Refrigerante (fluidi lubrificanti) per torni. Selezione di fluido da taglio per la lavorazione delle leghe di alluminio Refrigerante fai-da-te per alluminio

Il processo di trafilatura dell'alluminio prevede il trattamento a pressione del metallo, durante il quale un pezzo con un diametro di 7-19 mm viene tirato attraverso un foro di diametro inferiore. La produzione prevede l'utilizzo di fluidi da taglio (refrigeranti) di un certo tipo.

Per la vergella con una sezione trasversale da 7,2 mm a 1,8 mm, la lavorazione avviene su più attrezzature senza scivolamento. In questo caso viene utilizzato l'alluminio, che ha un'alta densità.

Con trafilatura più sottile (0,59-0,47 mm), l'alluminio viene lavorato su macchine a scorrimento. La velocità del pezzo che passa attraverso l'attrezzatura è di 18 m/s. In questo caso, viene utilizzato un lubrificante per trafilatura sotto forma di emulsione.

La scelta dei lubrificanti dipende anche dal tipo di attrezzatura di lavorazione. Se un tecnico applica il refrigerante spruzzandolo durante il funzionamento, è necessario tenere conto del volume della pompa. Recentemente, i materiali a bassa viscosità sono stati utilizzati più frequentemente per la formatura dell'alluminio.

Poiché la formatura dell'alluminio produce un'elevata concentrazione di particelle di attrito, i lubrificanti per trafilatura devono avere una bassa viscosità. Ciò prolungherà la durata del refrigerante e aumenterà l'economia del processo.

Inoltre, si osserva un aumento della viscosità con un aumento della finezza della lavorazione. I processi di trafilatura dell'alluminio più ruvidi richiedono oli più densi, mentre i lubrificanti liquidi vengono utilizzati per operazioni più fini.

Il disegno dell'alluminio, il cui refrigerante ha una serie di caratteristiche richieste, dovrebbe essere creato sulla base di oli minerali o sostanze sintetiche. Ciò massimizzerà la protezione delle superfici dei meccanismi e dei materiali lavorati dall'usura e dalla corrosione.

La trafilatura del filo di alluminio con ricottura pone maggiori requisiti per i lubrificanti in termini di caratteristiche di temperatura. Nell'esecuzione di tale processo, i depositi non dovrebbero rimanere sulla superficie del materiale.

Un noto produttore mondiale di fluidi da taglio di alta qualità è il marchio tedesco Zeller Gmelin. Questa azienda ha sviluppato una gamma di prodotti per ottimizzare il processo di trafilatura dell'alluminio.

Vendita di fluidi da taglio direttamente dal produttore

I refrigeranti di altissima qualità per questo tipo di lavorazione dei metalli sono disponibili con il nome Multidraw AL, Multidraw ALM, Multidraw ALF, Multidraw ALG. Ogni prodotto soddisfa determinate condizioni per il processo di disegno.

La società LLC "" ha il diritto di vendere questi refrigeranti in Russia. Tutti i prodotti hanno i certificati di qualità appropriati e hanno superato una serie di test di laboratorio. La reputazione del produttore è impeccabile. Ciò garantisce la qualità dei lubrificanti, venduti ai migliori prezzi.

Offriamo ai nostri clienti una gamma completa di servizi. È possibile acquistare il tipo ottimale di lubrificanti contattando i nostri specialisti competenti. Dopo aver ascoltato le vostre condizioni di formatura dei metalli, il nostro personale esperto selezionerà il tipo di prodotto richiesto. Ciò ridurrà al minimo i costi di produzione e aumenterà la competitività dei prodotti finiti.

La realizzazione viene effettuata all'ingrosso e al dettaglio. La consegna viene effettuata nel più breve tempo possibile in quasi tutte le città del nostro paese. La presenza dei prodotti nel nostro magazzino consente di inviare l'ordine molto rapidamente. Esiste la possibilità di autoconsegna dei prodotti da un magazzino a Podolsk.

Ordinate i migliori fluidi da taglio per il vostro processo di imbutitura dell'alluminio e approfittate in un batter d'occhio dei lubrificanti di qualità tedesca!

