere non tossico e non dovrebbe essere dannoso per la pelle umana.

7. Non infiammabile:

Dovrebbe avere un alto punto di infiammabilità e non dovrebbe bruciarsi facilmente.

8. Non Smokey:

Non dovrebbe fumare o schiuma facilmente.

9. Piccola dimensione molecolare:

Dovrebbe avere dimensioni molecolari ridotte per consentire una rapida diffusione e una migliore penetrazione all'interfaccia chip-tool.

10. Chimicamente stabile o inerte:

Non dovrebbe reagire negativamente con il materiale di lavoro.

11. Inodore:

Dovrebbe essere libero da odori indesiderati.

Tipi di liquidi da taglio:

Sono disponibili diversi liquidi di taglio per soddisfare le esigenze dei processi di lavorazione. Sebbene non vi sia un fluido da taglio universale, alcuni offrono una notevole versatilità mentre altri sono per applicazioni specifiche.

I tipi base di liquidi da taglio sono i seguenti:

1. Acqua:

L'acqua ha un calore specifico elevato ma è povera di lubrificazione. Inoltre, incoraggia la ruggine. Viene utilizzato come agente di raffreddamento durante la rettifica dell'utensile.

2. Oli solubili (emulsioni):

Oli solubili o oli emulsionabili sono il tipo più grande di fluidi da taglio utilizzati nelle operazioni di lavorazione.

Questi sono composti da:

io. Olio solubile

ii. Emulsionanti (solfonato di sodio, grassi, sapone acido, esteri).

iii. Additivi (resistenza corrosiva o agenti di accoppiamento).

iv. Acqua (per diluizione 1-20%).

Gli emulsionanti sono sostanze chimiche che causano la sospensione di minuscole gocce d'olio e l'acqua. Gli additivi sono sostanze chimiche corrosive o agenti di accoppiamento. Gli agenti di accoppiamento forniscono un'emulsione bianca senza olio o crema che si separa dopo aver mescolato con acqua il 5% del livello di diluizione essendo il livello di diluizione più comune. Questi fluidi hanno capacità lubrificanti medie e buone proprietà di raffreddamento. Gli oli solubili sono adatti per le operazioni di taglio leggero su macchine di uso generale erano bassi tassi di rimozione del metallo utilizzati.

3. Oli minerali:

Gli oli minerali vengono utilizzati per operazioni di taglio più pesanti a causa delle loro buone proprietà lubrificanti. Si trovano comunemente in macchine di produzione in cui vengono impiegate alte percentuali di rimozione del metallo. Sono più adatti per gli acciai ma non devono essere usati su rame o sue leghe poiché ha un effetto corrosivo.

4. Oli dritti (oli di petrolio o di ortaggi):

L'olio dritto è un olio di petrolio o vegetale che viene utilizzato senza diluizione con acqua. Oli di paraffina, oli naftenici, oli vegetali sono alcuni esempi di oli eterici. Si dice che gli oli puri forniscono una lubrificazione eccellente. Per i requisiti ambientali favorevoli, gli oli vegetali sono preferibili a causa della loro facilità di biodegradazione e smaltimento. D'altra parte, sono di scarsa utilità dal momento che sono suscettibili di decomporre e maleodorare.

5. Fluidi sintetici:

Sono fluidi a base d'acqua e non contengono olio minerale. Hanno una dimensione tipica del particolato di 0, 003 mm. L'acqua fornisce eccellenti proprietà di raffreddamento. Ma crea un problema di corrosione. Inoltre, non è efficace come lubrificante. Per prevenire la formazione di ruggine vengono aggiunti inibitori di ruggine.

6. Fluidi semi-sintetici:

Sono una miscela di oli solubili (emulsioni) e fluidi sintetici (fluidi a base d'acqua). Circa il 5% al ​​20% di olio minerale viene emulsionato con acqua per produrre una microemulsione. La dimensione delle particelle varia da 0, 01 a 1, 0 mm. Questo è abbastanza piccolo da trasmettere luce a tutti gli incidenti.

Questi tipi di fluidi sono utilizzati in gran parte a causa dei loro vantaggi sia degli oli solubili che dei sintetici.

Alcuni dei principali vantaggi sono:

io. Rapida dissipazione del calore.

ii. Pulizia del sistema.

iii. Bio-resistenza (a causa delle piccole dimensioni delle particelle).