Hoe snijvloeistoffen op synthetische basis CNC-snijsnelheden en voedingen kunnen verhogen

Op zoek naar een gemakkelijke en goedkope manier om de productiviteit van CNC-bewerkingen te verhogen? Een make-over voor snijvloeistof is misschien alles wat nodig is.

Het lijkt alsof er elke dag nieuwe of verbeterde snijgereedschappen, softwarepakketten, werkstukopspanningen en werktuigmachines bijkomen. Ze zijn allemaal ontworpen om CNC-bewerkingen efficiënter en kosteneffectiever te maken.

Maar heb je wel eens stilgestaan ​​bij het enige dat je zou kunnen weerhouden van een hogere productiviteit? Het antwoord is een van de meest elementaire en vaak onderschatte stukjes van de bewerkingspuzzel:uw snijvloeistof.

"Veel winkels upgraden hun werktuigmachines en andere bewerkingstechnologie, maar ze denken er niet aan om tegelijkertijd hun snijvloeistoffen te upgraden", zegt John Treese, directeur van wereldwijde training voor Master Fluid Solutions. "Het is alsof je gelode brandstof in je nieuwe, krachtige Corvette doet:hij gaat een tijdje mee, maar uiteindelijk krijg je problemen."

Het belang van smering via esters en andere chemische verbindingen

De belangrijkste van deze zorgen is een slechte standtijd in combinatie met het onvermogen om het volledige potentieel van een bewerkingsmachine te realiseren.

De hoogwaardige semi-synthetische snijvloeistoffen van tegenwoordig gaan beide problemen tegen met esters met een hoge smering en andere chemische verbindingen die de gechloreerde paraffine en op zwavel gebaseerde extreme druk (EP) verbindingen die in traditionele snijvloeistoffen worden aangetroffen, verminderen of zelfs elimineren.

Volgens Treese creëren esters een strakke grenslaag rond de microscopisch kleine oliedruppeltjes die in elke snijvloeistof van het emulsietype worden aangetroffen, waardoor de druppeltjes minder snel afbreken onder druk. Omdat deze additieven gepolariseerd zijn, hebben ze de neiging om op moleculair niveau aan het werkstuk te kleven.

Ze kleven niet genoeg om een ​​residu achter te laten, maar ze zijn voldoende "grijpend", waardoor het voor het gereedschap moeilijker wordt om het smeermiddel uit de weg te duwen.

Het resultaat is een betere smering voor efficiëntere bewerking van een breed scala aan metalen, vooral bij de hogere snijsnelheden en voedingen die beschikbaar zijn met moderne werktuigmachines en gereedschapsbanen.

Het gebruik van snijvloeistoffen op basis van esters biedt ook andere voordelen. Omdat het betere smeermiddelen zijn, is er minder concentraat nodig om de snijvloeistof te maken. Esters verminderen de hoeveelheid zwavel "voedsel" voor de bacteriën die op de loer liggen in een machinecarter, wat leidt tot minder stank en een langere levensduur van het product.

Esters verhogen ook het relatieve percentage water in de emulsie, wat het vermogen van de snijvloeistof om de werkzone te koelen verbetert, wat belangrijk is bij het op hoge snelheid bewerken van aluminium. Een high-performance semi-synthetisch materiaal is over het algemeen duurder per gallon dan commodity-kwaliteit of "ouderwetse" snijvloeistof. De kosten op de lange termijn zijn vaak veel lager als je rekening houdt met de productiviteitsverhoging en het effect ervan op de winst.

Er komt meer innovatie aan. Lees over de evolutie ervan in “ De toekomst van metaalbewerkingsvloeistoffen, machinesmeermiddelen en koelmiddelen .”

Schonere snijvloeistofchemie

Ten slotte is het vervangen van zwavel en gechloreerde paraffine door esters beter voor het milieu, en ook voor de machinist.

