Coolant (Kühlmittel): Klassifizierung, Anwendung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Der Metallbearbeitungsprozess ist von Natur aus mit einer starken Reibung verbunden, die zwischen Werkstück und Werkzeug auftritt. Dies zeigt sich besonders beim Drehen und Fräsen, wenn der Fräser sehr heiß ist, beim K altfließpressen und beim Hochgeschwindigkeits-Stauchen in mehreren Positionen. Intensive Reibung trägt zu vorzeitigem Werkzeugverschleiß, plastischer Verformung des Werkstücks und Änderungen der Metalleigenschaften aufgrund von Überhitzung bei. Um die Reibung zu verringern und die Temperaturen zu senken, ist eine spezielle Kühlflüssigkeit (Kühlmittel) erforderlich.

Klassifizierungsparameter von Kühlschmierstoffen

Die allgemeine Klassifizierung von Kühlschmierstoffen basiert auf mehreren grundlegenden Parametern:

• Nach der Herkunft der Bestandteile. Es werden Kühlschmierstoffe hergestellt, die auf Erdölbasis, tierischen oder pflanzlichen Fetten basieren.
• Nach der Layoutmethode. Emulsol ist ein fertiges Produkt mit langer H altbarkeit oder technische Kühlmittel, die unmittelbar vor dem Gebrauch aus einem Konzentrat gemäß GOST hergestellt werden.
• PoBranchen der Anwendung. Für unterschiedliche Einsatzbedingungen werden verschiedene Arten von Kühlmitteln hergestellt. Synthetischer Kühlschmierstoff für plastische Verformungen, Kühlmittel für Dreh- oder Fräsmaschinen.
• Nach physikalischen und mechanischen Parametern - Viskosität, Säurezahl, Flammpunkt. Die letztgenannte Eigenschaft bestimmt die Verwendung von Ölkühlmitteln beim Heißprägen.

Klassifizierung von Kühlschmierstoffen nach Zusammensetzung

Nach ihrer Zusammensetzung werden folgende Kühlmittelarten unterschieden:

• Ölig - Zusammensetzungen von Komponenten, die sich nicht mit Wasser mischen. Die Basis von Ölkühlmitteln sind Paraffin-, Mineral- oder Petroleumöle (60-95%). Um die Wirksamkeit gegen Verschleiß, Reibung, Korrosion zu verbessern, sind in der Zusammensetzung verschiedene Additive und Inhibitoren enth alten. Kühlschmierstoffe haben hervorragende Schmiereigenschaften. Wird für weiche Metalle in einfachen Anwendungen verwendet.
• Mineral - Die Basis wird aus Öl durch katalytische Hydrierung hergestellt. Zur Steigerung der Effizienz sind in der Zusammensetzung Zusätze aus Fetten, Chlor-, Schwefel- und Phosphorverbindungen enth alten. Diese Zusammensetzungen werden in folgenden Arten der Metallbearbeitung verwendet: Schneiden von Stahl, Aluminium, Messing, Gewindeschneiden, Fräsarbeiten an legierten Stählen.
• Wassermischbar - mineralische wässrige Lösung. Diese Verbindungen haben hervorragende Kühleigenschaften und eine geringe Toxizität, aber gleichzeitig geringe Schmiereigenschaften. Anwendungsbereich - leichtes und mittleres Drehen von Kupfer und Bronze, Fräsen und Bohren aller Arten von NichteisenmetallenMetalle, Schleifen und Stanzen von Stahl.
• Synthetisch und halbsynthetisch - eine Mischung aus Wasser, Tensiden, wasserlöslichen Polymeren, Antischaum- und antibakteriellen Zusätzen, Korrosionsinhibitoren. Synthetischen Formulierungen werden auch Verschleißschutzadditive zugesetzt, um die Schmierfähigkeit zu erhöhen.
• Emulsionen sind Zusammensetzungen mit einer hohen Konzentration an dispergierten Partikeln. Reduzieren Sie den Werkzeug- und Geräteverschleiß in praktisch allen Metallbearbeitungsvorgängen.

Aufbau und Mechanismus der Kühlmittelwirkung

Der weitverbreitete Einsatz von Kühlmitteln in Metallbearbeitungsprozessen beruht auf der effektiven Trennung der Reibflächen von Werkstück und Werkzeug und der Reduzierung ihrer Temperatur. Die effektivste Schneidflüssigkeit kann die folgenden Komponenten enth alten:

• Auf Basis synthetischer Öle oder tierischer Fette.
• Additive, die die Reibungs- und Extremdruckleistung erhöhen.
• Komponenten, die die Trennung der Zusammensetzung während der Lagerung verhindern.
• Additive, die Korrosion und Zerstörung verhindern.
• Komponenten, die die Schaumbildung reduzieren und die Benetzbarkeit von Oberflächen in der Metallbearbeitung verbessern.

Aufbringen von Kühlmittel

Kühlflüssigkeiten dienen der Schmierung und Kühlung des Arbeitsraumes in der Metallbearbeitung. Die Eigenschaften des Kühlmittels ermöglichen es, die Reibung in der Bearbeitungszone zu reduzieren, wodurch der Werkzeugverschleiß reduziert, die Produktqualität erhöht und die technologische Intensität verbessert wirdProzess und als Ergebnis die Gesamtproduktivität.

