Čo je chladiaca kvapalina CNC?
Chladiaca kvapalina CNC sa používa pri obrábaní na chladný a namažte rezný nástroj aj obrobok.
Pri rezaní kovu trenie všetko zahrieva. Vysoká teplota môže poškodiť nástroje a spôsobiť spálenie, deformáciu alebo zlú povrchovú úpravu súčiastok.
Chladiaca kvapalina môže pomôcť odvádzať teplo od nástroja a obrobku, aby ste dosiahli konzistentné rezy a dlhšiu životnosť nástroja.
Znižuje trenie, čo znižuje opotrebovanie nástrojov a udržiava ich dlhšie ostré.
Chladiaca kvapalina odplavuje triesky a malé kovové kúsky z oblasti rezu, čo zabraňuje poškriabaniu obrobku trieskami alebo zaseknutiu nástroja. Niektoré chladiace kvapaliny tiež pomáhajú chrániť kov pred hrdzou alebo koróziou.
Ako funguje chladiaca kvapalina CNC
Chladiaca kvapalina CNC sa privádza do oblasti rezania pomocou čerpadiel a hadíc. Počas obrábania sa na nástroj a materiál strieka, kvapká alebo zalieva.
Chladiaca kvapalina pri kontakte absorbuje teplo a potom toto teplo odvádza späť do nádrže. Chladiaca kvapalina tiež vytvára tenký film medzi rezným nástrojom a obrobkom.
Táto vrstva slúži ako mazivo, takže dochádza k menšiemu priamemu kontaktu a menšiemu treniu. Vďaka tomu je rezanie hladšie a pomáha sa predĺžiť životnosť nástrojov.
Rôzne stroje môžu používať chladiacu kvapalinu rôznymi spôsobmi. Niektoré používajú hmlu, ktorá chladí vzduchom a kvapalinou, zatiaľ čo iné používajú plný prúd kvapaliny pre náročné úlohy.
Terminológia chladiacej kvapaliny CNC
Pri práci s chladiacou kvapalinou pre CNC systémy sa stretnete s niekoľkými bežnými pojmami:
- Koncentrácia — Zmes chladiacej kvapaliny a vody, zvyčajne uvedená v percentách.
- Žumpa — Nádrž, ktorá uchováva chladiacu kvapalinu.
- Trampský olej — Olej, ktorý sa dostáva do chladiacej kvapaliny z netesných strojov alebo mastných obrobkov.
- Emulzia — Zmes, v ktorej sa kombinuje voda a olej, často sa nachádza vo vode rozpustných chladiacich kvapalinách.
- pH — Úroveň kyslosti alebo zásaditosti chladiacej kvapaliny, ktorá ovplyvňuje jej fungovanie a zabraňuje hrdzaveniu.
Typy chladiacej kvapaliny CNC
| Typ | Hlavné použitie | Poznámky |
|---|---|---|
| Rozpustný olej | Všeobecné obrábanie | Vhodné pre väčšinu kovov |
| Syntetický | Vysokorýchlostné rezanie | Žiadny olej, menej zvyškov |
| Polosyntetický | Zmes oleja a syntetických materiálov | Vyvážený výkon |
| Priamy olej | Ťažké rezanie, nízka rýchlosť | Dobré mazanie, bez vody |
Rozpustné oleje
Rozpustné oleje sa vyrábajú zmiešaním oleja s vodou. Tieto chladiace kvapaliny sa často nazývajú „emulzie“, pretože po zmiešaní tvoria mliečnu kvapalinu.
Sú obľúbené, pretože ponúkajú chladenie aj mazanie. Rozpustné oleje môžete použiť na obrábanie rôznych kovov, ako je oceľ alebo hliník.
Pomáhajú predchádzať hrdzi a znižujú opotrebovanie rezných nástrojov. Tieto chladiace kvapaliny sa ľahko používajú, ale musíte sledovať pomer miešania, aby ste predišli baktériám a znehodnoteniu.
