สถานที่ใกล้เคียง

สิ่งนี้จะอธิบายถึงการใช้งานและการประยุกต์ใช้ของของเหลวสำหรับการตัด รวมถึงความจำเป็นในการระบายความร้อน

น้ำมันตัดกลึงคืออะไร?

หมายถึงน้ำมันหล่อลื่นที่ใช้ในการตัดหรือเจียรชิ้นงานโลหะหรือเรซินบนเครื่องจักรแปรรูป
การปล่อยน้ำมันตัดลงบนชิ้นงาน (วัสดุที่ต้องการตัด เช่น โลหะ) และเครื่องมือ (ใบมีดที่ใช้ตัดชิ้นงาน) จะทำให้ได้ผลลัพธ์ที่หลากหลาย
ตามที่อธิบายไว้ในภายหลัง น้ำยาหล่อเย็นสำหรับการตัดสามารถแบ่งกว้างๆ ได้เป็น น้ำยาหล่อเย็นสำหรับการตัดที่ไม่ละลายน้ำซึ่งใช้โดยไม่ต้องเจือจางด้วยน้ำ และน้ำยาหล่อเย็นสำหรับการตัดที่ละลายน้ำได้ซึ่งใช้หลังจากเจือจางแล้ว
วัตถุประสงค์หลักของน้ำยาหล่อเย็นตัดเฉือนที่ไม่ละลายน้ำคือ"(1) การหล่อลื่น" และ"(2) การป้องกันการยึดเกาะ" และใช้สำหรับ การตัดเฉือนที่ต้องการความแม่นยำในการประมวลผลสูง​
วัตถุประสงค์หลักของน้ำมันตัดกลึงชนิดละลายน้ำได้คือ "③ หล่อเย็น" และใช้สำหรับ งานตัดที่ต้องการ​ ​ความแม่นยำสูง หรือต้องการความแม่นยำสูง นอกจากนี้ยังมีข้อดีคือลดความเสี่ยงจากการเกิดไฟไหม้ และบางครั้งเรียกว่า สารหล่อเย็นชนิดละลายน้ำ ได้ เมื่อพูดถึง "สารหล่อเย็น" ในเครื่องตัด มักจะหมายถึง (*)

*ข้อนี้ไม่ได้ใช้ได้กับทุกกรณี น้ำมันตัดกลึงที่ไม่ละลายน้ำบางครั้งเรียกว่าสารหล่อเย็น ดังนั้นควรระมัดระวังอย่าสับสนระหว่างสองคำนี้​

วัตถุประสงค์และประสิทธิภาพพื้นฐานของน้ำมันตัด

ประสิทธิภาพพื้นฐานที่จำเป็นของน้ำมันตัดเฉือนสามารถแบ่งกว้างๆ ได้เป็น 5 ประเภท ได้แก่ (1) การหล่อลื่น (2) การป้องกันการเชื่อม (3) การระบายความร้อน (4) การป้องกันสนิม และ (5) การทำความสะอาด หน้าที่ 3 ประการของ (1) การหล่อลื่น (2) การป้องกันการเชื่อม และ (3) การระบายความร้อน มีความสำคัญเป็นพิเศษ (2) การป้องกันการเชื่อมช่วยป้องกันการยึดติดระหว่างชิ้นงานและเครื่องมือ และระหว่างเครื่องมือและเศษโลหะ เนื่องจากอุณหภูมิและแรงดันสูงที่เกิดขึ้นระหว่างการตัด

ผลของการทำงานพื้นฐานแต่ละอย่าง

เอฟเฟกต์ "① การหล่อลื่น" - ปรับปรุงความคมของเครื่องมือตัด

ประสิทธิภาพของน้ำมันหล่อลื่นของน้ำมันตัดกลึงช่วยลดการสึกหรอของเครื่องมือและชิ้นงาน ลองมาดูรายละเอียดเพิ่มเติมกัน
เมื่อเครื่องมือสัมผัสโดยตรงกับชิ้นงานหรือโลหะกับโลหะ พื้นผิวสัมผัสจะไม่สัมผัสกันอย่างสมบูรณ์ แต่มีความไม่สม่ำเสมอเล็กน้อย และมีแรงจำนวนมากกระทำต่อส่วนที่ยื่นออกมาของความไม่สม่ำเสมอเหล่านี้ ส่งผลให้เกิดแรงเสียดทานมาก
ดังนั้น น้ำมันหล่อลื่นจึงถูกจ่ายไปยังทั้งเครื่องมือและชิ้นงาน ทำให้เกิดฟิล์มน้ำมันบนพื้นผิวโลหะเพื่อป้องกันการสัมผัสโดยตรงระหว่างโลหะ และลดแรงเสียดทานและการสึกหรอ นี่คือผลการหล่อลื่นของน้ำมันหล่อลื่น

