Leitfaden zur Verwendung von Kühlschmierstoffen bei der CNC-Bearbeitung

Unter CNC-BearbeitungDie richtige Auswahl eines Kühlschmierstoffs ist entscheidend für die Effizienz, Qualität und Sicherheit von Bearbeitungsvorgängen. Kühlschmierstoffe, die auch als "Kühlmittel", "Metallbearbeitungsflüssigkeit" oder "Bearbeitungsflüssigkeit" bezeichnet werden, schmieren und kühlen nicht nur den Schneidbereich, sondern tragen auch zum Abtransport der Späne bei und verhindern so eine Überhitzung und Abnutzung der Maschinen.

In diesem Artikel werden die grundlegenden Klassifizierungen und Eigenschaften von Kühlschmierstoffen erläutert und es wird untersucht, wie man den am besten geeigneten Kühlschmierstoff auf der Grundlage der verschiedenen Materialtypen und Bearbeitungsvorgänge auswählt, um die Bearbeitungsleistung zu optimieren, die Werkzeugstandzeit zu verlängern und die Kosten zu senken. Bearbeitungskosten. Wir hoffen, dass dies denjenigen helfen wird, die sich für die CNC-Bearbeitung begeistern.

Grundlegende Klassifizierungen von Kühlschmierstoffen

Zu den gebräuchlichen Kühlschmierstoffen gehören hauptsächlich die folgenden Typen, und es ist wichtig, die Eigenschaften jedes einzelnen vor der Anwendung zu kennen.

(1) Emulsion (Schneidflüssigkeit auf Wasserbasis)

Besteht hauptsächlich aus Wasser, emulgiertem Öl und verschiedenen Additiven. Zu den Vorteilen dieses Kühlmittels gehören niedrige Kosten und eine gute Kühlleistung, die sich besonders für Bearbeitungsvorgänge eignet, die eine starke Wärmeableitung erfordern. Es hat jedoch auch Nachteile, wie z. B. die Anfälligkeit für Bakterienwachstum und die hohe Korrosivität, die eine strenge Kontrolle und regelmäßige Wartung während der Verwendung erfordert.

(2) Vollsynthetische Flüssigkeit

Schneidflüssigkeit ohne Erdölbasis, die hauptsächlich aus verschiedenen chemischen Zusatzstoffen besteht. Zu ihren Hauptvorteilen gehören die hervorragende Kühl- und Schmierleistung und die Resistenz gegen Bakterienwachstum, was sie bei Anwendungen, die eine sehr saubere Bearbeitungsumgebung erfordern, sehr beliebt macht. Vollsynthetische Kühlschmierstoffe sind jedoch relativ teuer, und einige chemische Komponenten können die Maschine angreifen.

(3) Halbsynthetische Flüssigkeit

Liegt zwischen Emulsion und vollsynthetischer Flüssigkeit und enthält einen bestimmten Anteil an Erdölbasis und Wasser. Dieses Kühlmittel kombiniert die kühlende Wirkung einer Emulsion mit der Schmierfähigkeit einer vollsynthetischen Flüssigkeit und versucht, beide Vorteile in Einklang zu bringen. Dennoch müssen wir auf seine Biostabilität und Korrosivität achten. Dies kann seine Anwendbarkeit in bestimmten Bearbeitungsumgebungen beeinträchtigen.

(4) Straight Cutting Oil (Schneidflüssigkeit auf Ölbasis)

Es wird hauptsächlich aus Mineralöl oder Pflanzenöl hergestellt und ist völlig wasserfrei, wodurch es eine hervorragende Schmierfähigkeit bietet und den Rost am Werkstück verhindert. Daher eignet es sich besonders für Bearbeitungsvorgänge, die eine hohe Schmierung erfordern. Allerdings ist die Wärmekapazität von Schneidöl relativ gering, und seine Kühlwirkung ist nicht so gut wie die von wasserbasierten Kühlschmierstoffen, was bei der Hochgeschwindigkeits- oder Hochtemperaturbearbeitung eine Einschränkung darstellen kann.

(5) Lösliches Öl:

Eine Mischung aus ölbasierten und wasserbasierten Kühlschmierstoffen, die durch Zugabe von Wasser eine Emulsion bilden. Sie hat eine gute Schmierfähigkeit und Kühlleistung und eignet sich für verschiedene Bearbeitungsanforderungen. Die Verwendung von löslichem Öl erfordert jedoch eine strenge Kontrolle des Verdünnungsverhältnisses und der Wasserqualität, um Korrosion und Bakterienwachstum zu verhindern und die Sicherheit und Effizienz des Bearbeitungsprozesses zu gewährleisten.

Wenn wir die Eigenschaften der verschiedenen Bearbeitungsflüssigkeiten genau kennen, können wir die geeignete Metallbearbeitungsflüssigkeit für verschiedene Materialien und Arbeitsgänge auswählen, um die Bearbeitungsleistung zu optimieren.

