Υγρό άζωτο αντί για κοπή υγρού

2023-10-31

Υγρό άζωτο αντί για κοπή υγρού, κατεργασίας και κοπής στο περιβάλλον άνω των 100 βαθμών κάτω από το μηδέν!

Στον μηχανισμό φθοράς εργαλείων, η ίδια η φθορά δεν είναι η μόνη αιτία της αποτυχίας του εργαλείου, η "υψηλή θερμοκρασία" είναι ο πραγματικός εχθρός του εργαλείου.

Λόγω της επίδρασης της υψηλής θερμοκρασίας, η ελαφρά φθορά του εργαλείου μπορεί να "αυτοπεποίθηση". Δηλαδή, όταν η άκρη αιχμής του εργαλείου γίνεται ελαφρώς θαμπό, λόγω της αύξησης της τριβής κατά τη διάρκεια της κοπής, μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση της θερμότητας κοπής, έτσι ώστε η θερμοκρασία του εργαλείου να αυξάνεται, το υλικό εργαλείου Softs - αυτό θα προωθήσει Η άκρη αιχμής του εργαλείου για περαιτέρω παθητικοποίηση με ταχύτερη ταχύτητα και όσο πιο σοβαρή είναι η παθητικοποίηση του εργαλείου, τόσο μεγαλύτερη είναι η τριβή κοπής, τόσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία του εργαλείου, σχηματίζοντας έτσι έναν φαύλο κύκλο. Τελικά, το εργαλείο θα αποτύχει σε μια "αυτοπεποίθηση καμπύλη" που οδηγείται από τη θερμότητα κοπής.

Το υγρό κοπής που ονομάζουμε "ψυκτικό" δεν είναι απολύτως επιτυχημένο στην παροχή λειτουργιών ψύξης. Παρόλο που η ψύξη μπορεί να εξαλείψει μέρος της θερμότητας που παράγεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας επεξεργασίας, η δράση ψύξης διαχωρίζεται από μια ορισμένη απόσταση και δεν μπορεί να φτάσει στην πραγματική ζώνη θέρμανσης (δηλαδή η ζώνη κοπής όπου το εργαλείο κόβει το υλικό του τεμαχίου κάτω από το τσιπ). Η μέθοδος μεταφοράς του ψυκτικού μέσου μέσω του εσωτερικού καναλιού του ατράκτου προσπαθεί να φέρει το ψυκτικό πιο κοντά στη ζώνη κοπής, ενώ η νέα τεχνολογία της μεταφοράς του ψυκτικού μέσα από το εσωτερικό της λεπίδας φέρνει το ψυκτικό πολύ κοντά στη ζώνη κοπής.

Στη συμβατική υγρή κοπή, ο κύριος ρόλος του υγρού κοπής είναι η λίπανση ή/και η ψεκασμό στο εργαλείο και το τεμάχιο εργασίας για να απομακρύνουν τη θερμότητα. Σε επεξεργασία κοπής χαμηλής θερμοκρασίας, ο ρόλος της κοπής υγρού (υγρού αζώτου) είναι η ψύξη. Η θερμοκρασία του ψυκτικού χύνεται μπορεί να είναι +20 ° C, ενώ η θερμοκρασία του υγρού αζώτου είναι -196 ° C, διαφορά περίπου 220 ° C. Μια τέτοια μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας είναι αρκετή για να μετατρέψει το μαχαίρι σε απορροφητή θερμότητας. Λόγω της πολύ χαμηλής θερμοκρασίας του, το εργαλείο μπορεί να πιπιλίζει τη θερμότητα κοπής από την άκρη κοπής στο σώμα του εργαλείου σαν σφουγγάρι, έτσι ώστε να εξασφαλιστεί ότι η απόδοση κοπής και η διάρκεια ζωής του εργαλείου δεν θα μειωθούν πολύ γρήγορα λόγω της υψηλής θερμοκρασίας κοπής .

Προκειμένου να αναλυθούν ποσοτικά τα πλεονεκτήματα απόδοσης της ψύξης του υγρού αζώτου, οι επιδράσεις διαφορετικών μεθόδων ψύξης στις ιδιότητες κατεργασίας των κραμάτων τιτανίου συγκρίθηκαν με δοκιμές κοπής. Όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, κάτω από την κατάσταση ψύξης του ψυκτικού ψυκτικού, το εργαλείο που επεξεργάζεται με ταχύτητα κοπής επιφάνειας 300SFM (90m/min) (που είναι κοπή υψηλής ταχύτητας για κράμα τιτανίου) αμβλύνεται μετά από 1 λεπτό. Υπό συνθήκες κοπής χαμηλής θερμοκρασίας, το εργαλείο μπορεί να υποβληθεί σε αξιόπιστη επεξεργασία για 10 λεπτά πριν αμβλύνεται. Όταν η ταχύτητα κοπής αυξάνεται στα 400SFM (120m/min), η διάρκεια ζωής του ίδιου εργαλείου είναι 5 φορές διαφορετική. Η περιοχή μεταξύ των δύο καμπυλών απόδοσης στο σχήμα αντικατοπτρίζει τη διαφορά παραγωγικότητας μεταξύ των δύο μεθόδων ψύξης. Κατά τη μηχανική κατεργασία σε αυτή τη ζώνη, εάν ο χρήστης χρησιμοποιεί μέθοδο κοπής χαμηλής θερμοκρασίας αντί να χύνει τη μέθοδο ψύξης, μπορεί να επιλέξει υψηλότερη ταχύτητα κοπής διατηρώντας παράλληλα την ίδια διάρκεια ζωής του εργαλείου ή να αποκτήσει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής εργαλείων στην ίδια ταχύτητα κοπής.

