Lichidul de tăiere este, de asemenea, denumit „lichid de răcire”. În procesul de prelucrare a metalelor, pe lângă funcțiile de lubrifiere, răcire, îndepărtare a așchiilor și prevenire a ruginii, are și funcții anti-spumante, ecologice și antibacteriene. Selectarea fluidului de tăiere este legată de calitatea suprafeței și acuratețea de prelucrare a piesei de prelucrat și este, de asemenea, strâns legată de materialul care este prelucrat, procesul de prelucrare și materialul sculei.
1. Materiale tipice pentru unelte CNC
(1) Oțel-de mare viteză
Oțelul-rapid este un oțel-aliat pentru scule cu o cantitate mare de elemente de aliere, cum ar fi wolfram (W), molibden (Mo), crom (Cr) și vanadiu (V). Oțelul cu viteză mare-are duritate ridicată (62HRC ~ 67HRC) și rezistență la căldură și poate încă tăia la temperaturi de tăiere de până la 500 grade ~ 650 grade; oțelul rapid-de mare viteză are o rezistență ridicată (rezistența la încovoiere este de 2~3 ori mai mare decât cea a carburii cimentate generale și de 5~6 ori mai mare decât cea a ceramicii) și o tenacitate bună și poate fi folosit în situații cu impact și vibrații; poate fi utilizat pentru a prelucra o gamă largă de materiale, cum ar fi metale neferoase, oțel de structură, fontă și aliaje la temperatură înaltă. Oțelul-de mare viteză are o procesabilitate bună de fabricație și este ușor de ascuțit. Este potrivit pentru fabricarea diverselor tipuri de scule, în special pentru fabricarea de scule cu forme complexe precum burghie, broșe, scule de formare, scule cu roți dintate etc.
În funcție de performanța de așchiere, oțelul-rapidă poate fi împărțit în oțel-rapid obișnuit și oțel-înaltă cu performanță mare-; în funcție de procesul de fabricație, acesta poate fi împărțit în oțel-rapid de topire și oțel rapid-de metalurgie a pulberilor.
(2) Carbură cimentată
Carbura cimentată este un produs de metalurgie a pulberilor sinterizat în condiții de temperatură ridicată, folosind carburi metalice refractare (WC, TiC etc.) și lianți metalici (Cr, Ni etc.) de duritate ridicată-. Duritatea la temperatura camerei a carburii cimentate ajunge la 89HRA ~ 93HRA, iar duritatea sa este de 77HRA ~ 85HRA la 760 de grade. Carbura cimentată poate fi folosită și pentru tăierea la 800 de grade ~ 1000 de grade. Durata de viață a sculei este de câteva până la zeci de ori mai mare decât cea a sculelor din oțel de mare viteză-. Poate prelucra o varietate de materiale, inclusiv oțel călit. Cu toate acestea, rezistența și duritatea carburii cimentate sunt inferioare celor ale oțelului-rapid. Rezistența la impact la temperatura camerei este de numai 18 până la 130 față de cea a oțelului{20}}rapid. Prin urmare, carbura cimentată are o capacitate slabă de a rezista la vibrațiile de tăiere și la impact. Tabelul 1 prezintă mai multe tipuri de carbură cimentată.
(3) Unelte ceramice
Uneltele din ceramică au duritate ridicată, rezistență la uzură și proprietăți mecanice bune la temperatură înaltă{0}. Au afinitate scăzută cu metalele, nu sunt ușor de legat de metale și au o bună stabilitate chimică. Uneltele ceramice sunt utilizate în principal la tăierea oțelului, a fontei și a aliajelor acesteia și a materialelor dificil-de-de tăiat. Ele pot fi utilizate pentru tăiere cu viteză ultra{-mare-, tăiere cu viteză mare- și pentru tăierea materialelor dure.
(4) Unelte superhard
Materialele superdure se referă la diamantul artificial și nitrura de bor cubic (CBN), precum și la diamantul policristalin (PCD) și la nitrura de bor cubic policristalin (PCBN) sinterizat cu aceste pulberi și lianți.
Materialele superdure au o rezistență excelentă la uzură și sunt utilizate în principal pentru tăierea cu viteză mare-și prelucrarea materialelor greu-de-tăiate.
Tipuri comune de fluide de tăiere
Pentru a satisface diferite cerințe de procesare, există multe tipuri de fluide de tăiere. În funcție de compoziția și starea lor chimică, acestea pot fi împărțite în două categorii: fluide de tăiere pe bază de apă-lichide de tăiere pe bază de ulei-. Fluidele de tăiere care sunt în general diluate cu apă se numesc fluide de tăiere pe bază de apă-, iar fluidele de tăiere care nu trebuie să fie diluate cu apă se numesc fluide de tăiere-pe bază de ulei. Fluidele de tăiere pe bază de apă-sunt utilizate în principal pentru răcire și au performanțe slabe de lubrifiere. Fluidele de tăiere pe bază de apă utilizate în mod obișnuit includ: emulsii-rezistente la rugină, emulsii de lubrifiant-rezistente la rugină, emulsii la presiune extremă, microemulsii etc.; Fluidele de tăiere pe bază de ulei-se folosesc în principal pentru lubrifiere și au efecte slabe de răcire și curățare. Fluidele de tăiere pe bază de ulei-utilizate în mod obișnuit includ: ulei mineral pur, ulei gras (sau aditivi uleios) + ulei mineral, ulei de tăiere la presiune extremă inactiv, ulei de tăiere la presiune extremă activ etc. Compoziția și caracteristicile de aplicare ale mai multor fluide de tăiere majore sunt prezentate în Tabelul 2.
