ข้อมูลทางเทคนิค เครื่องทำความเย็นประสิทธิภาพสูง 1-3. น้ำมันตัดกลึง
1-3. น้ำมันตัดกลึง
ส่วนนี้อธิบายการใช้งานของน้ำมันตัดกลึง วิธีใช้งาน และความจำเป็นในการทำให้เย็นลง
น้ำมันตัดกลึงคืออะไร?
น้ำมันตัดกลึงเป็นน้ำมันหล่อลื่นที่ใช้ในการตัดหรือเจียรโลหะหรือพลาสติกด้วยเครื่องมือกล เป็นต้น
การใช้น้ำมันตัดกลึงกับวัสดุที่กำลังตัด (โลหะ ฯลฯ) และเครื่องมือ (ใบมีดสำหรับการแปรรูปวัสดุ) มีผลกระทบหลายประการ
ตามที่อธิบายไว้ในรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง น้ำมันตัดกลึงสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็นน้ำมันตัดกลึงที่ไม่ละลายน้ำ ซึ่งใช้โดยไม่เจือจางในน้ำและน้ำมันตัดกลึงที่ละลายน้ำได้ซึ่งใช้เจือจางในน้ำ
น้ำมันตัดกลึงที่ไม่ละลายน้ำส่วนใหญ่จะใช้สำหรับ "① การหล่อลื่น" และ "② การป้องกันการเชื่อม" สำหรับ งานตัดที่ต้องการความแม่นยำในการประมวลผลสูง
น้ำมันตัดกลึงที่ละลายน้ำได้ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับ "③ คูลลิ่ง" สำหรับ งานตัดที่เกี่ยวข้องกับวัสดุปริมาณมากที่จะนำไปแปรรูป หรือ ต้องการความแม่นยำของมิติ พวกเขายังให้ข้อได้เปรียบที่ช่วยลดความเสี่ยงในการจุดระเบิด มีบางครั้งเรียกว่า สารหล่อเย็นที่ละลายน้ำได้ สำหรับเครื่องตัด คำว่า "น้ำหล่อเย็น" มักหมายถึงน้ำหล่อเย็นที่ละลายน้ำได้ (*)
* แต่ไม่เสมอไป. น้ำมันตัดกลึงที่ไม่ละลายน้ำบางครั้งเรียกว่า "สารหล่อเย็น" ดังนั้นโปรดระวังอย่าสับสน。
วัตถุประสงค์ของน้ำมันตัดกลึงและองค์ประกอบพื้นฐานของประสิทธิภาพ
มีองค์ประกอบพื้นฐาน 5 ประการของสมรรถนะที่จำเป็นสำหรับน้ำมันตัดกลึง: "① การหล่อลื่น", "② การป้องกันการเชื่อม", "③ การระบายความร้อน", "④ การป้องกันสนิม" และ "⑤ การทำความสะอาด" ผลกระทบสามประการเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง: "① การหล่อลื่น", "② การป้องกันการเชื่อม" และ "③ การระบายความร้อน" “② การป้องกันการเชื่อม” เป็นผลจากการที่วัสดุที่กำลังตัดและเครื่องมือหรือเครื่องมือและเศษตัดถูกป้องกันไม่ให้เกิดการยึดติดเนื่องจากอุณหภูมิสูงและความดันสูงในระหว่างการตัด
ผลกระทบขององค์ประกอบพื้นฐานของประสิทธิภาพ
ผลกระทบ “① การหล่อลื่น”: ปรับปรุงคุณภาพการตัดของเครื่องมือตัด
ผลการหล่อลื่นของน้ำมันตัดกลึงช่วยลดการสึกหรอของเครื่องมือและชิ้นงาน ให้เราอธิบายสิ่งนี้ในรายละเอียดเพิ่มเติม
เมื่อเครื่องมือ ชิ้นงาน และโลหะสัมผัสกันโดยตรง เนื่องจากพื้นผิวสัมผัสจริง ๆ แล้วไม่สม่ำเสมอเล็กน้อยและไม่ชะล้างซึ่งกันและกัน แรงขนาดใหญ่จะกระทำต่อส่วนที่ยื่นออกมาของพื้นผิวที่ไม่เรียบ ส่งผลให้เกิดการเสียดสีจำนวนมาก