นอกจากนี้ เศษโลหะยังเกิดขึ้นระหว่างการตัด และยิ่งแรงเสียดทานระหว่างพื้นผิวด้านเศษโลหะของเครื่องมือ (หน้าคราด) และพื้นผิวสัมผัสของเศษโลหะอันเนื่องมาจากของเหลวตัดน้อยลง รัศมีความโค้งของเศษโลหะก็จะน้อยลงตามไปด้วย
ยิ่งรัศมีความโค้งมีขนาดเล็ก พื้นที่สัมผัสระหว่างเครื่องมือและเศษตัดก็จะเล็กลง ส่งผลให้ประสิทธิภาพการตัดดีขึ้น
การสึกหรอของเครื่องมือเกิดขึ้นเนื่องจากแรงเสียดทานระหว่างการตัด ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากเศษโลหะ และของเหลวสำหรับการตัดมีบทบาทสำคัญในการปกป้องเครื่องมือ

② เอฟเฟกต์ป้องกันการเชื่อม - ปกป้องคมตัดของเครื่องมือ -

ระหว่างการตัด เศษโลหะบางส่วนจะละลายและเกาะติดกับคมตัดของเครื่องมือ ทำให้เกิดคราบแข็งเกาะ เรียกว่า คราบสะสม เนื่องจากเศษโลหะเกาะติดกับคมตัด ความแม่นยำในการขัดผิวชิ้นงานจึงลดลง และอาจหลุดลอกออกพร้อมกับคมตัดบางส่วนระหว่างการตัด ทำให้เครื่องมือเสื่อมสภาพ
สิ่งนี้มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นโดยเฉพาะในโลหะผสมอลูมิเนียม สแตนเลส และโลหะผสมทนความร้อน
น้ำยาหล่อเย็นช่วยปกป้องคมตัดด้วยฟิล์มน้ำมันและป้องกันการยึดเกาะของคมตัด



 

เอฟเฟกต์ "③ การระบายความร้อน" ช่วยลดการเสื่อมสภาพของเครื่องมือ ปรับปรุงความแม่นยำในการตัดเฉือน และปรับปรุงความปลอดภัยในสถานที่ทำงาน

④ เอฟเฟกต์ "ป้องกันสนิม" ~ ปกป้องอุปกรณ์ เครื่องมือ และชิ้นงาน ~

หลังจากการตัด ชิ้นงานจะเกิดสนิมเนื่องจากปฏิกิริยากับน้ำและออกซิเจน
เมื่อใช้น้ำมันตัดเฉือน ฟิล์มน้ำมันจะเกาะติดกับพื้นผิว ก่อให้เกิดฟิล์มป้องกันที่ป้องกันการสัมผัสกับน้ำและอากาศ นอกจากนี้ น้ำมันตัดเฉือนชนิดละลายน้ำได้ยังถูกนำมาใช้มากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากความกังวลด้านสิ่งแวดล้อม และเนื่องจากมีแนวโน้มที่จะส่งผลกระทบต่อไม่เพียงแต่ชิ้นงานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเครื่องมือและเครื่องจักรด้วย จึงจำเป็นต้องพิจารณาประเภทและคุณสมบัติของน้ำมันตัดเฉือนอย่างรอบคอบ



 

เอฟเฟกต์ "⑤ การทำความสะอาด" - ลดความเสียหายของเครื่องมือ

ในระหว่างการตัด จะมีการใช้ของเหลวตัดเพื่อล้างเศษโลหะและป้องกันไม่ให้เศษโลหะติดระหว่างเครื่องมือกับชิ้นงานหรือเกาะติดกับชิ้นงาน
นอกจากนี้ยังช่วยป้องกันไม่ให้เศษวัสดุเล็กๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างการตัดกระจัดกระจาย ช่วยให้สภาพแวดล้อมการทำงานสะอาดและปลอดภัย

 

ชนิดและคุณลักษณะของน้ำมันตัดกลึง

น้ำมันตัดสามารถแบ่งกว้างๆ ได้เป็นน้ำมันตัดที่ไม่ละลายน้ำซึ่งใช้โดยไม่ต้องเจือจางด้วยน้ำ และน้ำมันตัดที่ละลายน้ำได้ซึ่งใช้หลังจากเจือจางแล้ว

