¿Cuáles son las características, usos y métodos del fluido antioxidante para corte de metales?
Vida útil de la herramienta y reducción de costes de procesamiento. En la industria de la maquinaria, los fluidos para corte de metales (en lo sucesivo denominados fluidos de corte) se utilizan ampliamente en diversos procesos de corte, como torneado, fresado, taladrado, rectificado, corte de engranajes, corte de roscas, etc. El uso racional del fluido de corte puede reducir eficazmente la fuerza de corte, la temperatura de corte y la deformación térmica del sistema de procesamiento, extender la vida útil de la herramienta y mejorar la calidad de la superficie mecanizada. Además, el uso de fluido de corte de alto rendimiento también es una medida importante para mejorar la maquinabilidad de algunos materiales difíciles de mecanizar.
A>¿Cuál es la función del fluido de corte?
Las principales funciones del fluido para corte de metales en el proceso de remoción mecánica son la refrigeración, lubricación, limpieza y prevención de oxidación. Debido a la convección y vaporización del líquido, se puede reducir la temperatura de la superficie de la herramienta y la pieza de trabajo, evitando así que la superficie de la pieza de trabajo se queme y deforme. Además, el fluido de corte debe tener propiedades antiespumantes y antifúngicas para cumplir con los requisitos de no contaminar el medio ambiente, ser inofensivo para el cuerpo humano y de uso económico. Por lo tanto, a menudo es necesario agregar algunos aditivos especiales al fluido de corte, como agentes aceitosos (que pueden adsorberse en la superficie de la pieza de trabajo para formar una película de aceite), agentes de presión extrema (que pueden formar una película química fuerte bajo alta temperatura y presión para reducir la fricción y evitar la adhesión), agentes antioxidantes (pueden evitar que el metal se oxide), agentes antiespumantes (pueden evitar la formación de espuma cuando se rocía líquido de corte), antioxidantes (pueden evitar que el aceite de corte se oxide a altas temperaturas). y presión), tensioactivos, etc. Los aditivos son el elemento central de la tecnología de fluidos para corte de metales. Las excelentes fórmulas de aditivos se han convertido en una condición necesaria para que los fabricantes de fluidos de corte mejoren la competitividad de sus marcas en el mercado.
B& gt; Tipos de fluido de corte
Según su forma, existen dos tipos: fluido de corte líquido y lubricante sólido. Hay dos tipos de fluidos de corte líquidos que se usan comúnmente en la producción: fluidos de corte a base de aceite basados en lubricación y fluidos de corte a base de agua basados en enfriamiento.
Fluido de corte a base de aceite
El fluido de corte a base de aceite también se denomina aceite de corte. Su componente básico es el aceite base (aceite mineral o aceite sintético). Cuando se utiliza, la solución original se utiliza directamente sin diluir. De acuerdo con los diferentes métodos de procesamiento, materiales de herramientas, materiales de piezas de trabajo y requisitos de procesamiento, se pueden agregar a la base diversos aditivos, como agentes aceitosos, agentes de presión extrema (como cloro, azufre, fósforo, etc.), inhibidores de corrosión y antioxidantes. oil Prepare fluidos de corte a base de aceite con diferentes propiedades. Dependiendo del aceite base y los aditivos, los fluidos de corte a base de aceite se pueden dividir aproximadamente en aceite mineral puro (como el aceite del sistema de pérdida total de la marca L-AN5 ~ L-AN32, es decir, aceite de máquina, queroseno y aceite diesel ligero, etc. .), aceite sintético puro (el aceite base está compuesto de grasa sintética, polialfa olefina, poliéter, polietilenglicol, etc.), aceite de corte activo de extrema presión (como aceite vulcanizado) y aceite de corte inactivo de extrema presión (como cloro, etc.). Los aceites de corte a base de aceite tienen las ventajas de una excelente lubricidad y propiedades antioxidantes, por lo que son los más utilizados; sin embargo, los aceites minerales son propensos a generar humo y a quemarse a altas velocidades; biodegradabilidad, contaminan el agua y el suelo y son perjudiciales para la salud de los operadores. Por lo tanto, la tendencia de desarrollo de los aceites de corte a base de aceite mineral: en primer lugar, el aceite mineral se reemplaza gradualmente por sustancias sintéticas de poliolefina biodegradables que no contienen hidrocarburos aromáticos, en segundo lugar, se reemplaza gradualmente por fluido de corte a base de agua para ahorrar energía; 2.2 Fluido de corte a base de agua El fluido de corte a base de agua es actualmente el fluido de corte más utilizado y sus productos representan aproximadamente el 70% de toda la cuota de mercado de fluidos de corte. El fluido de corte a base de agua debe diluirse con agua antes de su uso. Según el estado de dilución, se puede dividir en fluido de corte emulsionado, fluido de corte microemulsionado y fluido de corte sintético. ?