Výhody:
- Vhodné pre mnoho kovov
- Vyvažuje chladenie a mazanie
- Pomáha predchádzať hrdzi
Nevýhody:
- Môže sa pokaziť, ak sa neudržiava
- Vyžaduje pravidelnú kontrolu
Syntetické chladiace kvapaliny
Syntetické chladiace kvapaliny neobsahujú olej. Sú vyrobené z chemických zmesí, ktoré sa úplne rozpúšťajú vo vode a vytvárajú číry alebo farebný roztok.
Syntetika ponúka vynikajúce chladenie a udržiava čistejší obrábací priestor. Ak obrábate neželezné kovy alebo potrebujete udržiavať súčiastky bezchybné, syntetika je dobrou voľbou.
Nepodporujú rast baktérií tak dobre ako rozpustné oleje. Nemusia však poskytovať toľko mazania pri náročných úlohách.
Spoločné vlastnosti:
- Vynikajúce chladenie
- Vhodné na vysokorýchlostné alebo vysokotlakové obrábanie
- Nízka údržba
Nevýhody:
- Nie je ideálne na silné mazanie
- V niektorých systémoch môže peniť
Polosyntetické formulácie
Polosyntetické chladiace kvapaliny preklenujú medzeru medzi rozpustnými olejmi a syntetickými kvapalinami. Tieto obsahujú zmes oleja a syntetických chemikálií, čím vám poskytujú výhody oboch typov.
Kvapalina má tendenciu vyzerať priesvitne alebo zakalene. Tento typ vám poskytuje rovnováhu medzi chladením, mazaním a ochranou proti hrdzi.
Polosyntetické oleje môžete použiť na ľahké aj stredné obrábacie práce. Vo všeobecnosti vydržia dlhšie ako rozpustné oleje a nekazia sa tak rýchlo.
Hlavné body:
- Vhodné na všeobecné obrábanie
- Nižšia údržba ako rozpustné oleje
- Vyvážené chladenie a mazanie
Dávajte si pozor na:
- Niektorí môžu potrebovať častejšie kontroly koncentrácie
- Nemusí byť vhodný na veľmi ťažké rezanie
Priame oleje
Jednoduché oleje sa nemiešajú s vodou. Používajú sa samotné a sú vyrobené z minerálneho alebo rastlinného oleja, niekedy s pridanými prísadami.
Tieto chladiace kvapaliny sú najvhodnejšie pre úlohy, kde je mazanie dôležitejšie ako chladenie. Čisté oleje nájdete väčšinou pri brúsení alebo nízkorýchlostnom obrábaní.
Chránia vaše nástroje pred opotrebovaním a pomáhajú dosiahnuť pekný povrch súčiastok. Môžu však dymiť a zapáchať a kvôli riziku požiaru môžu vyžadovať špeciálne zaobchádzanie.
Stručné fakty:
- Skvelé pre prácu s extrémnym tlakom
- Vynikajúce mazanie
- Nie je potrebné miešanie
Zvážte:
- Najmenej účinné na chladenie
- Môže spôsobiť viac neporiadku a výparov
- Vyžaduje dobré vetranie
Výber správnej chladiacej kvapaliny pre CNC stroje
Kompatibilita materiálov
Rôzne kovy a plasty reagujú na chladiace kvapaliny vlastným spôsobom. Ak napríklad pracujete s nehrdzavejúcou oceľou, privádzaná chladiaca kvapalina pomáha predchádzať prehriatiu a spevneniu materiálu.
Na hliník by ste mali použiť chladiacu kvapalinu, ktorá nespôsobuje škvrny ani koróziu.
| Materiál | Potrebná chladiaca kvapalina | Prečo? |
|---|---|---|
| Nerezová oceľ | Záplava, vysoká mazivosť | Zabráňte teplu, znížte opotrebovanie |
| hliník | Nezanecháva škvrny, nízka pena | Zabráňte korózii |
| Plasty | Ľahká hmla, nízky obsah maziva | Zabráňte roztaveniu, minimálne použitie |
Obrábacie aplikácie
Pri rezaní závitov a závitov je dôležité používať chladiacu kvapalinu s vysokou mazivosťou, aby sa zabránilo zlomeniu alebo odštiepeniu nástroja. Pri vytváraní veľkého množstva triesok je bežné používať chladiacu kvapalinu s vysokým obsahom mazív, pretože pomáha odstraňovať triesky z pracovného priestoru.