ลักษณะของน้ำมันที่ไม่ละลายน้ำ
●เหมาะสำหรับการตัดโลหะที่ไม่ใช่เหล็กที่มีแนวโน้มจะเกิดการกัดกร่อนอย่างเบามือ
● คุณสมบัติการหล่อลื่นและป้องกันการเชื่อมที่ยอดเยี่ยมช่วยป้องกันขอบสะสมและทำให้เหมาะกับการตัดเหล็กอัลลอยด์และวัสดุที่ตัดยากซึ่งต้องการความแม่นยำ
● ไวไฟ จึงต้องระมัดระวังในการตัดและจัดเก็บ อยู่ภายใต้พระราชบัญญัติดับเพลิง
● อุณหภูมิสูงสามารถสร้างควันน้ำมันได้ง่าย จึงจำเป็นต้องมีมาตรการป้องกันละอองน้ำมัน
 

ลักษณะของน้ำมันที่ละลายน้ำได้
● มีผลการระบายความร้อนสูง และเหมาะสำหรับการตัดความเร็วสูง
● ต้องมีมาตรการป้องกันสนิมสำหรับชิ้นงานและเครื่องมือ
●การจัดการต้องมีมาตรการป้องกันการผุพังและเสื่อมสภาพที่เกิดจากแบคทีเรีย ฯลฯ
● ไม่ติดไฟ จึงเหมาะสำหรับโรงงานที่ไม่มีคนควบคุม และไม่อยู่ภายใต้พระราชบัญญัติดับเพลิง
● คุ้มค่าเพราะเจือจางด้วยน้ำ
*น้ำมันที่ละลายน้ำได้ไม่ทั้งหมดจะได้รับการยกเว้นจากพระราชบัญญัติดับเพลิง
 

การเลือกของเหลวตัด

เมื่อคุณสมบัติการหล่อลื่นและป้องกันการเชื่อมมีความสำคัญ โดยทั่วไปจะเลือกใช้น้ำมันที่ไม่ละลายน้ำ ในขณะที่เมื่อคุณสมบัติการระบายความร้อนมีความสำคัญ โดยทั่วไปจะเลือกใช้น้ำมันที่ละลายน้ำได้
พูดอย่างง่ายๆ ก็คือ หากความคมเป็นสิ่งสำคัญ คุณควรใช้น้ำมันที่ไม่ละลายน้ำ และหากการทำให้เย็นลงเป็นสิ่งสำคัญ คุณควรใช้น้ำมันที่ละลายน้ำได้
นอกจากนี้ น้ำมันที่ละลายน้ำได้ซึ่งมีสารลดแรงตึงผิวจะมีคุณสมบัติการแทรกซึมและการทำความสะอาดที่เหนือกว่า ในขณะที่น้ำมันที่ไม่ละลายน้ำซึ่งไม่มีน้ำจะมีคุณสมบัติป้องกันสนิมและต้านทานการเสื่อมสภาพได้เหนือกว่า

เหตุใดจึงจำเป็นต้องระบายความร้อนของเหลวตัดเฉือน?

ถังน้ำมันของเครื่องจักรที่ใช้น้ำมันตัดกลึงในการแปรรูปมักมีกลไกระบายความร้อน อุณหภูมิของน้ำมันตัดกลึงจะสูงขึ้นเนื่องจากความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการแปรรูปและการทำงาน แต่การระบายความร้อนมีไว้เพื่อป้องกันปัญหาต่างๆ ที่เกิดจากอุณหภูมิที่สูงขึ้น

(1) การรักษาความแม่นยำในการประมวลผล

เมื่ออุณหภูมิของของเหลวตัดเพิ่มขึ้นเนื่องจากความร้อนในการแปรรูป อุณหภูมิของชิ้นงาน ตัวเครื่อง และเครื่องมือที่สัมผัสกับของเหลวตัดก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน
วัสดุมีคุณสมบัติในการขยายตัวเนื่องจากความร้อนเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ตัวอย่างเช่น ขนาดของเหล็กจะเปลี่ยนแปลงมากกว่า 0.1 มิลลิเมตรต่อเมตร ทุกๆ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น 10 องศาเซลเซียส ซึ่งทำให้ความแม่นยำในการประมวลผลลดลง ทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับคุณภาพที่ลดลงและจำนวนขั้นตอนที่เพิ่มขึ้นสำหรับการประมวลผลการแก้ไข
การระบายความร้อนของเหลวตัดและรักษาอุณหภูมิให้คงที่มีส่วนช่วยในการปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์และลดชั่วโมงการทำงานของคนในการประมวลผล

