Типы охлаждающих жидкостей для ЧПУ: Что выбрать?

При работе станка с ЧПУ тепло всегда является проблемой. Чтобы преодолеть ее, вам нужна правильная СОЖ для ЧПУ. Но при наличии такого большого количества типов, как выбрать лучшую для вашего применения?

В этом руководстве мы расскажем, что такое СОЖ для ЧПУ, почему она важна, а также о различных типах СОЖ, которые вы можете использовать.

Что такое охлаждающая жидкость для ЧПУ?

СОЖ для ЧПУ - это жидкость, используемая при обработке для снижения нагрева и трения. Трение между режущим инструментом и материалом создает высокую температуру, которая может повредить инструмент и снизить точность.

Она также помогает удалять стружку из зоны резания и предотвращает износ инструмента. Правильно подобранная СОЖ может улучшить качество обработки поверхности, продлить срок службы инструмента и обеспечить эффективную работу станка.

Важность охлаждающей жидкости для обработки на станках с ЧПУ

Использование правильной охлаждающей жидкости для ЧПУ важно для следующих целей:

• Предотвращает перегрев и сохраняет свойства материала.
• Уменьшает трение между инструментом и заготовкой.
• Смывает металлическую стружку, предотвращая повреждение инструмента.
• Защищает детали машин и заготовки от ржавчины.
• Обеспечивает чистые и точные разрезы

Как работает система охлаждения?

Когда ваш станок с ЧПУ работает, охлаждающая жидкость протекает по зоне резания, чтобы сохранить инструмент и заготовку холодными и смазанными. В то же время она смывает стружку и мусор.

После этого отработанная охлаждающая жидкость собирается в поддоне в нижней части машины.

Затем насос перемещает его через систему фильтрации, которая удаляет металлическую стружку, отработанное масло и другие загрязнения, после чего он направляется обратно в зону резания через форсунки или систему сквозного шпинделя для повторного использования.

Существует два основных типа систем охлаждения: система для одной машины и центральная система охлаждения.

Одномашинная система меньше и обслуживает только одну машину. Такие системы не всегда имеют усовершенствованную систему фильтрации, поэтому они быстрее загрязняются и требуют более частого обслуживания.

Центральная система охлаждения подает охлаждающую жидкость к нескольким машинам и обычно имеет лучшую фильтрацию и отделение масла, поэтому она более эффективна для крупных производств.

Независимо от того, какую систему вы используете, регулярная очистка и правильная фильтрация важны для поддержания эффективности охлаждающей жидкости и бесперебойной работы вашей машины.

Типы охлаждающих жидкостей для обработки на станках с ЧПУ

Существует несколько типов СОЖ для ЧПУ, каждый из которых имеет свои преимущества. Ниже мы рассмотрим их подробнее.

Водорастворимые масла

Водорастворимые масла представляют собой смесь масла и воды, обычно содержащую 5-10% масла. Они являются наиболее часто используемыми охлаждающими жидкостями для ЧПУ, поскольку обеспечивают как охлаждение, так и смазку.

Плюсы:

• Они обеспечивают хорошее смазывание, уменьшая износ инструмента.
• Эти охлаждающие жидкости помогают предотвратить появление ржавчины на металлических поверхностях.
• Они хорошо подходят для различных материалов и операций обработки.

Конс:

• Со временем бактерии могут размножаться, вызывая неприятный запах и разрушение охлаждающей жидкости.
• Для предотвращения загрязнения и продления срока службы охлаждающей жидкости необходимо регулярное техническое обслуживание.

Синтетические охлаждающие жидкости

Синтетические СОЖ не содержат масла и изготавливаются из химических соединений, предназначенных для максимального охлаждения. Они идеально подходят для высокоскоростной обработки и хорошо работают с такими материалами, как алюминий и нержавеющая сталь.

Плюсы:

• Они обеспечивают превосходное охлаждение, снижая накопление тепла во время резки.
• Синтетические охлаждающие жидкости служат дольше и противостоят росту бактерий.
• Они оставляют меньше следов, делая станки и заготовки чище.

Конс:

• Они не смазывают так хорошо, как охлаждающие жидкости на основе масла.
• Некоторые синтетические охлаждающие жидкости могут вызвать раздражение кожи при неправильном обращении.

Полусинтетические охлаждающие жидкости

Полусинтетические охлаждающие жидкости представляют собой смесь синтетических химикатов и небольшого количества масла. Они обеспечивают баланс между охлаждением, смазкой и чистотой.

Плюсы:

• Они хорошо подходят как для легкой, так и для тяжелой обработки.
• Эти охлаждающие жидкости лучше противостоят росту бактерий, чем водорастворимые масла.
• Они обеспечивают лучшую смазку, чем чистая синтетика.

Конс:

• Жесткая вода может вызвать отложение накипи, что снижает эффективность охлаждающей жидкости.
• Они имеют тенденцию пениться больше, чем другие охлаждающие жидкости, что может повлиять на смазку.

