Что такое охлаждающая жидкость для ЧПУ?
СОЖ для ЧПУ используется при обработке на станках прохладный и смазывать как режущий инструмент, так и заготовка.
При резке металла трение нагревает все. Высокая температура может повредить инструменты и привести к обгоранию, деформации деталей или некачественной отделке.
Охлаждающая жидкость помогает отводить тепло от инструмента и детали, обеспечивая равномерность резания и более длительный срок службы инструмента.
Он снижает трение, что снижает износ инструментов и позволяет им дольше оставаться острыми.
Охлаждающая жидкость смывает стружку и мелкие металлические частицы из зоны резания, что предотвращает царапание детали стружкой или заклинивание инструмента. Некоторые охлаждающие жидкости также помогают защитить металл от ржавчины или коррозии.
Как работает охлаждающая жидкость для станков с ЧПУ
СОЖ ЧПУ подается в зону резки с помощью насосов и шлангов. Она распыляется, капает или заливается на инструмент и материал во время обработки.
Охлаждающая жидкость поглощает тепло при контакте, а затем отводит его обратно в бак. Охлаждающая жидкость также образует тонкую пленку между режущим инструментом и заготовкой.
Этот слой действует как смазка, поэтому прямого контакта и трения меньше. Это делает резку более гладкой и помогает продлить срок службы инструментов.
Различные машины могут использовать охлаждающую жидкость по-разному. Некоторые используют туман, который охлаждает воздухом и жидкостью, в то время как другие используют полный поток жидкости для тяжелых работ.
Терминология охлаждающей жидкости для ЧПУ
При работе с охлаждающей жидкостью для станков с ЧПУ вы столкнетесь с несколькими распространенными терминами:
- Концентрация — Смесь охлаждающей жидкости и воды, обычно указываемая в процентном соотношении.
- Отстойник — Бак, в котором находится охлаждающая жидкость.
- Масло бродяги — Масло, попавшее в охлаждающую жидкость из протекающих машин или из-за замасленных деталей.
- Эмульсия — Смесь воды и масла, часто встречающаяся в водорастворимых охлаждающих жидкостях.
- рН — Уровень кислотности или щелочности охлаждающей жидкости, который влияет на ее работу и предотвращает появление ржавчины.
Типы охлаждающей жидкости для ЧПУ
| Тип | Основное использование | Примечания |
|---|---|---|
| Растворимое масло | Общая обработка | Подходит для большинства металлов. |
| Синтетический | Высокоскоростная резка | Нет масла, меньше остатков |
| Полусинтетическое | Смесь масла и синтетики | Сбалансированная производительность |
| Чистое масло | Тяжелая резка, низкая скорость | Хорошая смазка, без воды |
Растворимые масла
Растворимые масла производятся путем смешивания масла с водой. Эти охлаждающие жидкости часто называют «эмульсиями», поскольку при смешивании они образуют молочную жидкость.
Они популярны, потому что предлагают как охлаждение, так и смазку. Вы можете использовать растворимые масла для обработки различных металлов, таких как сталь или алюминий.
Они помогают предотвратить ржавчину и уменьшить износ режущих инструментов. Эти охлаждающие жидкости просты в использовании, но вам нужно следить за пропорцией смешивания, чтобы избежать бактерий и порчи.
Плюсы:
- Подходит для многих металлов.
- Баланс охлаждения и смазки
- Помогает предотвратить ржавчину
Минусы:
- Может испортиться, если не обслуживать
- Нужны регулярные проверки
Синтетические охлаждающие жидкости
Синтетические охлаждающие жидкости не содержат масла. Они изготавливаются из химических смесей, которые полностью растворяются в воде, давая прозрачный или окрашенный раствор.
Синтетика обеспечивает отличное охлаждение и сохраняет зону обработки чистой. Если вы обрабатываете цветные металлы или вам нужно, чтобы детали были безупречны, синтетика — это хороший выбор.
Они не поддерживают рост бактерий так, как растворимые масла. Однако они не могут обеспечить столько смазки для сложных работ.
Общие черты:
- Отличное охлаждение
- Подходит для высокоскоростной обработки или обработки под высоким давлением.
- Низкие эксплуатационные расходы
Недостатки:
- Не подходит для интенсивной смазки.
- Может пениться в некоторых системах
Полусинтетические составы
Полусинтетические охлаждающие жидкости заполняют пробел между растворимыми маслами и синтетикой. Они содержат смесь масла и синтетических химикатов, предоставляя вам преимущества обоих типов.