(1) Fluido de corte emulsionado
La emulsión es un aceite emulsionado (llamado solución original) Una emulsión que se elabora diluyéndolo con agua. ) y aditivos. Debido a que el aceite es insoluble en agua, se deben agregar emulsionantes para mezclar los dos. Un emulsionante es un tensioactivo cuya molécula está compuesta por grupos polares y grupos apolares. El primero es hidrófilo y soluble en agua; el segundo es lipófilo y soluble en aceite. Cuando el aceite se agita en partículas finas en agua, las moléculas del emulsionante pueden orientarse y adsorberse en la interfaz aceite-agua, conectando el aceite y el agua de modo que las partículas finas separadas ya no floten en el agua debido a la aglomeración y se conviertan en un líquido flotante. . La emulsión contiene menos aceite emulsionado, es decir, la concentración es baja (como 3% ~ 5%), el efecto de enfriamiento y limpieza es bueno y es adecuada para mecanizado en desbaste y rectificado con alta concentración (como 10%); ~ 20%) tiene buena lubricidad y es adecuado para acabados (como brochado, escariado). Para mejorar aún más el rendimiento de lubricación de la emulsión, se puede agregar una cierta cantidad de aditivos de extrema presión, como cloro, azufre, fósforo, etc., para hacer una emulsión de extrema presión.
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(2)¿Líquido de corte sintético?
La solución original de fluido de corte sintético generalmente no contiene aceite, por lo que su lubricidad es relativamente pobre, pero puede ahorrar energía y es beneficiosa para la protección del medio ambiente. Es miscible con agua. El fluido de corte preparado es mayoritariamente transparente, tiene buena visibilidad y tiene una larga vida útil. Es especialmente adecuado para equipos de alta eficiencia como máquinas herramienta CNC y centros de mecanizado. Por ejemplo, el fluido para trabajar metales totalmente sintético y respetuoso con el medio ambiente desarrollado por Yeager Petrochemical Company de mi país y el fluido de molienda totalmente sintético SCF600 y SCF900 lanzados por la British Korniche Company pertenecen a esta categoría y son adecuados para el procesamiento y molienda general de metales ferrosos y no metálicos. metales ferrosos.
(3) Fluido de corte en microemulsión
El contenido de aceite (es decir, el contenido de aditivos oleosos) en la microemulsión original es pequeño, pero el contenido de tensioactivos e inhibidores de oxidación es grande. Es translúcido y ligeramente emulsionado luego de ser formulado con agua. Su apariencia y desempeño se encuentran entre las emulsiones y los fluidos de corte sintéticos. Combina las ventajas de la emulsión y el fluido de corte sintético y compensa sus deficiencias. Es un fluido de corte a base de agua que se ha desarrollado rápidamente y se utiliza ampliamente en los últimos diez años. En la actualidad, algunos productos de fluidos de corte a base de agua lanzados por algunas empresas extranjeras reconocidas, como el fluido de corte de metales ecológico SCFUniversal desarrollado por la británica Bill Company, y el fluido de corte patentado de éster sintético QUAKERCOOL370KLG lanzado por la alemana Quick Chemical (China) Compañía, todos caen en esta categoría. El éster sintético de QUAKERCOOL370KLG es un compuesto generado por la reacción de ácidos grasos y alcoholes. Tiene una lubricidad excelente y puede formar una microemulsión cuando se mezcla con agua. No se degrada fácilmente en el entorno de procesamiento de metales, lo que garantiza la interfaz entre la herramienta. y el chip y la interfaz entre la herramienta y la pieza de trabajo el área de contacto puede mantener una buena lubricación líquida, lubricación límite y lubricación de presión extrema (EP), y es especialmente adecuada para procesar materiales difíciles de mecanizar como aleaciones de aluminio y titanio. aleaciones, cromo, níquel y aleaciones de hierro.
Lubricante sólido
El disulfuro de molibdeno (MoS2) se utiliza mucho en lubricantes sólidos y es un buen lubricante respetuoso con el medio ambiente. La película lubricante formada por disulfuro de molibdeno tiene un pequeño coeficiente de fricción (0,05 ~ 0,09), un alto punto de fusión (1185 °C) y una alta resistencia a la presión (3,1 GPa). Al cortar, se puede recubrir la superficie de la herramienta o pieza de trabajo con disulfuro de molibdeno, o agregarlo al aceite de corte. Aún puede mantener una buena lubricidad y resistencia al desgaste en condiciones de alta temperatura y alta presión. Además, el uso de lubricante de disulfuro de molibdeno también puede prevenir la adhesión, inhibir la generación de filo reforzado, prolongar la vida útil de la herramienta y reducir la rugosidad de la superficie. Los lubricantes MoS2 se han utilizado con éxito para escariar, hacer agujeros profundos, roscar y dibujar agujeros. Por ejemplo, use una broca de carburo con recubrimiento suave (Ti, Al) N + MoS2 [es decir, primero aplique un recubrimiento duro (Ti, Al) N en la broca y luego aplique un recubrimiento suave MoS2 sobre ella] para secar. taladre hierro fundido gris para agujeros profundos en el bloque del motor, la vida útil de la herramienta es de hasta 65,438+0, 600±44min, mientras que la vida útil de las brocas recubiertas con TiN o TiCN es 65,438+0 respectivamente.
