CNC snijdefficiëntie verbeteren: Synthetische vloeistoffen voor hogere snelheden en voeders

Op zoek naar een eenvoudige en goedkope manier om CNC bewerkingsproductiviteit te verhogen? Een makeover van de snijvloeistof is misschien alles wat nodig is.

Het lijkt alsof nieuwe of verbeterde snijgereedschappen, softwarepakketten, werkspanning en werktuigmachines elke dag komen. Ze zijn allemaal ontworpen om CNC bewerkingsoperaties efficiënter en kosteneffectiever te maken.

Maar heeft u ooit stilgestaan bij het ene ding dat u misschien weerhoudt van hogere productiviteit? Het antwoord is een van de meest basale en vaak onderschatte stukken van de bewerkingspuzzel: uw snijvloeistof.

"Veel shops upgraden hun werktuigmachines en andere bewerkingstechnologie, maar ze denken niet om hun snijvloeistoffen tegelijkertijd te upgraden," zegt John Treese, directeur van globale training bij Master Fluid Solutions. "Het is alsof u geloodde brandstof in uw nieuwe high-performance Corvette doet – het zal een tijdje draaien, maar uiteindelijk gaat u problemen krijgen."

Het belang van smering via esters en andere chemische verbindingen

Hoofdzaam onder deze zorgen is slechte gereedschapslevensduur gekoppeld met de onmogelijkheid om het volle potentieel van een werktuigmachine te realiseren.

Vandaag de dag bestrijden premium-grade semi-synthetische snijvloeistoffen beide problemen met hoge-smeringsesters en andere chemische verbindingen die de gechloreerde paraffine en zwavel-gebaseerde extreme druk (EP) verbindingen die in traditionele snijvloeistoffen zitten, verminderen of zelfs elimineren.

Volgens Treese creëren esters een strakke grenslaag rond de microscopische olie-druppels die in elke emulsie-type snijvloeistof zitten, wat de druppels minder geneigd maakt om onder druk af te breken. Omdat deze additieven gepolariseerd zijn, neigen ze ertoe om op moleculair niveau aan het werkstuk te kleven.

Ze kleven niet genoeg om een residu te achterlaten, maar ze zijn voldoende "klevend," wat het moeilijker maakt voor het gereedschap om de smering uit de weg te duwen.

Het resultaat is betere smering voor efficiëntere bewerking over een breed bereik van metalen, vooral bij de hogere snij snelheden en voedersnelheden beschikbaar met moderne werktuigmachines en toolpaths.

Het gebruik van esters-gebaseerde snijvloeistoffen biedt andere voordelen ook. Omdat ze betere smeringsmiddelen zijn, is minder van het concentraat dat gebruikt wordt om de snijvloeistof te maken nodig. Esters verminderen de hoeveelheid zwavel "voedsel" voor de bacteriën die in elke werktuigmachine sump luieren, wat leidt tot minder stank en langere productlevensduur.

Esters verhogen ook het relatieve percentage water binnen de emulsie, wat de capaciteit van de snijvloeistof verbetert om de werkzone te koelen – wat belangrijk is bij hoge-snelheid bewerking van aluminium. Een high-performance semi-synthetisch is doorgaans duurder per gallon dan commodity grade of "ouderwetse" snijvloeistof. De lange-termijn kosten zijn vaak veel lager, wanneer u de productiviteitsboost en zijn effect op de bottom line in rekening brengt.

Er komt meer innovatie. Lees over de evolutie in "De Toekomst van Metaalbewerkingsvloeistoffen, Machinesmeringen en Koelstoffen."

Schonere snijvloeistofchemie

Tot slot, het vervangen van zwavel en gechloreerde paraffine met esters is beter voor het milieu – en beter voor de machineoperator ook.

"De afgelopen 20 jaar of zo heeft gechloreerde paraffine met name zware scrutinitie ontvangen van de EPA, dus we besloten proactief te zijn en veiligere, effectievere alternatieven te vinden, esters onder hen," zegt Tim Stiers, engineering manager voor Castrol, een divisie van BP America. "Hierdoor zijn enkele significante gezondheids- en veiligheidszorgen geëlimineerd."

Castrol en anderen gebruiken nog steeds zwavel-gebaseerde EPs, merkte hij op, maar dit zijn nu gezwavelde esters, die lichter in kleur zijn, zachter voor de menselijke huid en ver minder offensieve geuren produceren dan de zwavel-gebaseerde oliën. Ze zullen waarschijnlijk langer in goede conditie blijven, aangezien premium-grade snijvloeistoffen veel meer weerstand bieden tegen verwaarlozing dan legacy vloeistoffen.

Zelfs met nieuwere vloeistofchemie is een matige hoeveelheid onderhoud nodig om de maximale sump levensduur te bereiken.

"Ze zullen zeker langer duren, maar dat betekent niet dat u ze kunt negeren, ongeacht welk merk de snijvloeistof of hoeveel u ervoor betaalde," zegt Stiers. "De waarheid is dat we veel te veel shops bezoeken die geen tramp oliën afschuimen, de snijvloeistofconcentratie niet regelmatig controleren met een refractometer, de vloeistoffen niet goed mengen, noch ze recyclen zoals ze zouden moeten. Daarom zijn we grote voorstanders van operatoropleiding en het geven van de tools die nodig zijn voor correct koelvloeistofonderhoud zodat ze de volledige waarde uit de vloeistof halen."

Een andere manier om kosten te verlagen en efficiëntie te verhogen is door koelvloeistoffen en vloeistoffen te recyclen. Zie hoe in "Recycling MWFs Can Help Reduce Machine Coolant Disposal."

Efficiëntie nu: De noodzaak om high-performance vloeistoffen te meshen

Stiers wijst op een ander belangrijk reden om high-performance semi-synthetische snijvloeistof te adopteren: hoge-druk koelvloeistof, of "HPC."

"Iedereen die geprobeerd heeft hun legacy vloeistoffen met HPC te gebruiken, heeft waarschijnlijk hun neiging tot schuimen bij 1.000 PSI en hoger ontdekt," zegt hij. "Dit hoeft geen probleem te zijn als de sump groot genoeg is dat de luchtbellen de tijd hebben om uit te zinken, maar in de meeste gevallen zullen we een semi-synthetisch aanbevelen, die anti-schuimeigenschappen hebben en prima presteren bij deze verhoogde drukken."

Master Fluid Solutions' Treese bood een andere, enigszins verrassende aanbeveling, deze gerelateerd aan machine snijsnelheden.

"Eén van onze klanten verving zijn oudere technologie snijvloeistof met een semi-synthetisch alleen om zijn gereedschapslevensduur met 70 procent te zien dalen," zegt hij. "Hij was begrijpelijk verontwaardigd, dus we gingen on-site om te zien hoe de gereedschappen faalden. Het bleek dat de nieuwe vloeistof zo smerend was dat het genoeg warmte verhinderde om in de snijzone te genereren voor het gereedschap om goed te werken."

Het was pas toen Master Fluids adviseerde dat de klant de snijsnelheid verdubbelde, dat de klant in staat was om zijn vorige gereedschapslevensduur te bereiken.

"We waren in staat om het eigenlijk te verdrievoudigen voordat de gereedschapslevensduur weer begon te dalen," zegt hij. "Nodeloos te zeggen, de klant was verheugd met de resultaten. Het is een geweldig voorbeeld van hoeveel productiever shops kunnen zijn als ze de juiste snijvloeistof gebruiken."

Heeft u te maken met schuimen in uw sump te vaak? Het kan het gebrek aan HPC zijn. Spreek uw mening en stel vragen in het metaalbewerkingsforum.