น้ำมันตัดกลึงจึงถูกจ่ายให้กับทั้งเครื่องมือและชิ้นงานเพื่อสร้างฟิล์มน้ำมันบนพื้นผิวโลหะที่ป้องกันไม่ให้โลหะสัมผัสกันโดยตรง ช่วยลดแรงเสียดทานและการสึกหรอ นี่คือผลการหล่อลื่นของน้ำมันตัดกลึง
นอกจากนี้ เศษจะถูกสร้างขึ้นในระหว่างการตัด แต่ยิ่งแรงเสียดทานระหว่างพื้นผิวด้านเศษของเครื่องมือ (พื้นผิวร่องคายเศษ) และพื้นผิวสัมผัสของเศษจะลดลงตามน้ำมันตัด รัศมีความโค้งของ ชิป
ยิ่งรัศมีความโค้งเล็กลง พื้นที่สัมผัสระหว่างเครื่องมือกับเศษก็ยิ่งเล็กลง และตัวตัดก็จะยิ่งสะอาดขึ้น
ความเสียดทานระหว่างการตัดซึ่งทำให้เครื่องมือสึกหรอส่วนใหญ่เกิดจากเศษ ดังนั้นน้ำมันตัดกลึงจึงมีบทบาทสำคัญในการปกป้องเครื่องมือ
ผลกระทบ “② การป้องกันการเชื่อม”: การป้องกันคมตัดของเครื่องมือ
เมื่อทำการตัด เศษส่วนหนึ่งของเศษจะละลายและเกาะติดกับคมตัดของเครื่องมือ กลายเป็นสารเชื่อมที่แข็ง นี่เรียกว่าขอบที่สร้างขึ้น เนื่องจากเชื่อมเข้ากับคมตัด จึงลดความแม่นยำของผิวชิ้นงาน และสามารถลอกออกพร้อมกับส่วนหนึ่งของคมตัดระหว่างการตัด ทำให้เครื่องมือเสื่อมสภาพ
สิ่งนี้มักจะเกิดขึ้นโดยเฉพาะกับโลหะผสมอลูมิเนียม สแตนเลส โลหะผสมทนความร้อน ฯลฯ
น้ำมันตัดกลึงมีผลในการปกป้องคมตัดด้วยฟิล์มน้ำมัน ป้องกันการยึดเกาะของคมตัดที่สร้างขึ้น
เอฟเฟกต์ “③ การทำความเย็น”: ลดการเสื่อมสภาพของเครื่องมือและปรับปรุงความแม่นยำในการประมวลผลและความปลอดภัยของสภาพแวดล้อมในการทำงาน
สิ่งสำคัญคือต้องลดความร้อนในการประมวลผลที่จุดตัดให้มากที่สุดและกระจายความร้อนที่เกิดขึ้นโดยเร็วที่สุด เพื่อทำให้เครื่องมือและวัสดุที่กำลังตัดเย็นลง แหล่งความร้อนมีอยู่ 3 แหล่ง ดังแสดงในแผนภาพด้านซ้าย
(ก) ตัดความร้อนเมื่อวัสดุถูกหั่นเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการบิดเบี้ยวและการแตกร้าว
(ประมาณ 70% ของความร้อนตัด)
(b) ความร้อนเสียดทานที่เกิดขึ้นเมื่อเศษถูกับพื้นผิวร่องของเครื่องมือขณะขับออก
(c) ความร้อนเสียดทานที่เกิดขึ้นเมื่อสีข้างของเครื่องมือเสียดสีกับวัสดุที่กำลังตัด
((b) และ (c) รวมกันคิดเป็นประมาณ 30% ของความร้อนตัด)
เมื่อตัด อุณหภูมิจะสูงถึง 800 ℃ และในบางกรณีอาจสูงถึง 1,000 ℃ ความร้อนนี้ส่วนใหญ่ไปพร้อมกับเศษ แต่บางส่วนก็ถูกส่งไปยังเครื่องมือด้วย ซึ่งทำให้อุณหภูมิของคมตัดเพิ่มขึ้น
ผลการระบายความร้อนของน้ำมันตัดกลึงช่วยให้อุณหภูมิไม่สูงขึ้น ปกป้องเครื่องมือจากการเสียรูปและความอ่อนตัวที่เกิดจากความร้อน ซึ่งจะช่วยลดการสึกหรอและยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือ
ชิ้นงานก็ร้อนขึ้นเช่นกัน แต่เอฟเฟกต์การระบายความร้อนจะป้องกันการขยายตัวและการเสียรูปเนื่องจากความร้อน จึงรักษาความแม่นยำในการประมวลผลไว้
