珩磨是一种研磨工艺,能够产生小到0.00002英寸(20百万分之一英寸,或1微米的一半)的孔径公差,通常用于要求最高精度的部件。珩磨可以始终保持在亚微米级非常严格的公差,即使运行数百万个零件。直径从0.060英寸到60英寸的孔几乎可以在制造业中使用的任何类型的材料中进行珩磨。
珩磨过程的成功取决于珩磨系统五个关键部件的精确性能:机器、夹具、工具、磨料和珩磨油。尽管珩磨油占总加工成本的1%左右,但选择合适的珩磨油对磨料消耗、劳动力、周期和质量有着直接而直接的影响。
当右珩磨油离开等式时,它肯定会导致产量降低和增加成本。错误的油可以通过不利地影响金属去除率50%或更多,减少30%或更高的磨料寿命来急剧增加循环时间。选择错误的油也将推动废料成本,因为错过公差和差的表面饰面。
特种润滑剂和添加剂
珩磨油和润滑剂在珩磨过程中有几个重要用途。它们减少了摩擦,从而减少了热量,这可能会导致珩磨过程中的主要问题,如焊接和磨损寿命降低。在珩磨过程中,它们还会冲走工件表面的切屑或切屑,从而将新的磨粒带到石材表面,以保持最佳的磨粒切割效果。
化学活性是使用高质量珩磨液的另一个重要原因。好的珩磨液必须不会腐蚀工件,而是与工件表面保持接触,即使温度和压力升高也能提供润滑性。
在磨料切割尖端处,温度接近金属的熔点。在切割作用点处的微观点处发生这种高温,并且没有适当的润滑剂,将导致金属导向鞋焊接到磨合的金属。这些微小的焊点将通过珩磨机的力分开,结果将是粗糙的表面光洁度和珩磨石头和引导鞋的快速磨损。然而,能够通过将来自高摩擦金属的热点改变为非金属的滑动化合物来防止焊接的能力,配制的“冷却剂”。这种焊接问题特别可能以高合金材料,例如不锈钢发生。
高性能抗焊接添加剂,如硫,氯和磷,有时被用来防止芯片和工件材料的焊接。微焊接会在孔中产生划痕,损坏磨料和工具。润滑添加剂使磨料保持清洁。不同的珩磨油可与不同程度的添加剂,以满足个人应用的需要。配方珩磨油专门设计用于以最低的磨料消耗提供最快的去除率,同时提供所需的精度和表面光洁度,所有这些都具有提供最低成本的零件所需的效果。
低性能的珩磨油问题
石油表现差的一个迹象是石材磨损比的变化。也就是说,每个磨料磨损的零件数量使用。用于库存除去的磨料的比例取决于许多因素,例如起始表面光洁度,材料珩磨,珩磨压力,表面速度和操作员技术,但应始终保持一致,部分部分。
在一个生产环境中,相同部件的磨损件之一,石磨损比应非常稳定,反映了质量珩磨磨料的一致粘结结构。如果珩磨油没有充分润滑珩磨芯片和砂砾,磨粒将变得不稳定。这将影响石头磨损比,并导致成品部分尺寸变化,除非用于停止珩磨循环。
低性能珩磨油允许将金属屑焊接到工件上,然后将金属屑剪掉,导致总表面粗糙度大于给定磨粒尺寸的预期值。结果是工件上不必要的随机划痕比珩磨操作中通常产生的划痕更深。其结果是生产力损失、材料浪费、零件报废和利润损失。
磨料表面的金属斑点是低润滑性珩磨油的标志。油没有完全润滑,使得碎屑进入磨料表面。嵌入的芯片将使磨料远离工件,防止均匀的砂粒渗入贱金属,防止材料的去除。当磨料沿珩磨刀具路径扫掠碎屑时,磨料表面携带的金属会划伤或撕裂珩磨表面。如果磨料表面的“载荷”很小,可能会被忽视,然而,生产率将开始下降。当载荷较大时,会导致磨料断裂。被困住的碎屑被珩磨的石头压在部分墙壁上。如果碎片重新焊接到零件上,它会划伤或切屑珩磨石。