A tal fine, Quaker Chemical Corp. ha condotto una serie di test sulla lavorazione frontale di grezzi di alluminio per valutare gli effetti di vari refrigeranti sulla potenza di taglio e sull'usura dell'utensile. Durante la lavorazione con un nuovo utensile da taglio, il refrigerante non ha avuto alcun effetto sulle forze di lavorazione generate alla stessa velocità di taglio. Tuttavia, più l'utensile ha lavorato il pezzo, maggiore è la differenza di potenza necessaria per lavorare efficacemente con refrigeranti diversi.

Questi risultati mostrano quanto segue

L'effetto del fluido metallico sulla potenza di taglio è minimo con gli utensili da taglio più recenti. Pertanto, la differenza tra l'effetto di due diversi refrigeranti sulla potenza di taglio potrebbe non essere evidente fino a quando i taglienti dell'utensile non iniziano ad usurarsi.

L'aumento di potenza durante la fresatura dell'alluminio è un risultato diretto dell'usura del tagliente. Il tasso di questa usura è direttamente influenzato sia dalla velocità di taglio che dal fluido utilizzato nella lavorazione del metallo.
Le relazioni tra queste variabili sono lineari (velocità di taglio, usura del tagliente e potenza di taglio aumentano insieme). Grazie a questa conoscenza, i fabbricanti possono potenzialmente prevedere le condizioni del tagliente in qualsiasi momento del processo di fresatura, nonché la potenza necessaria ad altre velocità di taglio non testate.

Entrando nel laboratorio

I test si sono concentrati principalmente su due tipi di refrigeranti: microemulsioni e macroemulsioni, ciascuna delle quali è stata diluita ad una concentrazione del 5% in acqua. La principale differenza tra i due è la dimensione delle gocce d'olio sospese. In una macroemulsione, particelle con un diametro superiore a 0,4 micron, che danno un aspetto opaco aspetto bianco Refrigerante La microemulsione ha un diametro delle particelle più piccolo e ha un aspetto traslucido.

L'esperimento è stato eseguito su una macchina CNC a tre assi Bridgeport GX-710. Il grezzo era un blocco di lega di alluminio 319-T6 da 203,2 x 228,6 mm per 38,1 mm, fuso, contenente rame (Cu), magnesio (Mg), zinco (Zn) e silicio (Si). La lavorazione è stata eseguita con una fresa a spianare con un diametro di 18 mm con otto inserti con un angolo di spoglia di 15 gradi e raggi radiali di 1,2 mm. Ha lavorato con una profondità assiale di 2 mm e una profondità radiale di 50,8 mm. Ciascuna formulazione di refrigerante è stata applicata alla zona di taglio per 28 transizioni di fresatura a due diverse velocità di taglio, 6.096 giri/min (1460 m/min) e 8.128 giri/min (1,946 m/min), per rimuovere 1.321,6 cm3 di materiale. Le velocità di avanzamento a entrambe le velocità erano di 0,5 mm per giro (0,0625 mm per inserto per giro).

Velocità, usura e potenza

Le misurazioni della potenza per questo studio durante l'elaborazione sono state ottenute utilizzando un sistema di controllo strumentale e un controllo adattivo. I risultati del test sono mostrati nei grafici in questo articolo. Come previsto, di più alte velocità il taglio ha portato a una maggiore velocità di elaborazione. Tuttavia, come descritto in precedenza, le differenze nella potenza di taglio tra i due fluidi erano minime con le nuove frese.

All'inizio del processo, le proprietà del materiale del pezzo e la geometria del tagliente sono i fattori dominanti che influenzano la potenza di taglio. Le differenze tra le caratteristiche di lavoro del mezzo metallico sono apparse solo dopo che la geometria del tagliente è cambiata durante l'usura. La scelta del fluido per la lavorazione dei metalli ha influenzato direttamente la velocità con cui si è verificata questa usura e, di conseguenza, la potenza di taglio richiesta in un dato punto dell'operazione di fresatura.

