Kühlschmiermittel (Kühlmittel): Klassifizierung, Anwendung

Der Metallbearbeitungsprozess ist von Natur aus verbunden mitstarke Reibung zwischen Werkstück und Werkzeug. Dies zeigt sich besonders bei Dreh- und Fräsarbeiten, wenn der Fräser sehr heiß ist, beim Kaltfließpressen, Hochgeschwindigkeits-Mehrlagenstauchen. Starke Reibung trägt zu vorzeitigem Werkzeugverschleiß, plastischer Verformung des Werkstücks und Veränderungen der Metalleigenschaften durch Überhitzung bei. Um die Reibungskraft zu reduzieren und die Temperatur zu senken, wird ein spezielles Kühlschmiermittel (Kühlmittel) benötigt.

Klassifizierungsparameter für Kühlschmierstoffe

Die allgemeine Klassifizierung von Kühlschmierstoffen erfolgt nach mehreren Hauptparametern:

• Nach der Herkunft der Komponenten. Es werden Ölschneidflüssigkeiten hergestellt, die auf Erdölbasis, tierischen oder pflanzlichen Fetten basieren.
• Nach Layout-Methode. Emulsol ist ein lang haltbares Fertigprodukt oder technische Kühlschmierstoffe, die unmittelbar vor der Anwendung aus einem Konzentrat nach GOST hergestellt werden.
• Nach Branche.Für unterschiedliche Betriebsbedingungen werden verschiedene Arten von Kühlmitteln hergestellt. Synthetischer Kühlschmierstoff für plastische Verformungen, Kühlschmierstoff für Dreh- oder Fräsmaschinen.
• Nach physikalischen und mechanischen Indikatoren - Viskosität, Säurezahl, Flammpunkt. Die letztere Eigenschaft schreibt die Verwendung von Kühlmitteln auf Ölbasis zum Heißprägen vor.

Klassifizierung des Kühlmittels nach Zusammensetzung

Nach der Zusammensetzung werden folgende Kühlmittelarten unterschieden:

• Ölig - Formulierungen von Komponenten, die nichtmit Wasser mischbar. Die Basis von Ölschneidflüssigkeiten sind Paraffin-, Mineral- oder Petroleumöle (60-95%). Um die Wirksamkeit gegen Verschleiß, Reibung, Korrosion zu verbessern, sind verschiedene Additive und Inhibitoren in der Zusammensetzung enthalten. Ölschneidflüssigkeiten haben ausgezeichnete Schmiereigenschaften. Wird für Weichmetalle unter einfachen Betriebsbedingungen verwendet.
• Mineralisch - die Basis besteht aus Öldurch katalytische Hydrierung. Zur Steigerung der Effizienz werden Zusatzstoffe aus Fetten, Chlor, Schwefel, Phosphorverbindungen in die Zusammensetzung aufgenommen. Diese Zusammensetzungen werden in solchen Arten von Metallarbeiten verwendet wie: Schneidstahl, Aluminium, Messing, Gewindeschneidarbeiten, Fräsarbeiten an legierten Stählen.
• Wassermischbar - Wasserlösung auf MineralBasis. Diese Formulierungen haben ausgezeichnete Kühleigenschaften und geringe Toxizität, aber gleichzeitig geringe Schmiereigenschaften. Anwendungsbereich - leichtes und mittleres Drehen von Kupfer und Bronze, Fräsen und Bohren aller Arten von NE-Metallen, Schleifen und Stanzen von Stahl.
• Synthetisch und halbsynthetisch - eine Mischung aus Wasser,Tenside, wasserlösliche Polymere, Antischaum- und antibakterielle Additive, Korrosionsinhibitoren. In synthetischen Formulierungen werden auch Anti-Verschleiß-Additive eingeführt, um die Schmiereigenschaften zu erhöhen.
• Emulsionen sind Formulierungen mit einer erhöhten Konzentration an dispergierten Partikeln. Reduziert den Werkzeug- und Ausrüstungsverschleiß bei praktisch allen Metallbearbeitungsvorgängen.

Aufbau und Wirkungsmechanismus von Kühlschmierstoff

Breiter Einsatz von Kühlmittel in ProzessenDie Metallbearbeitung beruht auf der effektiven Trennung der Reibflächen von Werkstück und Werkzeug und einer Abnahme ihrer Temperatur. Der effektivste Kühlschmierstoff kann die folgenden Komponenten enthalten:

• Eine Basis aus synthetischen Ölen oder tierischen Fetten.
• Additive, die die Reibungs- und Extremdruckleistung erhöhen.
• Komponenten, die eine Trennung der Zusammensetzung während der Lagerung verhindern.
• Zusätze, die Korrosion und Abbau verhindern.
• Bauteile, die die Schaumbildung reduzieren und die Benetzbarkeit von Oberflächen bei der Metallbearbeitung verbessern.

Auftragen von Kühlmittel

Kühlschmierstoffe werden verwendet fürSchmierung und Kühlung des Arbeitsbereichs bei der Metallbearbeitung. Die Eigenschaften des Kühlmittels ermöglichen eine Reduzierung der Reibung in der Bearbeitungszone, wodurch der Werkzeugverschleiß reduziert, die Produktqualität erhöht, die Intensität des technologischen Prozesses und damit die Gesamtarbeitsproduktivität verbessert wird.