Ak vykonávate ľahké frézovanie alebo dokončovanie, môže postačovať hmla alebo rozprašovací systém, ktorý udrží veci čistejšie. Niektoré CNC operácie, ako napríklad vŕtanie hlbokých otvorov, majú špeciálne potreby chladenia.
Environmentálne aspekty
Mnohé chladiace kvapaliny obsahujú chemikálie, ktoré môžu byť nebezpečné, ak sa s nimi nesprávne zaobchádza.
Pri výbere chladiacej kvapaliny hľadajte tie s menej škodlivými zložkami alebo tie, ktoré sú biologicky odbúrateľné. To vám pomôže znížiť zdravotné riziká a uľahčí likvidáciu.
Systémy prívodu chladiacej kvapaliny CNC
Systémy chladenia protipovodňovými kvapalinami
Systémy s prietokovým chladením pumpujú stály prúd chladiacej kvapaliny na oblasť rezu. Tým sa ochladzuje nástroj a obrobok a zároveň sa odplavujú triesky a nečistoty.
Tieto systémy zvyčajne vidíte vo frézkach a sústruhoch, ktoré režu kovy. Tieto systémy používajú trysky na smerovanie veľkého množstva kvapaliny na miesto rezania.
Toto nielen dobre chladí, ale tiež pomáha udržiavať nástroj ostrý a znižuje riziko popálenia.
Výhody:
- Dobré na chladenie a čistenie
- Jednoduché nastavenie a údržba
- Vhodné pre väčšinu rezacích operácií
Nevýhody:
- Spotrebuje veľa chladiacej kvapaliny
- Vyžaduje čistenie a likvidáciu rozliatych látok
- Môže spôsobiť striekanie
Systémy chladiacej hmly
Systémy rozprašovania chladiacej kvapaliny rozprašujú jemnú hmlu chladiacej kvapaliny priamo na nástroj a obrobok. To zabezpečuje chladenie a mierne mazanie bez zaplavenia oblasti ako pri systémoch rozprašovania.
Hmlové systémy používajú vzduch a chladiacu kvapalinu na vytvorenie malého postreku. Sú užitočné pri ľahkom obrábaní, vŕtaní alebo pri práci v stiesnených priestoroch.
Výhody:
- Spotrebuje menej chladiacej kvapaliny ako povodňová
- Menej neporiadku a jednoduchšie čistenie
- Vhodné pre menšie časti alebo tam, kde nie je potrebné úplné zaplavenie
Nevýhody:
- Chladenie nemusí byť dostatočné na ťažké rezy
- Jemná hmla by mohla byť problémom pre kvalitu ovzdušia, ak nie je odvetraná
- Stále je potrebná údržba trysiek a potrubí
Dodávka cez vreteno
Systémy chladenia cez vreteno posielajú chladiacu kvapalinu priamo cez vreteno stroja a rezný nástroj. Chladiaca kvapalina vychádza na hrote nástroja a najprv naráža na reznú hranu.
Tento systém umožňuje dodávať chladiacu kvapalinu presne tam, kde je potrebná, dokonca aj hlboko do otvorov alebo úzkych prvkov. Poskytuje vynikajúce chladenie a pomáha odstraňovať triesky z hlbokého vŕtania.
Kľúčové vlastnosti:
- Nasmeruje chladiacu kvapalinu na ťažko dostupné miesta
- Funguje dobre pri vŕtaní hlbokých otvorov a zložitých rezoch
- Podporuje vyššie rezné rýchlosti zvýšením životnosti nástroja
Výzvy:
- Vyššie náklady na inštaláciu a údržbu
- Funguje iba s nástrojmi určenými pre vnútorné prúdenie chladiacej kvapaliny
Minimálne množstvo mazania
Systémy mazania minimálnym množstvom (MQL) používajú veľmi malé množstvo maziva zmiešaného so vzduchom na zníženie trenia v zóne rezania. Na rozdiel od iných systémov sa MQL snaží použiť čo najmenej kvapaliny, len toľko, aby sa dalo mazať.