Assumendo un certo livello di prestazioni di riferimento per i due fluidi confrontati, il test dovrebbe essere eseguito fino a quando gli inserti non iniziano ad usurarsi per determinare quale fluido consente di mantenere velocità di taglio più elevate per un periodo di tempo più lungo.

I grafici costruiti hanno permesso di affermare che il tasso di aumento della potenza può essere utilizzato per prevedere lo stato dell'inserto in qualsiasi punto dell'operazione di fresatura. Allo stesso modo, le misurazioni della potenza effettuate a più velocità di taglio possono essere utilizzate per ottenere la potenza richiesta ad altre velocità di taglio non verificate.

Prova

Mentre l'asse x nella Figura 1 è costituito dai dati sul volume di rimozione della materia prima, la Figura 2 utilizza il logaritmo naturale di questa variabile. Tracciando il volume del materiale rimosso in questo modo si ottiene una pendenza velocità precisa, con cui la potenza aumenta con la successiva elaborazione. Questa misura misurabile è necessaria per prevedere l'usura dell'utensile e le prestazioni di taglio a varie velocità di taglio. Tuttavia, questi dati mostrano solo che la potenza di taglio e l'asportazione di materiale aumentano insieme. La conferma dell'usura dell'inserto è particolarmente importante perché la forza motrice dell'aumento di potenza richiede test aggiuntivi (in particolare, per correlare le pendenze della linea nella Figura 2 direttamente con l'usura dell'inserto che si verifica durante la lavorazione).

Questi test hanno aggiunto due refrigeranti aggiuntivi: un'altra macroemulsione e un'altra microemulsione. Ciascuno dei quattro fluidi è stato applicato a una velocità di taglio di 1,946 m/min. fino a rimuovere 660 cm3 di materiale. Ciò ha fornito un tempo sufficiente per l'abrasione e, in alcuni casi, l'adesione metallica. Abbiamo quindi misurato l'usura delle flange per quattro fluidi in relazione al parametro che mette in relazione la potenza di taglio con il volume dell'asola metallica (in particolare la pendenza della potenza rispetto al volume naturale di metallo asportato). Come mostrato nella Figura 3, ciò ha confermato la relazione lineare tra l'usura dell'inserto e l'aumento della potenza di taglio durante la lavorazione.

Altri risultati

Mentre i risultati dei test non possono necessariamente essere estrapolati oltre la fresatura dell'alluminio, la ricerca mostra che la microemulsione funziona meglio se l'obiettivo è quello di lavorare alla massima velocità possibile. Questo perché una microemulsione più densa con gocce d'olio di diametro inferiore tende a rimuovere il calore in modo più efficiente rispetto a una macroemulsione e alle sue goccioline relativamente grandi. Tuttavia, le transazioni relative a più velocità lente taglio, può contribuire alla macroemulsione e alla sua relativamente maggiore lubrificazione.

Qualunque sia il dettaglio Il modo migliore trovare il refrigerante giusto significa provare diverse formulazioni in azione. Comprendere la relazione tra velocità di taglio, usura dell'utensile e potenza di taglio e come i fluidi da taglio possono influenzare questi fattori è fondamentale per fare la scelta giusta.

Nel processo di lavorazione dei metalli, c'è sempre un forte attrito tra il pezzo e l'utensile. Ciò è particolarmente significativo per i torni, dove la fresa è molto calda. L'attrito intenso provoca anche un'usura prematura dell'utensile per la deformazione plastica a freddo, in particolare per operazioni come la ricalcatura multiposizione ad alta velocità o l'estrusione a freddo. In tutti questi casi è necessario utilizzare fluidi da taglio speciali.

Uno degli ultimi sviluppi nazionali nel campo dei fluidi da taglio è il refrigerante universale solubile in acqua EFELE CF-621. Sebbene questo refrigerante sia sintetico, ha il costo più basso associato ai prodotti minerali.
EFELE CF-621 è progettato per operazioni di taglio su metalli come acciaio, anche inossidabile e legato, ghisa, titanio, alluminio e leghe di rame.
Questo refrigerante è disponibile sotto forma di concentrato. Ha un colore ambrato e un gradevole odore di caramello, non contiene formaldeide, cloro e ammine secondarie, quindi non ha effetti dannosi sulla salute. Realizzato con componenti sintetici con l'aggiunta (fino al 15%) di una composizione di olio minerale, il refrigerante EFELE CF-621 ha una buona biostabilità e proprietà ad alte prestazioni. Ciò consente la lavorazione dei metalli a una concentrazione inferiore della soluzione.