นอกจากนี้ มันฝรั่งทอดยังเป็นอันตรายอย่างยิ่ง เนื่องจากอาจทำให้เกิดไฟไหม้หรือทำให้เกิดแผลไหม้ได้เมื่อสัมผัส ผลการระบายความร้อนยังมีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงความปลอดภัยของสภาพแวดล้อมการทำงาน
ผลกระทบ "④ ป้องกันสนิม": การป้องกันอุปกรณ์ เครื่องมือ และวัสดุที่ถูกตัด
หลังจากตัดแล้ว ชิ้นงานจะทำปฏิกิริยากับน้ำและออกซิเจน และเกิดสนิมได้ง่าย
การใช้น้ำมันตัดกลึงจะสร้างฟิล์มป้องกันน้ำมันบนพื้นผิว ป้องกันการสัมผัสกับน้ำและอากาศ นอกจากนี้ การใช้น้ำมันตัดกลึงที่ละลายน้ำได้เพิ่มขึ้นเนื่องจากปัญหาสิ่งแวดล้อม เนื่องจากสามารถส่งผลกระทบต่อชิ้นงานได้อย่างง่ายดาย แต่ยังรวมถึงเครื่องมือและเครื่องจักร จึงจำเป็นต้องตรวจสอบประเภทและคุณสมบัติของน้ำมันตัดกลึงอย่างใกล้ชิด
เอฟเฟกต์ “⑤ การทำความสะอาด”: ลดความเสียหายของเครื่องมือ
เมื่อตัด น้ำมันตัดกลึงจะชะล้างเศษออก ป้องกันไม่ให้เศษติดระหว่างเครื่องมือกับชิ้นงานหรือเกาะติด
นอกจากนี้ น้ำมันตัดกลึงยังมีประสิทธิภาพในการรักษาสภาพแวดล้อมการทำงานให้สะอาดและปลอดภัย เพราะช่วยป้องกันไม่ให้เศษเล็กเศษน้อยที่เกิดขึ้นระหว่างการตัดหลุดออกมา
ชนิดและลักษณะของน้ำมันตัดกลึง
การเลือกน้ำมันตัดกลึง
ทำไมน้ำมันตัดกลึงต้องเย็นลง?
ถังน้ำมันของอุปกรณ์ตัดเฉือนส่วนใหญ่ที่ใช้น้ำมันตัดกลึงมีกลไกระบายความร้อน อุณหภูมิของน้ำมันตัดกลึงสูงขึ้นเนื่องจากความร้อนที่เกิดจากกระบวนการและการทำงาน แต่น้ำมันจะถูกทำให้เย็นลงเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาหลายประการที่อาจเกิดจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นนี้
(1) รักษาความแม่นยำในการประมวลผล
เมื่ออุณหภูมิของน้ำมันตัดกลึงสูงขึ้นเนื่องจากความร้อนในกระบวนการผลิต อุณหภูมิของวัสดุที่กำลังตัด ของตัวเครื่อง และของเครื่องมือก็จะสูงขึ้นด้วย
สสารมีคุณสมบัติขยายตัวเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ตัวอย่างเช่น เหล็กขยายตัวมากกว่า 0.1 มม. ต่อเมตร โดยมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 10 ℃ ซึ่งจะทำให้ความแม่นยำในการประมวลผลลดลง และอาจส่งผลให้คุณภาพลดลงหรือความจำเป็นในการประมวลผลเพิ่มเติมเพื่อชดเชย
การหล่อเย็นน้ำมันตัดกลึงและรักษาอุณหภูมิให้คงที่ช่วยปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์และลดภาระงาน
(2) การปกป้องตัวเครื่องและเครื่องมือ
เมื่ออุณหภูมิของตัวเครื่องจักรเองหรือของเครื่องมือสูงขึ้น ภาระส่วนเกินจะถูกนำไปใช้เนื่องจากการขยายตัวทางความร้อน คมตัดของเครื่องมือสามารถเชื่อมได้ง่ายขึ้น และอาจทำให้อายุการใช้งานของเครื่องมือสั้นลง การรักษาน้ำมันตัดกลึงให้อยู่ในอุณหภูมิที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญในการปกป้องตัวเครื่องและเครื่องมือ
(3) ลดการระเหยและสลายของน้ำมันตัด