Σύγκριση της ζωής του εργαλείου κατά την κοπή κράματα τιτανίου με δύο μεθόδους ψύξης

Αυτές οι δύο καμπύλες απόδοσης θα συγκλίνουν τελικά. Όταν η ταχύτητα κοπής είναι χαμηλή, η διαφορά απόδοσης μεταξύ της κοπής χαμηλής θερμοκρασίας και της συμβατικής κοπής ψύξης χύτευσης είναι η μεγαλύτερη. Όταν αυξάνεται η ταχύτητα κοπής, αυτή η διαφορά θα μειωθεί σταδιακά. Όταν η ταχύτητα κοπής φτάσει σε κάποια πολύ υψηλή τιμή, αυτή η διαφορά θα εξαφανιστεί εντελώς. Στη δοκιμή κοπής από ανοξείδωτο χάλυβα που εμφανίζεται στο ακόλουθο σχήμα, όταν η ταχύτητα κοπής είναι μικρότερη από 300SFM (90m/min), η διάρκεια ζωής της κοπής χαμηλής θερμοκρασίας είναι 10 φορές εκείνη της κοπής ψύξης. Όταν η ταχύτητα κοπής αυξάνεται στα 400SFM (120m/min), αυτή η διαφορά μειώνεται σταδιακά σε 4 φορές. Όταν η ταχύτητα κοπής αυξάνεται σε περίπου 650sfm (200m/min), αυτή η διαφορά δεν υπάρχει πλέον.

Σύγκριση της ζωής του εργαλείου κατά την κοπή από ανοξείδωτο χάλυβα με δύο μεθόδους ψύξης

Εκτός από τα πλεονεκτήματα της απόδοσης κοπής, υπάρχουν και άλλα οφέλη για τη χρήση τεχνολογίας κοπής χαμηλής θερμοκρασίας. Αυτά είναι τα πιθανά οφέλη της τεχνολογίας κοπής χαμηλής θερμοκρασίας για την εξασφάλιση της προσωπικής ασφάλειας των εργαζομένων. Μετά την κατεργασία χαμηλής θερμοκρασίας, δεν υπάρχει κανένα ολισθηρό υγρό κοπής που απομένει στην επιφάνεια του μηχανήματος, οπότε ο κίνδυνος τραυματισμού ολίσθησης μπορεί να μειωθεί σημαντικά στην επεξεργασία, όπου ορισμένοι χειριστές μερικές φορές πρέπει να περπατήσουν σε μεγάλους πάγκους εργασίας εργαλειομηχανών.

Άλλα οφέλη έχουν να κάνουν με την προστασία του περιβάλλοντος. Αντί να χρησιμοποιεί τεχνητό ψυκτικό, το κρύο κοπή χρησιμοποιεί άζωτο από τον αέρα και τελικά επιστρέφει στον αέρα. Ως εκ τούτου, δεν υπάρχει ανάγκη διάθεσης του υγρού αποβλήτων. Το άζωτο δεν μολύνει τον αέρα ή επεξεργασμένες ιατρικές συσκευές ή άλλα ευαίσθητα τεμάχια εργασίας.

Η χρήση της επεξεργασίας χαμηλής θερμοκρασίας υγρού αζώτου (εξαιρετικά χαμηλή θερμοκρασία), για την επίλυση ορισμένων δύσκολων μεταλλικών υλικών, μη μεταλλικών υλικών και σύνθετων υλικών που είναι δύσκολο να επεξεργαστούν προβλήματα.

Όταν χρησιμοποιείτε λείανση ψύξης υγρού αζώτου, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε μερικά λιπαντικά για την επίλυση του προβλήματος της κακής λίπανσης στη διαδικασία του σχηματισμού τσιπ. Ταυτόχρονα, η νέα μεταλλική επιφάνεια στο τεμάχιο εργασίας έχει μια ισχυρή χημική δραστηριότητα και θα σκουριάσει γρήγορα όταν εκτίθεται στον αέρα, επομένως είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε ορισμένους παράγοντες κατά της ώθησης για να αποτρέψετε το τεμάχιο εργασίας και το εργαλείο από τη σκουριά .

Προηγούμενος: Πώς να επιλέξετε υδραυλικό έλαιο για την πρόληψη της έκρηξης σωλήνων; Επόμενος: Η τεχνολογία ανακύκλωσης του παράγοντα απελευθέρωσης αποβλήτων, το υδραυλικό έλαιο και το υγρό κοπής