Refrigerante (refrigerante): classificazione, applicazione

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Il processo di lavorazione dei metalli è intrinsecamente associato a un forte attrito che si verifica tra il pezzo e l'utensile. Ciò è particolarmente evidente nelle operazioni di tornitura e fresatura, quando la fresa è molto calda, durante l'estrusione a freddo e la testata multiposizione ad alta velocità. L'intenso attrito contribuisce all'usura prematura dell'utensile, alla deformazione plastica del pezzo e alle variazioni delle proprietà del metallo dovute al surriscaldamento. È necessario uno speciale fluido da taglio (refrigerante) per ridurre l'attrito e abbassare le temperature.

Parametri di classificazione dei fluidi da taglio

La classificazione generale dei fluidi da taglio si basa su diversi parametri di base:

• Secondo l'origine dei componenti. Vengono prodotti refrigeranti per olio, a base di oli di petrolio, grassi animali o vegetali.
• Secondo il metodo di layout. Emulsol è un prodotto finito con una lunga durata o refrigeranti tecnici preparati immediatamente prima dell'uso da un concentrato secondo GOST.
• Poindustrie di applicazione. Vengono prodotti vari tipi di refrigeranti per diverse condizioni di lavoro di applicazione. Fluido da taglio sintetico per operazioni di deformazione plastica, refrigerante per torni o fresatrici.
• Secondo parametri fisici e meccanici - viscosità, numero di acidità, punto di infiammabilità. Quest'ultima caratteristica determina l'uso di refrigeranti ad olio per lo stampaggio a caldo.

Classificazione dei fluidi da taglio per composizione

I seguenti tipi di liquido di raffreddamento si distinguono per composizione:

• Grasso - composizioni di componenti che non si mescolano con l'acqua. La base dei refrigeranti dell'olio sono oli di paraffina, minerali o di petrolio (60-95%). Per migliorare l'efficacia contro usura, attrito, corrosione, nella composizione sono inclusi vari additivi e inibitori. I refrigeranti dell'olio hanno eccellenti proprietà lubrificanti. Usato per metalli teneri in applicazioni semplici.
• Minerale - la base è costituita da olio mediante idrogenazione catalitica. Per aumentare l'efficienza, nella composizione sono inclusi additivi da grassi, cloro, zolfo e composti di fosforo. Queste composizioni sono utilizzate in tipi di lavorazione dei metalli quali: taglio di acciaio, alluminio, ottone, filettatura, fresatura su acciai legati.
• Miscibile con acqua - soluzione acquosa a base minerale. Questi composti hanno eccellenti proprietà di raffreddamento e bassa tossicità, ma allo stesso tempo basse caratteristiche lubrificanti. Ambito di applicazione: tornitura leggera e media di rame e bronzo, fresatura e foratura di tutti i tipi di non ferrosimetalli, molatura e stampaggio acciaio.
• Sintetico e semisintetico - una miscela di acqua, tensioattivi, polimeri idrosolubili, additivi antischiuma e antibatterici, inibitori di corrosione. Alle formulazioni sintetiche vengono aggiunti anche additivi antiusura per aumentare la lubrificazione.
• Le emulsioni sono composizioni ad alta concentrazione di particelle disperse. Riduci l'usura di utensili e attrezzature praticamente in tutte le operazioni di lavorazione dei metalli.

Struttura e meccanismo di azione del refrigerante

L'uso diffuso del refrigerante nei processi di lavorazione dei metalli è dovuto all'efficace separazione delle superfici di sfregamento del pezzo e dell'utensile e alla riduzione della loro temperatura. Il fluido da taglio più efficace può includere i seguenti componenti:

• A base di oli sintetici o grassi animali.
• Additivi che aumentano le prestazioni antifrizione e pressioni estreme.
• Componenti che impediscono la separazione della composizione durante lo stoccaggio.
• Additivi che prevengono la corrosione e la distruzione.
• Componenti che riducono la formazione di schiuma e migliorano la bagnabilità delle superfici nella lavorazione dei metalli.

Applicazione di refrigerante

I fluidi di raffreddamento vengono utilizzati per lubrificare e raffreddare l'area di lavoro nella lavorazione dei metalli. Le proprietà del refrigerante consentono di ridurre l'attrito nella zona di lavorazione, riducendo così l'usura degli utensili, aumentando la qualità del prodotto, migliorando l'intensità della tecnologiaprocesso e, di conseguenza, produttività complessiva.