สำหรับน้ำมันตัดกลึงที่ละลายน้ำได้โดยเฉพาะ น้ำมันจะระเหยได้ง่ายขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น และเนื่องจากแบคทีเรียสามารถแพร่กระจายได้ง่ายที่อุณหภูมิระหว่าง 30 ถึง 40 ℃ น้ำมันจึงสามารถสลายตัวอย่างรวดเร็วในช่วงอุณหภูมินี้
การลดการสูญเสียการระเหยและการผุกร่อนทำให้ภาระงานบำรุงรักษาลดลงและค่าใช้จ่ายในการจัดซื้อน้ำมันลดลง
ตัดวิธีการหล่อเย็นน้ำมัน
มีสองวิธีทั่วไปในการทำความเย็นน้ำมันตัดกลึงดังที่อธิบายไว้ด้านล่าง
(1) เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดระบายความร้อนด้วยของเหลว
ด้วยวิธีนี้ อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนชนิดระบายความร้อนด้วยของเหลวซึ่งของเหลวแลกเปลี่ยนความร้อนทางอ้อมจะถูกใช้เพื่อหล่อเย็นน้ำมันตัดกลึงทางอ้อมด้วยน้ำหล่อเย็น
ผลการระบายความร้อนจะแตกต่างกันมากขึ้นอยู่กับประเภทของน้ำหล่อเย็น
ตัวอย่างเช่น เมื่อใช้น้ำหมุนเวียนในโรงงานหรือน้ำหล่อเย็นเป็นน้ำหล่อเย็น การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจะดีมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฤดูร้อน อุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นจะสูง ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะได้คุณภาพการประมวลผลที่คงที่ ในทางกลับกัน เมื่อใช้น้ำจากบ่อที่มีอุณหภูมิคงที่ตลอดทั้งปีหรือน้ำของ เครื่องทำความเย็น ที่สามารถตั้งอุณหภูมิได้ ก็จะง่ายต่อการบรรลุความแม่นยำในการประมวลผลที่คงที่ตลอดทั้งปี ดังนั้นน้ำหล่อเย็นเหล่านี้จึงถือได้ว่าเหนือกว่า
อ้างอิง
・ 2-2. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบระบายความร้อนด้วยของเหลว (ของเหลวเป็นของเหลว)
・ 3-1. ชนิดและลักษณะของน้ำหล่อเย็น
(2) เครื่องทำความเย็น เย็นแบบหล่อเย็น
นี่หมายถึงเครื่องทําความเย็นที่มีไว้สําหรับสารหล่อเย็นโดยเฉพาะ พวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: เครื่องทําความเย็นชนิด แช่และเครื่องทําความเย็นชนิด หมุนเวียนโดยตรง หากมีผงชิปหรือกากตะกอนในสารหล่อเย็นด้วยเครื่องทําความเย็นชนิดหมุนเวียนท่ออาจอุดตันหรือขัดถู แต่สามารถใช้เครื่องทำความเย็นประเภทแช่ ((1)) ได้เนื่องจากหน่วยแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถแช่ลงในสารหล่อเย็นได้โดยตรง ด้วยเครื่องทําความเย็นแบบหมุนเวียนโดยตรง ((2)) สารหล่อเย็นจะไหลเข้าสู่เครื่องจากท่อและเครื่องทำความเย็นประเภทนี้ใช้โดยเชื่อมต่อกับถังที่สะอาดด้วยผงชิปหรือฝุ่นเล็กน้อยหรือโดยใช้ตัวกรองและตัวกรอง พวกเขามักจะให้ความแม่นยําในการควบคุมอุณหภูมิสูงกว่าเครื่องทําความเย็นแบบแช่ ((1))
อ้างอิง
・ 2-3. ทำความเย็นโดยตรงด้วย เครื่องทำความเย็น
รายการถัดไป: 1-4 น้ำมันไฮดรอลิก