Systémy MQL rozprašujú mazivo v malých kvapkách. Táto metóda je najlepšia pre ľahšie rezné úlohy, neželezné kovy alebo keď chcete znížiť plytvanie chladiacou kvapalinou.
Výhody:
- Spotrebuje veľmi málo chladiacej kvapaliny
- Čistejšie pracovné prostredie
- Menej odpadu a jednoduchšie čistenie dielov po obrábaní
Obmedzenia:
- Nie je ideálne na náročné rezanie alebo vysoké teploty
- Môže vyžadovať špeciálne nastavenie pre každý stroj
Bezpečnosť a vplyv na životné prostredie
Vždy sa uistite, že váš pracovný priestor je dobre vetraný. Používanie ochranných prostriedkov, ako sú rukavice a masky, vás môže ochrániť pred náhodným vystavením sa škodlivým látkam.
Nie všetky chladiace kvapaliny sú rovnaké. Mnohé moderné CNC chladiace kvapaliny sú vyrobené tak, aby boli netoxické a bezpečnejšie pre životné prostredie.
Niektoré však stále obsahujú chemikálie, ktoré si vyžadujú starostlivé skladovanie a manipuláciu. Vždy si prečítajte etikety a dodržiavajte všetky bezpečnostné pokyny.
Kľúčové bezpečnostné tipy, ktoré treba dodržiavať:
- Noste vhodné osobné ochranné prostriedky
- Zabráňte vdýchnutiu hmly alebo výparov
- Chladiace kvapaliny skladujte mimo dosahu tepla alebo otvoreného ohňa
- Keď sa nádoby nepoužívajú, uchovávajte ich uzavreté.
Vplyv chladiacich kvapalín CNC strojov na životné prostredie sa môže tiež líšiť. Niektoré sa dajú ľahko recyklovať alebo bezpečne zlikvidovať, zatiaľ čo iné môžu pri nesprávnom zaobchádzaní poškodiť ovzdušie alebo vodu.
| Typ chladiacej kvapaliny | Bezpečnostné riziko | Vplyv na životné prostredie |
|---|---|---|
| Na vodnej báze | Nízka až stredná | Všeobecne bezpečnejšie |
| Na báze oleja | Môže byť horľavý | Vyžaduje starostlivú likvidáciu |
| Syntetický | Líši sa | Niektoré sú ekologické |
Často kladené otázky
Ktorá chladiaca kvapalina sa odporúča pre optimálny výkon CNC stroja?
Mali by ste použiť chladiacu kvapalinu, ktorá zodpovedá vášmu materiálu a rezanej úlohe. Pre väčšinu úloh je vhodná emulzia na vodnej báze alebo polosyntetická chladiaca kvapalina.
Kovoobrábacie dielne často odporúčajú polosyntetické chladiace kvapaliny pre dobrú kombináciu chladenia a ochrany nástrojov. Pred výberom chladiacej kvapaliny si vždy prečítajte návod na obsluhu vášho stroja.
Ako sa chladiaca kvapalina na vodnej báze porovnáva s inými typmi pre obrábacie procesy?
Chladiace kvapaliny na vodnej báze dobre odvádzajú teplo a sú nákladovo efektívne. Znižujú riziko dymu a požiaru, pretože ľahko nehoria.
Ak sa však nekontrolujú, môžu spôsobiť hrdzavenie. Chladiace kvapaliny na báze oleja vydržia dlhšie a ponúkajú lepšie mazanie, ale môžu byť ťažšie na čistenie a môžu byť drahšie.
Aké sú hlavné zložky, ktoré tvoria zloženie chladiacej kvapaliny pre CNC stroje?
Väčšina chladiacich kvapalín pre CNC sú vyrobené z vody, oleja, emulgátorov, biocídov a prísad. Voda chladí, zatiaľ čo olej pomáha s mazaním.
Prísady sa pridávajú na boj proti hrdzi, baktériám a peneniu. Niektoré prípravky pridávajú ďalšie chemikálie, ktoré sú vhodné pre určité úlohy alebo kovy.