当靠近磨料前缘的预埋金属焊接到工件上时,磨料受到压缩,很少会断裂。相反,焊接金属在磨料上切割出凹槽。如果靠近磨料后缘的预埋金属重新焊接到工件上,磨料就没有足够的支撑来抵抗撕裂运动,就会脱落,在后缘留下一个碎屑。
当珩磨从不锈钢到低碳钢等软材料时,低性能的珩磨油会在工件和芯轴鞋之间造成灾难性的焊接。这可能会导致严重和昂贵的问题,如毁坏的珩磨工具和机器故障。当分离芯轴和工件的润滑油膜失效时,芯轴可能会焊到工件上,也可能焊到屑上,在芯轴和零件上留下严重的划痕,更严重的是,工具损坏。
一个常见的误解是,珩磨工具没有导向鞋是免疫焊接问题。这不是真的,事实上,这是珩磨液问题的一个明显标志。如果珩磨液失效,它将允许装载石头,在那里,由珩磨石头的切割作用产生的金属屑会粘在石头表面。当石材加载时,会出现金属与金属之间的接触和焊接,其不良结果与使用带金属导向鞋的珩磨工具相同。损坏工具的成本可以很快超过劣质珩磨液所节省的成本。
使用优质的珩磨油可以使用更高的珩磨压力,而无需经历工装或工件切屑的焊接。不管怎样,在珩磨过程中减少摩擦总是提高了底线,无论是成本/零件、周期时间、磨料消耗还是任何其他优点。
为应用选择正确的珩磨液
对于几乎所有用于制造中使用的材料,从铝到锆,有一种珩磨液。选择包括石油或有机油基珩磨和超卸液流体和合成/半合成,水基流体。
选择合适的珩磨液主要是基于应用的限制,珩磨材料和使用的工具。限制或特殊要求的存在限制了珩磨油的可用选择。有特殊的珩磨油配方,符合食品和药物管理局(FDA)和欧盟委员会的指导方针和法规,适用于将被植入人体的珩磨医疗器械。
航空航天公司通常有用于珩磨关键部件的经批准的珩磨油清单。供应商被要求只使用批准清单上的珩磨油。这些产品都经过了严格的测试,以确保零件没有任何危害,如内部颗粒腐蚀,可能导致零件在未来失效。
核工业通常规定所使用的珩磨油中允许的硫、氯和氟的水平。此外,砷、铋、锑、银、汞、镉、镓、铟、铅、锡或锌的含量超出了痕量限制。珩磨油配方可满足这些要求。这些润滑剂完全由表面活性润滑剂组成,并配制成合适的粘度。因为这类产品不使用添加剂,它是理想的适用于添加剂限制的应用。
在工作店环境中,每天可以处理各种部件,MB-30珩磨油在市场上是一般的,全部珩磨油。它可以与大多数类型的工具,磨料和工件材料一起使用,并且通常对皮肤或眼睛无毒或刺激。由于MB-30不含环境保护署(EPA)限制的氯或其他材料,因此可以简化处置。
应用的数量,材料和行业的变化,以及油和润滑剂的工作。当试图确定最好的珩磨油的应用,咨询珩磨专家首先为选择最好的,优质的油的应用。
材料类型
珩磨油必须符合磨损材料的润滑需求。诸如不锈钢的难度材料需要比铸铁如铸铁等更高的材料含量更高的表面活性润滑剂,这有点自润滑和耐磨。形成短,碳化物,玻璃或陶瓷等薄脆芯片的材料需要较少的润滑性,而不是形成长的碎片,如铝。在珩磨有色金属时,必须考虑零件的染色和变色。一个剩余因子是工件材料的屈服强度。诸如工具钢等强材料将在磨料上需要更高的珩磨力来切割适当切割。这些较高的负荷从珩磨油中增加了对润滑的需求。
在选择正确的润滑剂时,所使用的磨具类型是另一个考虑因素,无论是常规磨具,金属结合超磨具还是电镀金刚石工具。全面服务供应商,如顺能产品,有超过20种不同类型的预配方珩磨油和润滑剂,将配合其磨具产品线。
一般来说,传统珩磨心轴(具有导靴表面)使用传统磨料对珩磨油的需求最大。对于珩磨装置的要求降低了,因为只有磨料接触孔,而金属结合剂比传统磨料更耐腐蚀。镀有超硬磨料的刀具似乎对珩磨油的性能最为宽容。全金属结合剂和超硬磨料电镀工具通常与水基冷却剂一起使用。