Прямые масла или охлаждающая жидкость Neat

Прямые масла, также называемые неочищенными СОЖ, имеют масляную основу 100% и не смешиваются с водой. Они используются в основном для тяжелых режимов обработки и резки прочных материалов.

Плюсы:

• Они обеспечивают наилучшую смазку, снижая трение и износ инструмента.
• Эти охлаждающие жидкости помогают добиться гладкой поверхности.
• Они хорошо подходят для глубоких пропилов и низкоскоростной обработки.

Конс:

• Они охлаждают не так эффективно, как охлаждающие жидкости на водной основе.
• Прямые масла могут выделять дым, поэтому необходимо обеспечить надлежащую вентиляцию

Туманные охлаждающие жидкости

Туманные охлаждающие жидкости представляют собой мелкодисперсный аэрозоль смазки или небольшого количества охлаждающей жидкости, смешанной с воздухом. Они часто используются при высокоскоростной обработке, где требуется минимальное количество охлаждающей жидкости.

Плюсы:

• Они уменьшают отходы охлаждающей жидкости и загрязнения.
• Туманные охлаждающие жидкости отлично подходят для легких режимов обработки.
• Они снижают затраты на охлаждающую жидкость и являются более экологичными.

Конс:

• Они не обеспечивают достаточного охлаждения при сильных порезах.
• Меньшее количество смазки означает, что инструменты могут быстрее изнашиваться.

Различные способы подачи охлаждающей жидкости в станки с ЧПУ

Различные станки с ЧПУ используют разные способы подачи СОЖ в зависимости от материала, скорости резки и требуемой точности.

Выбор правильной системы подачи СОЖ очень важен, поскольку слишком большое количество СОЖ может привести к нерациональному расходованию ресурсов, а неправильное давление - к повреждению заготовки или режущего инструмента.

Вот некоторые из распространенных способов подачи охлаждающей жидкости, используемых в Станки с ЧПУ:

Система туманного охлаждения

Система туманного охлаждения использует низкое давление для подачи охлаждающей жидкости в виде тонкого тумана. Этот метод лучше всего работает, когда тепло и удаление стружки не являются основными проблемами.

Благодаря отсутствию высокого давления туманное охлаждение не создает дополнительной нагрузки на инструмент или заготовку. Его часто используют для легкой обработки или когда достаточно небольшого количества смазки для выполнения работы.

Система воздушного охлаждения

Воздушное охлаждение не обеспечивает смазки, но помогает снизить нагрев и удалить стружку из зоны резания. Поскольку в этом случае не используется масло или охлаждающая жидкость на водной основе, он менее эффективен, чем другие методы.

Однако воздушное охлаждение полезно при обработке хрупких материалов, которые могут быть повреждены жидкой охлаждающей жидкостью. Это также хороший выбор для пластиков, которые могут расширяться или сжиматься при резких перепадах температуры.

Система смазки минимального количества (MQL)

Многие цеха с ЧПУ используют систему MQL для повышения эффективности, сокращения отходов и снижения затрат. Этот метод обеспечивает подачу только необходимого количества СОЖ в виде тонкого тумана или аэрозоля.

MQL - это экологически чистый вариант, поскольку он минимизирует использование СОЖ, обеспечивая при этом достаточное количество смазки для операций резки.

Он обычно используется для высокоскоростной обработки и в тех случаях, когда не требуется избыток охлаждающей жидкости.

Система охлаждающей жидкости высокого давления

Система СОЖ высокого давления использует давление свыше 1000 фунтов на квадратный дюйм для подачи СОЖ непосредственно в зону резания. Этот метод очень эффективен для удаления стружки и охлаждения глубоких полостей.

Его часто используют при сверлении с ЧПУ и других операциях глубокой резки. Однако высокое давление может повредить инструменты малого диаметра, поэтому важно использовать его только в случае необходимости.

Эта система обычно подключается к встроенному баку с охлаждающей жидкостью или к внешнему источнику охлаждающей жидкости.

Диаграмма концентрации смазочно-охлаждающих жидкостей для машин

Чтобы добиться наилучших результатов, необходимо использовать охлаждающую жидкость правильной концентрации для вашего процесса обработки и типа металла.

Для каждого станка и СОЖ существуют свои рекомендации производителя, но вот общие рекомендации для распространенных операций обработки:

Факторы, которые необходимо учитывать при выборе охлаждающей жидкости для ЧПУ

При выборе подходящей СОЖ для ЧПУ необходимо учитывать материал, скорость обработки и влияние жидкости на окружающую среду. Чтобы узнать больше об этих факторах, продолжайте читать!

Совместимость материалов

Для правильной работы различных материалов требуются разные охлаждающие жидкости. Твердые металлы, такие как высокопрочная сталь, выделяют много тепла, поэтому для их охлаждения и смазки нужны охлаждающие жидкости на основе масла. Иногда могут потребоваться присадки для предотвращения перегрева или пожароопасности.