Жидкость имеет тенденцию выглядеть полупрозрачной или мутной. Этот тип обеспечивает баланс охлаждения, смазки и предотвращения ржавчины.
Вы можете использовать полусинтетику как для легких, так и для средних работ по обработке. Они обычно служат дольше, чем растворимые масла, и не портятся так быстро.
Основные положения:
- Подходит для универсальной обработки
- Более низкие эксплуатационные расходы, чем у растворимых масел
- Сбалансированное охлаждение и смазка
Следите за:
- Некоторым может потребоваться более частая проверка концентрации.
- Может не подойти для очень тяжелой резки
Прямые масла
Чистые масла не смешиваются с водой. Они используются в чистом виде и производятся из минерального или растительного масла, иногда с добавлением присадок.
Эти охлаждающие жидкости лучше всего подходят для работ, где смазка важнее охлаждения. Прямые масла в основном используются при шлифовании или низкоскоростной обработке.
Они защищают ваши инструменты от износа и помогают получить качественную отделку детали. Однако они могут дымить и пахнуть, и могут потребовать особого обращения из-за риска возгорания.
Краткие факты:
- Отлично подходит для работы в условиях экстремального давления.
- Отличная смазка
- Смешивание не требуется
Учитывать:
- Наименее эффективен для охлаждения
- Может создать больше беспорядка и дыма
- Нужна хорошая вентиляция
Выбор правильной охлаждающей жидкости для ЧПУ
Совместимость материалов
Различные металлы и пластики реагируют на охлаждающие жидкости по-своему. Если вы работаете, например, с нержавеющей сталью, то охлаждающая жидкость с потоком помогает предотвратить перегрев и упрочнение.
Для алюминия следует использовать охлаждающую жидкость, не вызывающую пятен и коррозии.
| Материал | Требуется охлаждающая жидкость | Почему? |
|---|---|---|
| Нержавеющая сталь | Поток, высокая смазывающая способность | Предотвращает нагрев, уменьшает износ |
| Алюминий | Не оставляет пятен, малопенящийся | Избегать коррозии |
| Пластик | Легкий туман, мало смазки | Предотвращает таяние, минимальное использование |
Применение механической обработки
Для нарезания резьбы важно использовать охлаждающую жидкость с высокой смазывающей способностью, чтобы предотвратить поломку или скол инструмента. Поток охлаждающей жидкости часто используется при образовании большого количества стружки, поскольку он помогает удалять стружку из рабочей зоны.
Если вы занимаетесь легким фрезерованием или отделкой, то тумана или распылительной системы может быть достаточно, и они сохранят чистоту. Некоторые операции с ЧПУ, такие как сверление глубоких отверстий, требуют особого охлаждения.
Экологические соображения
Многие охлаждающие жидкости содержат химические вещества, которые могут быть опасны при неправильном обращении.
При выборе охлаждающей жидкости отдавайте предпочтение тем, которые содержат менее вредные ингредиенты или являются биоразлагаемыми. Это поможет снизить риски для здоровья и облегчит утилизацию.
Системы подачи охлаждающей жидкости для ЧПУ
Системы охлаждения потоками
Системы подачи охлаждающей жидкости обеспечивают равномерный поток охлаждающей жидкости в зону резания. Это охлаждает инструмент и заготовку, одновременно смывая стружку и мусор.
Обычно вы видите эти системы на фрезерных и токарных станках, которые режут металлы. Эти системы используют сопла для направления больших объемов жидкости в место резки.
Это не только хорошо охлаждает, но и помогает сохранить инструмент острым и снижает вероятность ожога.
Плюсы:
- Хорошо охлаждает и очищает.
- Легко настраивать и обслуживать
- Подходит для большинства операций резки
Минусы:
- Использует много охлаждающей жидкости
- Необходима очистка и устранение разливов
- Может вызвать разбрызгивание
Системы охлаждения туманом
Системы охлаждения туманом распыляют тонкий туман охлаждающей жидкости непосредственно на инструмент и заготовку. Это обеспечивает охлаждение и немного смазки без затопления области, как системы затопления.
Системы туманообразования используют воздух и охлаждающую жидкость для создания небольшого распыления. Они полезны при легкой обработке, сверлении или при работе в ограниченном пространстве.
Плюсы:
- Использует меньше охлаждающей жидкости, чем при заливе
- Меньше беспорядка и легче уборка
- Подходит для небольших участков или там, где не требуется полное затопление.
Минусы:
- Охлаждения может быть недостаточно для резки больших объемов
- Мелкий туман может представлять опасность для качества воздуха, если его не выводить.
- Все еще требуется техническое обслуживание форсунок и линий.