A causa delle loro proprietà lubrificanti, i refrigeranti riducono bene la forza di attrito tra la superficie del pezzo e il bordo dell'utensile da taglio, l'attrito interno nello strato di metallo tagliato. I lubrificanti tecnici separati hanno proprietà chimiche che aiutano a ridurre non solo la forza di attrito, ma anche la forza di taglio. La maggior parte dei refrigeranti sono tensioattivi con elevate proprietà di adsorbimento. Sono in grado di formare un film stabile sulla superficie del metallo, che riduce notevolmente l'attrito. Alcuni speciali additivi tensioattivi hanno un effetto "incuneamento" sul metallo. Le molecole allungate di tali additivi cadono in microfessure sulla superficie del metallo, come un cuneo, indebolendo così il legame tra le particelle del materiale. Pertanto, il refrigerante "aiuta" lo strumento di lavoro a tagliare lo strato dal metallo di base.

Refrigeranti per macchine utensili più comuni

I seguenti tipi di fluidi vengono prodotti per la lavorazione dei metalli su macchine di tornitura e fresatura:

• Emulsol a base di oli minerali e petroliferi.
• Emulsionanti con acidi grassi sintetici.
• Le operazioni di tornitura e fresatura che coinvolgono la lavorazione ad alta velocità di acciai inossidabili e legati vengono eseguite in conformità con GOST 38.01445-88. A tal fine vengono forniti composti sintetici a base di talloli, alcoli ad alto contenuto atomico, trietanolammina.
• I sulofresol sono miscele di olio altamente purificato e composti contenenti zolfo. Noncontengono acqua, alcali, acidi. Tali refrigeranti per macchine utensili riducono efficacemente l'attrito e non causano corrosione.

Uso di refrigerante per la formatura dei metalli

Questo metodo di lavorazione dei metalli è accompagnato da forze specifiche significative e relativo slittamento tra il pezzo e l'utensile. I refrigeranti utilizzati in tali processi tecnologici devono avere una viscosità notevolmente superiore. Le caratteristiche salienti dei composti per la formazione di metalli sono:

• Viscosità sufficiente.
• Resistente alla frattura e alla delaminazione in condizioni di alta temperatura.
• Le composizioni di grafite ad acqua vengono utilizzate con l'inclusione di grafite a scaglie fini a base di sospensione oleosa.

Caratteristiche dell'uso dei fluidi da taglio

Per utilizzare il refrigerante in modo più efficiente, ci sono alcune semplici regole da tenere a mente.

• La portata minima, indipendentemente dal fatto che si tratti di una soluzione acquosa o di un'emulsione, è di 10-15 l/min.
• È molto importante che l'alimentazione del refrigerante avvenga nel luogo in cui viene generata la massima quantità di calore. Nella tornitura, questa è l'area in cui i trucioli si separano dal pezzo.
• Il refrigerante deve essere fornito immediatamente. Quando il refrigerante viene applicato dopo un po' di tempo, una fresa molto calda si raffredderà rapidamente, provocando la formazione di crepe.
• Il refrigerante non è adatto per la tornitura di metalli fragili (bronzo, ghisa, ecc.). Quando si trasformano tali materiali,piccoli trucioli che, miscelati con il liquido di raffreddamento, possono intasare le unità di lavoro della macchina (carrello, pinza, bancale di guida), causando un'usura prematura e la rottura di queste unità.

Produzione e stoccaggio di fluidi da taglio

Oltre alle composizioni pronte per la conservazione a lungo termine, vengono prodotti concentrati e componenti per la preparazione di liquidi adatti alle condizioni di una particolare impresa. Liquido di raffreddamento, liquido di raffreddamento, il cui prezzo dipende principalmente dalla composizione che soddisfa un determinato tipo di lavoro, viene venduto sul mercato moderno per 70-160 rubli / litro per formulazioni finite di produttori nazionali e 105-290 rubli / litro di produzione estera. Il costo medio del concentrato è di 240 rubli / litro. Prima di applicare il liquido, vengono eseguite le seguenti procedure:

• La miscelazione dei componenti viene effettuata alle temperature specificate per la composizione e la marca (60-110 0С).
• Analisi della composizione per il rispetto del GOST.
• Le composizioni preparate vengono conservate in contenitori specializzati che consentono il riscaldamento periodico, la miscelazione.
• Nella preparazione del liquido di raffreddamento, è possibile introdurre degli additivi, che si effettuano sui vibratori a emulsione fine.
• Riempimento di alimentatori continui.
• Nel processo di utilizzo, le composizioni vengono contaminate. Sono previsti sistemi di pulizia del liquido di raffreddamento da residui di metallo. I prodotti di scarto che non possono essere puliti efficacemente devono essere sm altiti.