Durch ihre Schmiereigenschaften reduzieren Kühlmittel gut die Reibungskraft zwischen der Oberfläche des Werkstücks und der Kante des Schneidwerkzeugs, die innere Reibung in der geschnittenen Metallschicht. Separate technische Schmierstoffe haben chemische Eigenschaften, die helfen, nicht nur die Reibungskraft, sondern auch die Schnittkraft zu reduzieren. Die meisten Kühlmittel 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 oberflächenaktive Zusätze haben eine „Keil“-Wirkung auf das Metall. Die länglichen Moleküle solcher Additive fallen wie ein Keil in Mikrorisse auf der Metalloberfläche und schwächen dadurch die Bindung zwischen den Partikeln des Materials. So „hilft“das Kühlmittel dem Bearbeitungswerkzeug, die Schicht vom Grundwerkstoff abzutrennen.

Die gängigsten Kühlmittel für Werkzeugmaschinen

Folgende Flüssigkeiten werden für die Metallbearbeitung auf Dreh- und Fräsmaschinen hergestellt:

• Emulsole auf Basis von Mineral- und Erdölen.
• Emulgatoren mit synthetischen Fettsäuren.
• Dreh- und Fräsoperationen mit Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von rostfreien und legierten Stählen werden gemäß GOST 38.01445-88 durchgeführt. Für diese Zwecke werden synthetische Verbindungen bereitgestellt, die auf Tallölen, hochatomigen Alkoholen, Triethanolamin basieren.
• Sulfofresole sind Mischungen aus hochreinem Öl und schwefelh altigen Verbindungen. Nichtenth alten Wasser, Laugen, Säuren. Solche Kühlmittel für Werkzeugmaschinen reduzieren effektiv die Reibung und verursachen keine Korrosion.

Einsatz von Kühlschmierstoffen in der Metallumformung

Diese Methode der Metallbearbeitung ist mit erheblichen spezifischen Kräften und einem relativen Schlupf zwischen Werkstück und Werkzeug verbunden. Die in solchen technologischen Prozessen verwendeten Kühlmittel müssen eine deutlich höhere Viskosität aufweisen. Die hervorstechenden Eigenschaften von Metallumformverbindungen sind:

• Ausreichende Viskosität.
• Beständig gegen Bruch und Delaminierung unter Hochtemperaturbedingungen.
• Wassergraphitzusammensetzungen werden unter Einschluss von Feinflockengraphit auf Ölsuspensionsbasis verwendet.

Merkmale beim Einsatz von Kühlschmierstoffen

Um das Kühlmittel effizienter zu nutzen, gibt es ein paar einfache Regeln zu beachten.

• Die Mindestdurchflussmenge, egal ob wässrige Lösung oder Emulsion, beträgt 10-15 l/min.
• Es ist sehr wichtig, dass die Kühlmittelzufuhr dort erfolgt, wo die maximale Wärmemenge entsteht. Beim Drehen ist dies der Bereich, in dem sich die Späne vom Werkstück lösen.
• Kühlmittel muss sofort zugeführt werden. Wenn nach einiger Zeit Kühlmittel aufgetragen wird, kühlt eine sehr heiße Schneide schnell ab, was zu einer Rissbildung führt.
• Kühlmittel ist nicht geeignet zum Drehen von spröden Metallen (Bronze, Gusseisen etc.). Beim Wenden solcher Materialienkleine Späne, die zusammen mit Kühlmittel die Arbeitseinheiten der Maschine (Schlitten, Bremssattel, Führungsbett) verstopfen können, was zu vorzeitigem Verschleiß und Bruch dieser Einheiten führt.

Herstellung und Lagerung von Kühlschmierstoffen

Neben vorgefertigten Zusammensetzungen für die Langzeitlagerung werden Konzentrate und Komponenten für die Zubereitung von Flüssigkeiten hergestellt, die an die Bedingungen eines bestimmten Unternehmens angepasst sind. Kühlmittel, Kühlmittel, dessen Preis hauptsächlich von der Zusammensetzung abhängt, die eine bestimmte Art von Arbeit erfüllt, wird auf dem modernen Markt für 70-160 Rubel / Liter für fertige Formulierungen einheimischer Hersteller und 105-290 Rubel / Liter ausländischer Produktion verkauft. Die durchschnittlichen Kosten des Konzentrats betragen 240 Rubel / Liter. Vor dem Auftragen der Flüssigkeit werden folgende Verfahren durchgeführt:

• Das Mischen der Komponenten erfolgt bei den für die Zusammensetzung und Marke angegebenen Temperaturen (60-110 0°C).
• Analyse der Zusammensetzung auf Übereinstimmung mit GOST.
• Zubereitete Zusammensetzungen werden in speziellen Behältern gelagert, die ein regelmäßiges Erhitzen und Mischen ermöglichen.
• Bei der Aufbereitung des Kühlmittels ist es möglich, Additive einzubringen, was auf Feinemulgierrüttlern erfolgt.
• Endlosanleger nachfüllen.
• Während des Gebrauchs werden die Zusammensetzungen kontaminiert. Kühlmittel-Reinigungssysteme von Metallrückständen sind vorgesehen. Abfallprodukte, die nicht effektiv gereinigt werden können, müssen entsorgt werden.