"In de afgelopen 20 jaar heeft met name gechloreerde paraffine veel aandacht gekregen van de EPA, dus hebben we besloten proactief te zijn en veiligere, effectievere alternatieven te zoeken, waaronder esters", zegt Tim Stiers, engineering manager voor Castrol, een divisie van BP America. "Hierdoor zijn enkele belangrijke gezondheids- en veiligheidsproblemen weggenomen."

Castrol en anderen gebruiken nog steeds op zwavel gebaseerde EP's, merkte hij op, maar dit zijn nu gezwavelde esters, die lichter van kleur zijn, gemakkelijker voor de menselijke huid en veel minder onaangename geuren produceren dan de op zwavel gebaseerde oliën. Ze blijven waarschijnlijk langer in goede staat, aangezien snijvloeistoffen van topkwaliteit veel beter bestand zijn tegen verwaarlozing dan oudere vloeistoffen.

Zelfs met nieuwere vloeistofchemie is een klein beetje onderhoud nodig om een ​​maximale levensduur van het carter te bereiken.

"Ze gaan zeker langer mee, maar dat betekent niet dat je ze kunt negeren, ongeacht het merk van de snijvloeistof of hoeveel je ervoor hebt betaald", zegt Stiers. “De waarheid is dat we veel te veel winkels bezoeken die de olie van de zwerver niet afschuimen, de snijvloeistofconcentratie niet regelmatig controleren met een refractometer, de vloeistoffen niet goed mengen en ze ook niet recyclen zoals zou moeten. Daarom zijn we grote voorstanders van opleiding van operators en geven we ze de tools die nodig zijn voor goed koelvloeistofonderhoud, zodat ze de volledige waarde uit de vloeistof halen."

Een andere manier om kosten te besparen en de efficiëntie te verhogen, is door koelvloeistoffen en vloeistoffen te recyclen. Zie hoe in " Recycling van MWF's kan de verwijdering van machinekoelvloeistof helpen verminderen .”

Efficiëntie nu:de noodzaak om hoogwaardige vloeistoffen te meshen

Stiers wijst op een andere belangrijke reden om high-performance semi-synthetische snijvloeistof te gebruiken:hogedrukkoelvloeistof of "HPC".

"Iedereen die heeft geprobeerd zijn oude vloeistoffen met HPC te gebruiken, heeft waarschijnlijk ontdekt dat hij schuimt bij 1.000 PSI en hoger", zegt hij. "Dit is misschien geen probleem als de opvangbak groot genoeg is zodat de luchtbellen de tijd hebben om te bezinken, maar in de meeste gevallen zullen we een semi-synthetisch middel aanbevelen, dat antischuimeigenschappen heeft en vrij goed presteert bij deze verhoogde druk.”

Treese van Master Fluid Solutions deed nog een, enigszins verrassende aanbeveling, deze had betrekking op de snijsnelheden van machines.

"Een van onze klanten verving zijn snijvloeistof met oudere technologie door een semi-synthetische vloeistof, waarna zijn standtijd met 70 procent daalde", zegt hij. "Hij was begrijpelijkerwijs overstuur, dus gingen we ter plaatse om te zien hoe de tools faalden. Het bleek dat de nieuwe vloeistof zo smerend was dat er niet genoeg warmte in de snijzone werd gegenereerd om het gereedschap goed te laten werken.”

Pas toen Master Fluids de klant adviseerde om de snijsnelheid te verdubbelen, kon de klant zijn vorige standtijd bereiken.

"We waren in staat om het te verdrievoudigen voordat de standtijd weer begon af te nemen", zegt hij. “Het behoeft geen betoog dat de klant enthousiast was over de resultaten. Het is een goed voorbeeld van hoeveel productiever winkels kunnen zijn als ze de juiste snijvloeistof gebruiken.”

Heeft u te vaak last van schuimvorming in uw opvangbak? Het kan het ontbreken van HPC zijn. Spreek je mening uit en stel vragen in de metaalbewerkingsforum .