Geeignete Kühlschmierstoffe für verschiedene Materialien

Die Wahl des richtigen Kühlschmierstoffs ist entscheidend für eine effiziente und qualitativ hochwertige Bearbeitung, da verschiedene Materialien unterschiedliche Kühlschmierstoffe erfordern.

(1) Leichtmetalle wie Aluminium

Aufgrund seiner klebrigen und weichen Eigenschaften empfehlen wir die Verwendung eines wasserbasierten Kühlschmierstoffs mit hoher Kühlleistung und niedriger Viskosität. Diese Bearbeitungsflüssigkeit verhindert wirksam die Ablagerung von Spänen auf dem Werkzeug, reduziert die Reibung während der Bearbeitung, verhindert Überhitzung und gewährleistet eine glatte Oberfläche.

(2) Schwer zu bearbeitende Materialien wie rostfreier Stahl

Besonders wichtig ist die Verwendung von Kühlschmierstoffen mit Zusätzen für extreme Drücke. Die hohe Festigkeit und Zähigkeit von rostfreiem Stahl kann zu Werkzeugverschleiß führen. Metallbearbeitungsflüssigkeiten mit Hochdruckadditiven können einen Schutzfilm auf der Kontaktfläche zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück bilden, der den Verschleiß und das Schweißen verringert und die Schneidleistung verbessert.

(3) Kupfer und seine Legierungen

Es sollten Kühlschmierstoffe verwendet werden, die eine Oberflächenverfärbung und Korrosion des Werkstücks verhindern. Kupfer ist relativ weich und neigt bei der Bearbeitung zu Anhaftungen. Durch die Auswahl von Kühlschmierstoffen mit niedrigem oder gar keinem Schwefelgehalt können schwarze Flecken und andere Oxidationsreaktionen auf der Bearbeitungsoberfläche vermieden werden, während die ursprüngliche Farbe und der Glanz des Kupfers erhalten bleiben.

(4) Werkstoffe aus Titanlegierungen

Aufgrund der hohen Festigkeit und der geringen Wärmeleitfähigkeit von Titanlegierungen wird empfohlen, speziell für Hochtemperaturlegierungen entwickelte Kühlschmierstoffe zu verwenden, die in der Regel effiziente Schmier- und Kühlkomponenten enthalten. Geeignete Kühlmittel sorgen für eine gute Schmierung, reduzieren die Reibungswärme und verhindern wirksam chemische Reaktionen und Adhäsion, was die Lebensdauer der Werkzeuge verlängert.

(5) Hochtemperatur-Legierungen wie Nickel- und Kobalt-Basis-Legierungen

Aufgrund ihrer Hitzebeständigkeit und hohen Härte erzeugen diese Werkstoffe beim Schneiden viel Wärme. Bei der Bearbeitung dieser Werkstoffe wird die Verwendung von Hochdruck-Schneidstoffen empfohlen, die Chloride, Sulfide oder Phosphide enthalten, die bei hohen Temperaturen einen Schutzfilm bilden, der Reibung und Verschleiß verringert. Außerdem ist eine ausgezeichnete Kühlleistung erforderlich.

Jedes Material hat seine eigenen physikalischen und chemischen Eigenschaften, und die Auswahl des am besten geeigneten Kühlmittels kann die Effizienz und Qualität der Bearbeitung verbessern und gleichzeitig die Lebensdauer von Maschinen und Werkzeugen verlängern.

Geeignete Kühlschmierstoffe für verschiedene Arbeiten

Verschiedene Arten von Bearbeitungsvorgängen haben auch spezifische Anforderungen an die Auswahl der Metallbearbeitungsflüssigkeit, die Aspekte der Kühlung, Schmierung, Spanabfuhr und des Korrosionsschutzes betreffen.

(1) Wendemanöver

Häufig ist ein kontinuierlicher Materialabtrag erforderlich, der Schneidflüssigkeiten mit guter Kühl- und Schmierleistung zum Schutz von Werkzeugen und Werkstücken erfordert. Beim Drehen von Stahl oder harten Legierungen können ölbasierte Bearbeitungsflüssigkeiten mit Hochdruckadditiven für zusätzliche Schmierung sorgen und so Wärmeentwicklung und Verschleiß verringern. Bei Aluminium oder anderen Nichteisenmetallen liegt der Schwerpunkt auf der Kühlleistung des Kühlschmierstoffs, um ein Anhaften des Materials am Werkzeug zu verhindern.

(2) Fräsarbeiten

Komplexere Werkzeugwege und Mehrpunktzerspanung erfordern Schneidflüssigkeiten mit hervorragender Kühl- und Spanabfuhrleistung. Bei der Bearbeitung schwer zerspanbarer Werkstoffe wie Edelstahl oder Hochtemperaturlegierungen können leistungsstarke vollsynthetische oder halbsynthetische Kühlschmierstoffe den Werkzeugverschleiß und die Verformung des Werkstücks wirksam verringern. Sie halten die Temperaturen im Schneidbereich niedrig und verbessern so die Bearbeitungsgenauigkeit.