Более мягкие металлы, такие как алюминий, медь и латунь, лучше работают с охлаждающими жидкостями на водной основе. Но будьте осторожны - некоторые жидкости содержат хлор или серу, которые могут окрасить эти металлы. Кроме того, разные материалы создают металлическую стружку разного размера. Сталь создает более крупную стружку, чем медные сплавы, поэтому ее легче чистить.

Тип операции обработки

Высокоскоростные операции, такие как фрезерование и шлифование, выделяют много тепла. Вам нужны синтетические СОЖ, потому что они лучше всего охлаждают заготовку.

Медленные операции, такие как зубонарезание и нарезание резьбы, требуют больше смазки, чем охлаждения. Для этих процессов лучше подходят смазочно-охлаждающие жидкости на масляной основе. Всегда следует учитывать, что важнее - охлаждение или смазка - в зависимости от материала и типа обработки.

Соображения, касающиеся окружающей среды и здоровья

Охлаждающие жидкости могут влиять как на работников, так и на окружающую среду. Некоторые охлаждающие жидкости выделяют дым или вызывают аллергические реакции, поэтому работать рядом с ними некомфортно или даже небезопасно. Другие оставляют липкие следы, которые трудно отмыть, и могут загрязнять рабочую зону.

Чтобы обеспечить безопасность и чистоту рабочего пространства, выбирайте эффективные и экологически безопасные охлаждающие жидкости. Правильно подобранная охлаждающая жидкость поможет вам эффективно работать, защитит работников и сохранит окружающую среду от вредных веществ.

Жидкости для резки на водной основе в сравнении с охлаждающими жидкостями для ЧПУ высокого давления

На водной основе смазочно-охлаждающие жидкости и СОЖ высокого давления широко используются при обработке на станках с ЧПУ, но работают они по-разному.

Жидкости для резки на водной основе отлично отводят тепло и снижают трение. Они также более экологичны и экономичны по сравнению с охлаждающими жидкостями высокого давления.

Однако режущие инструменты на водной основе со временем могут привести к размножению бактерий и вызвать коррозию некоторых металлов при неправильном уходе.

СОЖ для ЧПУ высокого давления, напротив, предназначены для повышения скорости резания, продления срока службы инструмента и лучшего контроля стружки. В таких системах используется давление свыше 1000 фунтов на квадратный дюйм, поэтому они идеально подходят для операций сверления и нарезания резьбы в глубоких отверстиях.

Хотя СОЖ для ЧПУ высокого давления значительно повышают производительность, они также связаны с более высокими затратами и требуют регулярного обслуживания. Эксплуатация системы СОЖ высокого давления также требует навыков для обеспечения безопасного и эффективного использования.

DEK - ваш надежный партнер по обработке с ЧПУ

На сайте DEKМы понимаем, насколько важны точность и надежность в Обработка на станках с ЧПУ. Наша команда экспертов готова помочь вам в обработке нестандартных деталей с использованием правильной охлаждающей жидкости. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы найти правильное решение для вашей конкретной задачи.

Заключение

Правильный выбор СОЖ для ЧПУ поможет сохранить станок холодным, защитить инструменты и облегчить процесс резки. Вы можете использовать СОЖ на водной основе, синтетическую СОЖ или СОЖ высокого давления, но при этом необходимо учитывать материал, скорость обработки, а также то, как она влияет на окружающую среду и вашу безопасность.

Регулярная очистка и хорошая фильтрация позволят охлаждающей жидкости прослужить дольше и сохранить работоспособность вашей машины.

Вопросы и ответы

Можно ли использовать одну и ту же охлаждающую жидкость для разных материалов?

Не всегда. Разные материалы требуют разных охлаждающих жидкостей для наилучшей работы. Если вы используете неправильную СОЖ, ваши инструменты могут быстрее износиться, а детали могут получиться неправильными. Всегда проверяйте, что лучше всего подходит для обрабатываемого материала.

Как часто следует заменять или обслуживать охлаждающие жидкости CNC?

Чтобы охлаждающая жидкость работала исправно, ее следует регулярно проверять. Следите за изменением цвета, неприятным запахом или загрязнениями в охлаждающей жидкости. Срок службы большинства охлаждающих жидкостей на водной основе составляет 6-12 месяцев, но это зависит от того, как часто вы их используете. Проверка pH и концентрации охлаждающей жидкости поможет вам узнать, когда ее следует заменить.

Существуют ли экологически чистые альтернативы традиционным охлаждающим жидкостям для ЧПУ?

Да! Некоторые охлаждающие жидкости лучше для окружающей среды, например, сверхкритический диоксид углерода (scCO₂) и охлаждающие жидкости на спиртовой основе. Они уменьшают количество отходов и не оставляют остатков. Просто убедитесь, что они подходят для вашей машины.