Aufgrund seiner Schmiereigenschaften ist das Kühlmittel gutreduzieren die Reibungskraft zwischen der Oberfläche des Werkstücks und der Kante des Schneidwerkzeugs, innere Reibung in der geschnittenen Metallschicht. Bestimmte technische Schmierstoffe haben chemische Eigenschaften, die helfen, nicht nur die Reibungskraft, sondern auch die Schnittkraft zu reduzieren. Die meisten Kühlschmierstoffe sind Tenside mit hohen Adsorptionseigenschaften. Sie sind in der Lage, auf der Metalloberfläche einen stabilen Film zu bilden, der die Reibung deutlich reduziert. Einige spezielle Tenside wirken auf das Metall stützend. Längliche Moleküle solcher Additive fallen wie ein Keil in Mikrorisse auf der Metalloberfläche und schwächen so die Bindung zwischen den Materialpartikeln. Somit "hilft" das Kühlmittel dem Bearbeitungswerkzeug, die Schicht aus dem Grundmetall herauszuschneiden.

Die gängigsten Kühlmittelformulierungen für Werkzeugmaschinen

Für die Metallbearbeitung auf Dreh- und Fräsmaschinen werden folgende Arten von Flüssigkeiten hergestellt:

• Emulsole auf Basis von Mineral- und Erdölen.
• Emulgatoren mit synthetischen Fettsäuren.
• Dreh- und Fräsarbeiten mitHochgeschwindigkeitsbearbeitung von rostfreien und legierten Stählen, hergestellt nach GOST 38.01445-88. Für diese Zwecke werden synthetische Verbindungen bereitgestellt, deren Basis Tallöle, hochalkoholische Alkohole, Triethanolamin sind.
• Sulfofresole sind Mischungen aus hochraffinierten Ölen und schwefelhaltigen Verbindungen. Enthält kein Wasser, Laugen, Säuren. Solche Kühlmittel für Werkzeugmaschinen reduzieren effektiv die Reibung, verursachen keine Korrosion.

Auftragen von Kühlmittel für die Metallumformung

Diese Metallbearbeitungsmethode wird begleitet vonerhebliche spezifische Kräfte und relativer Schlupf zwischen Werkstück und Werkzeug. Das in solchen technologischen Prozessen eingesetzte Kühlmittel muss eine deutlich höhere Viskosität aufweisen. Die charakteristischen Merkmale von Formulierungen für die Metallbearbeitung durch Druck sind:

• Ausreichende Viskosität.
• Bruch- und Delaminationsbeständigkeit unter Hochtemperaturbedingungen.
• Es werden Wasser-Graphit-Zusammensetzungen mit Einschluss von Feinflockengraphit auf Basis einer Ölsuspension verwendet.

Merkmale des Einsatzes von Kühlschmierstoffen

Um Kühlmittel effizienter zu nutzen, sind einige einfache Regeln zu beachten.

• Die Mindestdurchflussmenge, egal ob wässrige Lösung oder Emulsion, beträgt 10-15 l/min.
• Es ist sehr wichtig, dass das Kühlmittel dort zugeführt wird, wo die maximale Wärmemenge entsteht. Beim Drehen ist dies der Bereich, in dem die Späne vom Werkstück getrennt werden.
• Die Kühlmittelzufuhr muss sofort erfolgen. Wenn Kühlmittel zugeführt wird, kühlt ein stark erhitzter Fräser nach einiger Zeit stark ab, was zur Bildung von Rissen darin führt.
• Kühlschmierstoff wird nicht verwendet, wennDrehen spröder Metalle (Bronze, Gusseisen usw.). Beim Drehen solcher Materialien entstehen kleine Späne, die durch Vermischung mit dem Kühlmittel die Arbeitseinheiten der Maschine (Schlitten, Stütze, Bettführung) verstopfen können, was zu vorzeitigem Verschleiß und Ausfall dieser Einheiten führt.

Herstellung und Lagerung von Kühlschmierstoffen

Neben vorgefertigten Kompositionen für die lange Lagerung,Konzentrate und Komponenten für die Zubereitung von Flüssigkeiten, angepasst an die Bedingungen eines bestimmten Unternehmens, werden hergestellt. Kühlmittel, Schneidflüssigkeit, deren Preis hauptsächlich von der Zusammensetzung abhängt, die einer bestimmten Art von Arbeit entspricht, wird auf dem modernen Markt für 70-160 Rubel / Liter für Fertigzusammensetzungen inländischer Hersteller und 105-290 Rubel / Liter verkauft der ausländischen Produktion. Die durchschnittlichen Kosten für ein Konzentrat betragen 240 Rubel / Liter. Vor der Verwendung der Flüssigkeit werden die folgenden Verfahren durchgeführt:

• Das Mischen der Komponenten erfolgt bei den für die Zusammensetzung und Marke eingestellten Temperaturen (60-110 0С).
• Analyse der Zusammensetzung auf Einhaltung von GOST.
• Die zubereiteten Zusammensetzungen werden in speziellen Behältern gelagert, die ein periodisches Erhitzen und Mischen ermöglichen.
• Bei der Aufbereitung des Kühlmittels ist es möglich, Additive einzubringen, was auf Vibrationsanlagen zur Feinemulgierung erfolgt.
• Betankung von kontinuierlichen Beschickungsgeräten.
• Bei der Anwendung werden die Formulierungen kontaminiert. Es werden Systeme zur Reinigung des Kühlmittels von Metallrückständen bereitgestellt. Abfallprodukte, die nicht effektiv gereinigt werden können, müssen entsorgt werden.