一种酷炫的方式
随着对金属加工液处理和使用的规定越来越多,行业需要考虑其他选择,以帮助解决冷却润滑需求与更清洁、更安全技术要求之间的矛盾。
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尽管从机床到切削工具,从控制系统到切削液,技术进步仍然是整个行业的常态,但冷却润滑的应用方式并没有多大改变。然而,用流体淹没工作区的典型做法需要重新审查。在许多操作中,这一过程是浪费的,甚至可能干扰先进的机械加工工艺、材料和设备的性能。
溢流切削液的直接成本通常超过加工工件总成本的10%。进一步的间接成本,如处理/处置费用和雇员保护也必须考虑。随着对金属加工液处理和使用的规定越来越多,行业需要考虑其他选择,以帮助解决冷却润滑需求与更清洁、更安全技术要求之间的矛盾。
由于环境和运营成本压力的影响,替代当前做法的方法正在获得发展势头。最小量润滑(MQL)方法是将少量油以微小液滴的形式夹带在气流中,并以干燥(仅在空气中)、接近干燥和潮湿的机械喷雾形式输送。对于许多机械加工过程,MQL显示出了潜力,但与切削区渗透率、刀具适应性和冷却能力相关的问题延缓了它的接受。
对于需要冷却而非润滑的应用,可以考虑采用液氮或二氧化碳喷雾等低温技术,但这些技术往往局限于高速切割、专用工具和较硬的材料,并涉及额外的设置和操作复杂性。
理想的冷却润滑技术将适用于各种机床、方法和实践,使用现有的流体,以一种简单、清洁和适应性的方式。其中一种方法被称为先进的最小冷却量润滑(MQCL),它利用简单但强大的物理和工程原理,努力为切削区提供卓越的渗透、冷却、清洁和润滑。这一过程结合了替代冷却、润滑和喷雾技术的最有益的物理化学作用,成为一个单一的过程。
先进的MQCL系统将推进剂气体、润滑添加剂和不同浓度的固体和/或气态CO2结合在一起,形成无限可调的冷却润滑剂喷雾。采用coda -同轴喷射器和喷雾装置,采用被动静电充电机构来提高液滴均匀性、喷雾力和加工表面沉积。主动静电充电系统也可用于提供组合喷雾充电能力。
为了将Coanda效应应用于添加剂喷射和喷雾流型控制,该系统将推进剂气体和添加剂的混合物沿Coanda剖面发送为薄膜,由推进剂气体和大气压力剪应力驱动。薄膜进入并与低压同轴CO2流混合。Coanda效应产生了一个大气压隧道,从喷嘴尖端延伸到加工操作相对较长的距离。当冷却润滑喷雾从喷嘴移动到切割区域时,这个隧道限制和屏蔽了它。
在先进的MQCL中使用的可再生生物基原料(如CO2和植物润滑油)的组合,提供了一种对环境无害、对工人友好的石油基冷却润滑油替代品。最低用量有助于减少与处理、环境遵守、处置和其他作业要求有关的费用。与石油基流体相比,这些流体在加工钢和铝时也表现良好。
先进的MQCL通过使用物理和化学效应来帮助控制加工热。在化学效应中,通过输送包括CO2在内的活性润滑剂,切削刃处产生的摩擦热被消除。使用含有微小固体CO2颗粒的可调节喷雾组合物,物理效应消除了材料变形产生的大部分加工热。这些粒子以高速撞击热表面,并通过相变去除热量。这些组合方法有效地控制热量的产生,不允许热量积聚在工具或工件。
先进的MQCL技术可以帮助企业在不影响选择性、控制和性能的前提下,降低成本和环境污染。这些方法解决了切削液替代品的缺点,同时也获得了其固有的优点。先进的MQCL适用于金属加工和机械加工操作,如车削、铣削、端面、螺纹、镗孔、开槽、磨削、切丁和抛光,特别是在高速操作中。
这一技术可以与许多新旧的机械加工替代方法(包括机械、材料、方法、工艺、切削工具和流体)一起实施,从而实现向清洁、精益的金属加工操作的成功转换。
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