Подача через шпиндель
Системы подачи охлаждающей жидкости через шпиндель направляют охлаждающую жидкость прямо через шпиндель станка и режущий инструмент. Охлаждающая жидкость выходит на кончике инструмента, сначала попадая на режущую кромку.
Эта система позволяет вам доставлять охлаждающую жидкость туда, где она нужна, даже глубоко внутри отверстий или узких элементов. Она обеспечивает отличное охлаждение и помогает удалять стружку от глубокого сверления.
Основные характеристики:
- Направляет охлаждающую жидкость в труднодоступные места
- Хорошо подходит для глубокого сверления и сложных разрезов.
- Поддерживает более высокие скорости резания за счет увеличения срока службы инструмента
Проблемы:
- Более высокая стоимость установки и обслуживания
- Работает только с инструментами, предназначенными для внутреннего потока охлаждающей жидкости.
Минимальное количество смазки
Системы минимального количества смазки (MQL) используют очень небольшое количество смазки, смешанной с воздухом, для снижения трения в зоне резания. В отличие от других систем, MQL стремится использовать как можно меньше жидкости, ровно столько, сколько нужно для смазки.
Системы MQL распыляют смазку крошечными каплями. Этот метод лучше всего подходит для легких работ по резке, цветных металлов или когда вы хотите сократить отходы охлаждающей жидкости.
Преимущества:
- Использует очень мало охлаждающей жидкости
- Более чистая рабочая среда
- Меньше отходов и более легкая очистка деталей после обработки
Ограничения:
- Не подходит для интенсивной резки или работы при высоких температурах.
- Может потребоваться специальная настройка для каждой машины
Безопасность и воздействие на окружающую среду
Всегда проверяйте, что ваше рабочее место хорошо проветривается. Использование защитных средств, таких как перчатки и маски, может защитить вас от случайного воздействия.
Не все охлаждающие жидкости одинаковы. Многие современные охлаждающие жидкости для ЧПУ сделаны нетоксичными и безопасными для окружающей среды.
Однако некоторые из них все еще содержат химикаты, которые требуют осторожного хранения и обращения. Всегда читайте этикетки и соблюдайте все правила безопасности.
Основные советы по безопасности, которым следует следовать:
- Используйте надлежащие средства индивидуальной защиты.
- Избегайте вдыхания тумана или паров.
- Храните охлаждающие жидкости вдали от источников тепла и открытого огня.
- Держите контейнеры запечатанными, когда они не используются.
Воздействие охлаждающих жидкостей для ЧПУ на окружающую среду также может различаться. Некоторые из них легко перерабатываются или безопасно утилизируются, в то время как другие могут нанести вред воздуху или воде, если ими не управлять правильно.
| Тип охлаждающей жидкости | Риск безопасности | Воздействие на окружающую среду |
|---|---|---|
| На водной основе | От низкого до среднего | В целом безопаснее |
| На масляной основе | Может быть воспламеняющимся | Требует тщательной утилизации. |
| Синтетический | Варьируется | Некоторые из них экологически чистые. |
Часто задаваемые вопросы
Какая охлаждающая жидкость рекомендуется для оптимальной работы станка с ЧПУ?
Вам следует использовать охлаждающую жидкость, которая соответствует вашему материалу и задаче резки. Для большинства задач хорошо подойдет эмульсия на водной основе или полусинтетическая охлаждающая жидкость.
Металлообрабатывающие цеха часто рекомендуют полусинтетические охлаждающие жидкости для хорошего сочетания охлаждения и защиты инструмента. Всегда проверяйте руководство по эксплуатации вашего станка перед выбором охлаждающей жидкости.
Чем охлаждающая жидкость на водной основе отличается от других типов охлаждающей жидкости для процессов обработки?
Охлаждающие жидкости на водной основе хорошо отводят тепло и являются экономически эффективными. Они снижают риск возникновения дыма и пожара, поскольку не горят.
Однако они могут вызвать ржавчину, если их не проверять. Охлаждающие жидкости на масляной основе служат дольше и обеспечивают лучшую смазку, но их сложнее очищать, и они могут стоить дороже.
Каковы основные компоненты, входящие в состав охлаждающих жидкостей для станков с ЧПУ?
Большинство охлаждающих жидкостей для ЧПУ изготавливаются из воды, масла, эмульгаторов, биоцидов и добавок. Вода охлаждает, а масло помогает смазывать.
Добавки добавляются для борьбы с ржавчиной, бактериями и пенообразованием. Некоторые формулы добавляют дополнительные химикаты для соответствия определенным работам или металлам.