社会责任
化学不仅对润滑剂的性能起着重要作用,而且对它的处理也起着重要作用。和所有切削油一样,根据化学成分的不同,珩磨润滑油可以由职业安全与健康管理局(OSHA)、交通部(DOT)、美国农业部(USDA)和美国环保署(EPA)对其使用和处理方式进行监管。每一种润滑剂的化学成分也要经过工业审查。
珩磨石油技术的最新发展现在可以提供可再生/可持续的珩磨油,清洁,绿色和100%的蔬菜为基础。这些油在欧洲很受欢迎,在美国流行越来越受欢迎。
重要细节
大多数珩磨机使用过滤系统以保持油清洁。当基于石油的珩磨油保护免受污染和适当过滤时,“携带”成为珩磨油的最大因素。随身携带是在珩磨过程中粘在零件中的油的量,并且在加工后通常在零件上被洗掉。
小的部件几乎没有损坏,而一个55加仑的桶可能可以使用一年或更长时间。较大的零件,有较多的表面积,将有助于更多的携货。随后,系统的油库将需要更频繁地补充。
油的粘度起着作用,因为油越稠,带走量就会增加。仔细匹配珩磨工艺的要求,考虑到珩磨油的粘度,将有助于减少油损失带走的数量。一般来说,产量越高,预期的结转额就越多。如果增加泄油时间,这些损失就会减少,但这在高产量环境中是不可能的。众所周知,一些用户使用离心机快速去除成品零件中的油。这样的步骤也减少了后续清洗过程的负担。
基于石油的珩磨油通常具有比有机油的保质寿命更长,这是使用植物或动物来源的基础油配制的。有利于有机的油脂的用户是明智的,以避免过度存储,并经常购买始终拥有“最新鲜”的产品。
油基油在珩磨机中的使用寿命长,只要油通过过滤保持清洁,不受外来有害物质的污染。当压缩机或发动机中不存在高工作温度或燃烧产物污染时,可以理解这一说法。
相反,有机基珩磨油的使用寿命受到化学活性的限制,化学活性改变了油本身的化学性质。这些变化会因保护性添加剂而延迟,而暴露在空气中则会促进。磨料界面温度对磨料的使用寿命影响较大,而油温对磨料界面温度影响较小。
新形成的化学物质使油变稠,对珩磨润滑有积极的作用。不良影响是形成的清漆很难从零件上清除。请注意,改造后的珩磨油仍留在机器储油库中,以补充新鲜的补油,以补偿带走。因此,在某个时间点,整个系统必须被丢弃,并重新充电。
珩磨油通常在55加仑的桶,330加仑可回收的手提包或更小的5加仑桶中购买。在现场配合与基础油的珩磨油浓缩物提供了一种获得某些常规珩磨油的替代方法。通过制造增加性能而不是丢弃现有的油并用新的油代替来挽救现有的润滑,浓缩物也可用于挽救现有的石油基珩磨流体。
价值主张
作业者经常惊讶地发现,使用优质珩磨油后,磨料寿命会显著增加。为了减少磨料消耗而在珩磨油上所做的额外投资,通常会得到很多倍的回报。高质量的珩磨油将允许使用更高的切削压力,从而更快地去除库存。增加1%的库存去除率就意味着减少1%的总劳动力成本。当考虑到废料的成本时,使用高质量的珩磨油是明智的。
一桶高级润发油可能会花费两倍,这是一个未配制的珩磨桶的桶。但是,在珩磨油中发现了实际值,该珩磨油将以每部分最低的整体珩磨成本生产零件。即使是循环时间的丝毫降低或由更好的润滑剂造成的磨料消耗的减少甚至偿还了许多次超级珩磨油的成本。为了实现最佳结果,在购买珩磨油时不要便宜。它比预期更专业。
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