(3) Bohraktivitäten

Eine tiefe Bearbeitung erfordert Bearbeitungsflüssigkeiten, die in den Bohrungsgrund eindringen und für Schmierung und Kühlung sorgen. Effiziente Kühlschmierstoffe tragen dazu bei, Späne schnell zu entfernen, Verstopfung und Überhitzung zu verhindern und Schäden an der Bohrungswand sowie Maßungenauigkeiten zu vermeiden. Für das Tieflochbohren ist die Verwendung von niedrigviskosen und stark kühlenden Kühlschmierstoffen auf Wasserbasis besonders geeignet, da diese Flüssigkeiten leicht in kleine Löcher und enge Räume eindringen können.

(4) Schleifen

Erzeugt beträchtliche Hitze und erfordert daher Kühlschmierstoffe mit ausgezeichneter Kühlleistung, um eine Überhitzung des Werkstücks und thermische Schäden zu vermeiden. In der Regel werden Kühlschmierstoffe auf Wasserbasis bevorzugt, da sie Wärme schnell absorbieren und leiten können und so die Temperaturen im Schleifbereich niedrig halten. Außerdem ist eine gute Schmierung erforderlich, um den Scheibenverschleiß zu verringern und die Oberflächenqualität zu verbessern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Wahl des richtigen Kühlmittels nicht nur die Effizienz und Qualität der Bearbeitung verbessert, sondern auch die Lebensdauer von Maschinen und Werkzeugen verlängert. Dies gewährleistet die Betriebssicherheit und maximiert die wirtschaftlichen Vorteile.

Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung von Schneidflüssigkeiten

Bei der Auswahl von Kühlschmierstoffen müssen Leistung, Sicherheit und Umweltauswirkungen umfassend berücksichtigt werden, um die Kosteneffizienz zu maximieren.

(1) Schutz der Umwelt

Der Umweltschutz wird immer mehr in den Vordergrund gerückt, so dass umweltfreundliche Kühlschmierstoffe ein wichtiges Thema sind. Umweltfreundliche Kühlschmierstoffe werden hauptsächlich aus biologisch abbaubaren Materialien hergestellt, was die Umweltverschmutzung reduziert. Außerdem enthalten diese Kühlschmierstoffe in der Regel keine schädlichen Chemikalien, wodurch sich die Schwierigkeiten und Kosten für die Behandlung von Abfallflüssigkeiten verringern. Die Verwendung umweltfreundlicher Kühlschmierstoffe hilft den Unternehmen, die immer strengeren Umweltvorschriften einzuhalten, und stärkt ihr grünes Markenimage.

(2) Sicherheit

Sicherheit ist ein unverzichtbarer Faktor in der Arbeitsumgebung, insbesondere wenn Schneidflüssigkeiten im Spiel sind. Herkömmliche Kühlschmierstoffe können schädliche Chemikalien wie Sulfate, Chlor und Schwermetalle enthalten, die Hautreizungen, Atembeschwerden und ernstere Gesundheitsprobleme verursachen können. Daher ist die Wahl von gering toxischen oder ungiftigen Kühlschmierstoffen der Schlüssel zum Schutz der Gesundheit der Bediener, zur Verringerung der Gesundheitsrisiken und zur Schaffung einer sichereren Arbeitsumgebung für die Bediener.

(3) Wirtschaft

Aus wirtschaftlicher Sicht ist die Wahl des richtigen Kühlschmierstoffs entscheidend für die Kontrolle der Produktionskosten. Umweltfreundliche und leistungsstarke Zerspanungsflüssigkeiten können anfangs höhere Anschaffungskosten verursachen. Langfristig können sie jedoch mehr Kosten einsparen, da sie den Werkzeugverschleiß verringern, die Maschineneffizienz verbessern und die Abfallentsorgungsgebühren senken. Darüber hinaus kann die Verwendung hochwertiger Metallbearbeitungsflüssigkeiten die Lebensdauer der Anlagen verlängern, Produktionsunterbrechungen reduzieren und die Produktionskosten weiter optimieren.

Zusammenfassung

In diesem Artikel werden die Arten von Kühlschmierstoffen und ihre Auswahlkriterien für verschiedene Werkstoffe und Bearbeitungsvorgänge umfassend erörtert. Von Emulsionen bis hin zu vollsynthetischen Kühlschmierstoffen hat jeder Kühlschmierstoff seine eigenen Vorteile und Anwendungsszenarien. Er bietet optimale Kühl-, Schmier- und Korrosionsschutzeigenschaften für bestimmte Werkstoffe und Bearbeitungsanforderungen und berücksichtigt dabei auch Umwelt-, Sicherheits- und wirtschaftliche Aspekte.

Durch die präzise Auswahl und Anwendung geeigneter Kühlschmierstoffe können Fertigungsunternehmen die Effizienz der Bearbeitung und die Produktqualität verbessern, eine sichere Arbeitsumgebung gewährleisten und die Produktionskosten optimieren, um eine effiziente, wirtschaftliche und nachhaltige Produktion zu erreichen.