¿Selección del fluido de corte C>?
El efecto del fluido de corte depende no solo del rendimiento del fluido de corte en sí, sino también de los requisitos de procesamiento, el material de la pieza de trabajo, el material de la herramienta y el método de procesamiento. Debe considerarse de manera integral, seleccionarse y utilizarse de manera razonable. correctamente.
(1) Cuando se selecciona el mecanizado en desbaste de acuerdo con los requisitos de procesamiento, la cantidad de corte es grande y se genera una gran cantidad de calor de corte. Para reducir la temperatura de corte, en este momento se debe seleccionar un fluido de corte a base de agua con buen rendimiento de enfriamiento. Durante el acabado, se requiere que la pieza de trabajo obtenga la mejor calidad superficial y una pequeña rugosidad superficial, por lo que se utiliza aceite de corte.
(2) Corresponden a diferentes métodos de procesamiento. En el mecanizado contemporáneo, existen varios métodos de corte. Por ejemplo, el torneado, el fresado y la perforación generalmente requieren un procesamiento de alta eficiencia, por lo que se deben seleccionar fluidos de corte a base de agua, pero al brochar y cortar dientes, es necesario utilizar herramientas costosas y complejas para el procesamiento. Para garantizar la calidad del procesamiento y una larga vida útil de la herramienta, es mejor elegir un fluido de corte a base de aceite. A medida que la clasificación del procesamiento se vuelve cada vez más detallada. Los fluidos de corte también tienen una tendencia de desarrollo no estandarizada. Los diferentes métodos de corte tienen diferentes marcas de fluidos de corte. Por ejemplo, para el rectificado de alta velocidad, el holding alemán OEL ha desarrollado un aceite de rectificado especial de alto rendimiento. Debido a que su composición y estructura son alcanos puros, tiene una excelente resistencia al corte y estabilidad antienvejecimiento, y es muy adecuado para el rectificado de alta velocidad, cambiando así el método de procesamiento anterior de utilizar fluido de corte de uso general en lugar de aceite de rectificado.
(3) Dependiendo de los materiales de la pieza de trabajo y de la herramienta, se seleccionan herramientas y piezas de trabajo de diferentes materiales, y su resistencia a altas temperaturas, maquinabilidad y dureza también son diferentes. En este momento, se deben seleccionar diferentes fluidos de corte respectivamente.
Por ejemplo, al procesar engranajes con menor dureza, se debe usar un fluido de corte con mayor viscosidad para evitar rayones en la superficie del engranaje; al cortar acero inoxidable, se debe seleccionar aceite de corte de extrema presión o emulsión de extrema presión; Por ejemplo, cuando se utilizan herramientas superduras de nitruro de boro cúbico (CBN) para cortar materiales de alta dureza como el acero endurecido, aunque el CBN puede soportar temperaturas de corte de 1250 ~ 1350 °C, a altas temperaturas de alrededor de 1000 °C, el CBN interactuará con el aire. El vapor de agua y el oxígeno reaccionan para formar amoníaco y ácido bórico. Esta reacción química se llama hidrólisis. Por lo tanto, cuando se utilizan herramientas CBN para corte húmedo, se debe utilizar fluido de corte a base de agua o aceite de corte de extrema presión con aditivos de extrema presión para debilitar la hidrólisis.
(4) Se deben seleccionar algunos equipos eficientes y costosos de acuerdo con las características de la propia máquina herramienta. Desde la perspectiva del mantenimiento, es necesario elegir un fluido de corte a base de aceite con propiedades físicas y químicas estables para evitar la corrosión y oxidación de las piezas metálicas y los obstáculos en las piezas móviles. Sin embargo, para algunas máquinas herramienta abiertas, generalmente no es aconsejable utilizar fluido de corte a base de aceite para evitar la volatilización y pérdida de grandes cantidades de aceite de corte.
(5) Para condiciones de procesamiento específicas, se debe seleccionar el fluido de corte más rentable.
Además, el fluido de corte seleccionado no debe tener un impacto negativo en la salud de los operadores y el medio ambiente. En la actualidad, debido a la creciente conciencia ambiental global y a los requisitos de legislación ambiental cada vez más estrictos, el mercado tiene requisitos cada vez más altos para el desempeño ecológico y ambiental de los fluidos de corte. Por lo tanto, la gente prefiere algunos fluidos de corte biodegradables a base de aceite. Por ejemplo, la serie de productos HocutTR2000 de Hofuton es un fluido de corte controlado por dos fases (fase de aceite y fase de agua) respetuoso con el medio ambiente, refinado a partir de aceite vegetal biodegradable. También se promueve en la producción el uso de tungstatos y molibdatos para reemplazar los aditivos tóxicos antioxidantes en los fluidos de corte a base de agua.