(2) การป้องกันตัวเครื่องและเครื่องมือ

เมื่ออุณหภูมิของตัวเครื่องหรือเครื่องมือสูงขึ้น พวกมันจะขยายตัว ทำให้เกิดภาระที่มากเกินไป และคมตัดของเครื่องมืออาจไวต่อการเชื่อมมากขึ้น ส่งผลให้อายุการใช้งานสั้นลง การรักษาอุณหภูมิของน้ำมันตัดให้เหมาะสมก็มีความสำคัญต่อการปกป้องตัวเครื่องและเครื่องมือเช่นกัน

(3) ป้องกันการระเหยและการสลายตัวของของเหลวตัด

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ของเหลวตัดที่ละลายน้ำได้มีแนวโน้มที่จะระเหยได้ง่ายกว่าเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น และการกัดกร่อนจะรุนแรงขึ้นอย่างมากที่อุณหภูมิระหว่าง 30 ถึง 40°C ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่แบคทีเรียสามารถเติบโตได้ง่าย
การลดการสูญเสียจากการระเหยและยับยั้งการกัดกร่อนส่งผลให้ชั่วโมงการบำรุงรักษาลดลงและต้นทุนการซื้อน้ำมันลดลง

วิธีการระบายความร้อนสำหรับของเหลวตัด

มีสองวิธีทั่วไปในการระบายความร้อนของเหลวตัด:

(1)เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนระบายความร้อนด้วยของเหลว

วิธีนี้ใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนระบายความร้อนด้วยของเหลวซึ่งจะแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างของเหลวโดยอ้อม และทำให้ของเหลวตัดเย็นโดยอ้อมด้วยน้ำหล่อเย็น
ผลการทำความเย็นจะแตกต่างกันมาก ขึ้นอยู่กับประเภทของน้ำหล่อเย็น
ตัวอย่างเช่น หากใช้น้ำหมุนเวียนของโรงงานหรือน้ำจากหอหล่อเย็นเป็นน้ำหล่อเย็น อุณหภูมิจะผันผวนอย่างมาก และน้ำหล่อเย็นเองก็จะร้อน โดยเฉพาะในฤดูร้อน ทำให้ยากต่อการรักษาคุณภาพการประมวลผลให้คงที่ ในทางกลับกัน หากใช้น้ำบาดาลซึ่งมีอุณหภูมิคงที่ตลอดทั้งปี หรือน้ำจากเครื่องทำความเย็นที่สามารถตั้งอุณหภูมิได้ จะทำให้รักษาความแม่นยำในการประมวลผลให้สม่ำเสมอตลอดทั้งปีได้ง่ายขึ้น และยังกล่าวกันว่าน้ำเหล่านี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการหล่อเย็นน้ำมันตัดอีกด้วย

อ้างอิง
・ 2-2.เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนระบายความร้อนด้วยของเหลว (ของเหลว-ของเหลว)
・ 3-1. ประเภทและคุณสมบัติของน้ำหล่อเย็น

(2) เครื่องทำความเย็นแบบชิลเลอร์

เครื่องทำความเย็นนี้ออกแบบมาสำหรับน้ำหล่อเย็นโดยเฉพาะ โดยทั่วไปมีสองประเภท ได้แก่ เครื่องทำความเย็นแบบจุ่ม (Immersion Chiller) และ เครื่องทำความเย็นแบบหมุนเวียนโดยตรง (Direct Circulation Chiller) หากผงหรือตะกอนจากการตัดผสมอยู่ในน้ำหล่อเย็น เครื่องทำความเย็นแบบหมุนเวียนอาจทำให้ท่ออุดตันหรือเกิดการสึกหรอได้ แต่ 1) สามารถใช้เครื่องทำความเย็นแบบจุ่มได้ เนื่องจากตัวแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถจุ่มลงในน้ำหล่อเย็นได้โดยตรง 2) เครื่องทำความเย็นแบบหมุนเวียนโดยตรงจะดูดน้ำหล่อเย็นเข้าสู่เครื่องผ่านท่อ จึงใช้น้ำหล่อเย็นโดยต่อท่อไปยังถังที่สะอาดซึ่งมีผงและตะกอนจากการตัดน้อยลง หรือโดยการติดตั้งตัวกรอง 1) เมื่อเทียบกับเครื่องทำความเย็นแบบจุ่ม ความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิมักจะสูงกว่า

อ้างอิง
・ 2-3. การทำความเย็นโดยตรงด้วยเครื่องทำความเย็น

รายการถัดไป: 1-4. น้ำมันไฮดรอลิก