Alegerea rezonabilă a fluidelor de tăiere
(1) Unelte din oțel-de mare viteză
Acest material este un-oțel aliat de înaltă calitate pe bază de crom, nichel, wolfram, molibden, vanadiu (unele conțin și aluminiu). Rezistența lor la căldură este semnificativ mai mare decât cea a oțelului pentru scule, iar temperatura maximă admisă poate ajunge la 600 de grade. În comparație cu alte-materiale metalice și ceramice rezistente la temperatură înaltă, oțelul-rapid are o serie de avantaje, în special are o tenacitate mai mare, potrivit pentru piese de prelucrat cu forme geometrice complexe și procesare continuă de tăiere, iar oțelul de-rapiditate mare are o prelucrabilitate bună și este ușor acceptabil ca preț.
Datorită durității roșii slabe a uneltelor-de oțel de mare viteză, este necesar lichid de tăiere în timpul utilizării. Când tăiați la viteze mici și medii, se recomandă utilizarea fluidului de tăiere pe bază de ulei-sau emulsie. Când tăiați la viteze mari, datorită generării mari de căldură, este indicat să folosiți fluid de tăiere pe bază de apă-. Dacă se folosește fluid de tăiere pe bază de ulei-, se va genera mai multă ceață de ulei, poluând mediul înconjurător și este ușor să provocați arsuri ale piesei de prelucrat, să reduceți calitatea prelucrării și să creșteți uzura sculei. În plus, se recomandă utilizarea soluției apoase la presiune extremă sau emulsie la presiune extremă pentru prelucrarea brută și emulsie la presiune extremă sau ulei de tăiere la presiune extremă pentru prelucrare fină pentru a reduce frecarea, a îmbunătăți calitatea și precizia suprafeței și a prelungi durata de viață a sculei.
(2) Scule din carbură cimentată
Carbura cimentată este compusă din carbură de tungsten (WC), carbură de titan (TiC), carbură de tantal (TaC) și 5% până la 10% cobalt. Duritatea sa este mult mai mare decât cea a oțelului-rapid. Temperatura maximă admisă de funcționare poate ajunge la 1000 de grade. Are o rezistență excelentă la uzură și poate reduce aderența dintre așchii la prelucrarea materialelor din oțel.
Datorită durității roșii bune a sculelor din carbură cimentată, la prelucrarea materialelor generale, tăierea uscată este în general adoptată fără adăugarea de fluid de tăiere. Cu toate acestea, în timpul tăierii uscate, creșterea temperaturii piesei de prelucrat este mare, ceea ce face ca piesa de prelucrat să fie predispusă la deformare termică și afectează precizia de prelucrare a piesei de prelucrat. Mai mult, la tăierea fără lubrifiant, rezistența la tăiere este mare, ceea ce crește consumul de energie și accelerează uzura sculei. Uneltele din carbură de ciment sunt scumpe, așa că din punct de vedere economic, tăierea uscată nu este rentabilă.
La selectarea fluidului de tăiere, trebuie luată în considerare sensibilitatea carburii cimentate la căldură bruscă, iar unealta trebuie încălzită cât mai mult posibil, altfel va cauza ciobire. În general, fluidele de tăiere pe bază de ulei-au conductivitate termică slabă și sunt mai puțin probabil să provoace răcirea bruscă a sculei decât fluidele de tăiere-pe bază de apă. Prin urmare, fluidele de tăiere pe bază de ulei-conțin aditivi anti-uzură sunt în general utilizate. Când utilizați fluide de tăiere pentru tăiere, este important să răciți uniform unealta. Cel mai bine este să pre-răciți unealta înainte de a începe tăierea. Pentru tăierea cu viteză mare-, trebuie utilizat un flux mare de lichid de tăiere pentru a pulveriza zona de tăiere pentru a evita încălzirea neuniformă a unealtei și ciobirea lamei. Acest lucru poate reduce, de asemenea, poluarea cu fumul de ulei cauzată de evaporarea din cauza temperaturii excesive.
(3) Unelte de tăiat ceramică
Acest material este realizat din alumină, metal și carbură sinterizată la temperaturi ridicate. Rezistența sa la uzură-înaltă la temperatură este mai bună decât cea a carburii cimentate, așa că în general se utilizează tăierea uscată. Având în vedere răcirea uniformă și evitarea temperaturilor excesive, fluidele de tăiere pe bază de apă-sunt adesea folosite, dar cel mai bine este să turnați continuu și complet fără întrerupere.
(4) Scule de tăiat cu diamant
Are o duritate extrem de mare și se folosește în general pentru tăierea uscată. Pentru a evita temperaturile excesive, cum ar fi materialele ceramice, în multe cazuri se folosesc fluide de tăiere pe bază de apă-.
Concluzie
Selecția rezonabilă a fluidului de tăiere în funcție de diferitele materiale de scule poate nu numai să îmbunătățească calitatea suprafeței și precizia de prelucrare a piesei de prelucrat, ci și să reducă deformarea termică a piesei de prelucrat și uzura sculei, să îmbunătățească durabilitatea sculei, să reducă costurile de producție și să îmbunătățească eficiența producției. Prin urmare, ar trebui să i se acorde atenție în producție.