Fluidi da taglio: struttura, meccanismo d'azione

L'uso diffuso di fluidi da taglio è dovuto al fatto che essi eseguono contemporaneamente un'efficace separazione delle superfici di sfregamento del pezzo e dell'utensile, riducendo anche la temperatura di quest'ultimo. Allo stesso tempo, viene presentata la composizione dei componenti, che include i fluidi da taglio più efficaci:

1. Lubrificanti a base di oli sintetici o animali.
2. Additivi che forniscono sostanze con indicatori di pressione estrema antifrizione.
3. Componenti che escludono la separazione delle composizioni durante la conservazione a lungo termine.
4. Sostanze che proteggono gli strumenti di lavoro dalla corrosione e dalla distruzione.
5. Additivi che riducono l'aggressività.
6. Additivi che migliorano la bagnabilità e riducono la formazione di schiuma durante la lavorazione dei metalli.

I prodotti di scarto sono soggetti a smaltimento obbligatorio.

La classificazione in base alla quale vengono prodotti i fluidi da taglio (refrigeranti) viene solitamente effettuata in base ai seguenti parametri:

1. Per origine dei componenti principali. Quindi, i refrigeranti dell'olio sono prodotti sulla base oli tecnici– prodotti della raffinazione del petrolio, nonché quelli a base di grassi di origine animale o vegetale.
2. Secondo il metodo di preparazione, si distinguono gli emulsol: prodotti con un lungo periodo di esfoliazione spontanea o refrigeranti tecnici per olio, che vengono preparati immediatamente prima del loro utilizzo. In quest'ultimo caso, il concentrato di refrigerante viene prodotto secondo GOST.
3. Secondo l'industria della loro applicazione, vengono prodotti refrigeranti sintetici, progettati per le condizioni delle operazioni di deformazione plastica, inoltre, per i torni.
4. I refrigeranti dell'olio differiscono anche per le loro proprietà fisiche e meccaniche: numero di acidità, viscosità, punto di infiammabilità. L'ultima caratteristica determina se i refrigeranti dell'olio possono essere utilizzati nelle operazioni stampa a caldo o no.

Marchi delle mescole più comuni per la lavorazione

Per i torni vengono prodotti i seguenti tipi:

• Emulsol, che sono oli minerali convenzionali diluiti (ad esempio, I-12, I-20) Gli emulsol a base di petrolio sono prodotti secondo requisiti tecnici GOST 6243-75;
• Emulsionanti contenenti saponi metallici di acidi grassi sintetici. Prodotto in conformità con GOST R 52128-2003;
• Formulazioni sintetiche a base di alcoli ad alto contenuto atomico, talloli, trietanolammina. Sono prodotti in conformità con GOST 38.01445-88 e sono destinati a torni che lavorano acciai ad alta velocità, inossidabili e legati. Non è consentito utilizzarli come rifiuti;
• I sulfofresoli (GOST 122-94) sono miscele di olio altamente purificato e composti contenenti zolfo. Riducono efficacemente l'attrito, non hanno proprietà corrosive, poiché non contengono acqua, acidi, alcali.

Una proprietà comune che dovrebbero avere i fluidi da taglio sintetici per torni è la ridotta viscosità. Qui, i componenti principali del refrigerante si distribuiscono facilmente sulla complessa superficie dell'utensile, lo raffreddano bene e non consentono ai trucioli di attaccarsi alla taglierina. In media, l'indicatore considerato per i processi di lavorazione non supera i 35 - 40 cSt.

In Russia vengono spesso utilizzati prodotti importati, ad esempio da marchio MobileCut. Tuttavia, secondo il principio della sostituzione delle importazioni, ora ampiamente introdotto in Russia, i marchi importati vengono gradualmente sostituiti da tipi nazionali di prodotti simili. Inoltre, le descrizioni di tali prodotti spesso non coprono i tipi di acciai o leghe non ferrose (in particolare l'alluminio) utilizzati in Russia. Esistono contenitori appositamente attrezzati per il refrigerante usato.

Tipi di refrigerante per i processi di formatura dei metalli

A causa dei notevoli sforzi specifici, nonché delle relative velocità di scorrimento del materiale da lavorare sull'utensile, il marchio per l'uso in processi tecnologici dovrebbe avere una viscosità significativamente più alta. Inoltre, a gradi di deformazione significativi, iniziano le reazioni superficiali chimico-meccaniche sulle superfici di contatto, che contribuiscono al deterioramento delle condizioni di attrito. Ciò riduce la durata dell'utensile, in particolare durante la lavorazione di metalli teneri come l'alluminio. L'uso di sostanze parzialmente esaurite nella lavorazione dell'alluminio è inaccettabile. Ecco perché caratteristiche peculiari queste composizioni per le condizioni della Russia sono:

• Viscosità relativamente elevata. In pratica, varia da 45 - 50 cSt per refrigeranti a base di oli minerali di tipo I20 (GOST 20799-88), a 75 - 80 cSt per refrigeranti con composti di zolfo e grassi animali (un rappresentante tipico è Ukrinol GOST 9.085-88) ;
• Resistente alla delaminazione o alla frattura ad alta temperatura. La composizione contiene necessariamente additivi di zolfo, emulsionanti anionici. I marchi più utilizzati includono etanolamine e alchilsolfati con additivi secondo GOST 10534-88. Nei prodotti di scarto, la concentrazione di tali componenti è nettamente ridotta;
• Tipi di grafite a base acquosa, compreso un additivo basato su una sospensione oleosa di grafite a scaglie fini. Sono emessi in conformità con GOST 5962-88.

Un gruppo speciale è rappresentato dalle sostanze utilizzate nella lavorazione dell'alluminio e delle sue leghe. L'alluminio è caratterizzato da un'intensa adesione alle superfici di contatto degli utensili, pertanto non dovrebbe essere garantita tanto una diminuzione della temperatura quanto purezza elevata superficie terminale del prodotto.

Ad esempio, quando si laminano fogli di alluminio, vengono utilizzati:

• Prodotti basati sul 5 - 10% di lubrificante 59c (GOST 5702-85);
• Emulsoli a base di acidi grassi sintetici con l'aggiunta di trietanolammine (GOST 8622-85);
• Sostanze contenenti alcoli sintetici ad alto peso molecolare: ad esempio glicole etilenico GOST 10136-97 o glicerina GOST 6823-97.

Molti sistemi di raffreddamento progettati per lavorare con l'alluminio sono prodotti secondo le specifiche della Russia e di altri paesi della CSI. La viscosità di tali composizioni per la lavorazione dell'alluminio è generalmente considerata minima.

Preparazione, stoccaggio e smaltimento dei fluidi da taglio

In Russia, sia il concentrato di refrigerante che i componenti per la sua preparazione vengono prodotti per le condizioni di una particolare impresa. Prima di essere utilizzati per la lavorazione dei metalli, subiscono le seguenti procedure:

1. Miscelare i componenti alle giuste temperature (a 60 - 110 ° C, che è determinato dalla marca e dalla composizione).
2. Campionamento per l'analisi di conformità (GOST 2517-80 si applica alla Russia).
3. Stoccaggio in contenitori specializzati che consentono la miscelazione periodica, il riscaldamento, ecc.
4. Rifornimento in dispositivi e dispositivi per la fornitura continua.

Gli additivi possono essere aggiunti in preparazione per il refrigerante. Per questo, nei siti delle imprese russe vengono spesso forniti vibratori per emulsione fine.

Nel tempo, le composizioni in questione si contaminano, quindi, vari sistemi, che puliscono il liquido di raffreddamento dai resti di trucioli, metallo aderente, ecc. I prodotti di scarto, la cui pulizia efficace non è più possibile, vengono smaltiti.

Video su come saldare il fluido da taglio con le tue mani