Nitrogen líquid en lloc de tallar líquid

2023-10-31

Nitrogen líquid en lloc de tallar líquid, mecanitzar i tallar a l’entorn de més de 100 graus per sota de zero!

En el mecanisme de desgast de les eines, el "desgast" no és l'única causa de fallada de l'eina, "alta temperatura" és l'enemic real de l'eina.

A causa de la influència de la temperatura alta, el lleuger desgast de l'eina pot "auto-magnificar-se". És a dir, quan l’avantguarda de l’eina es torna lleugerament avorrida, a causa de l’augment de la fricció durant el tall, pot provocar un augment de la calor de tall, de manera que la temperatura de l’eina augmenta, el material de l’eina suavitza: això afavorirà L’avantguarda de l’eina per a la passivació a una velocitat més ràpida i, com més greu sigui la passivació de l’eina, més gran és la fricció de tall, més gran és la temperatura de l’eina, de manera que es formi un cercle viciós. Finalment, l'eina fallarà en una "corba autoacceleradora" impulsada per la calor de tall.

El líquid de tall que anomenem "refrigerant" no té cap èxit en proporcionar funcions de refrigeració. Tot i que el refredament casellable pot eliminar part de la calor generada durant el procés de processament, la seva acció de refrigeració està separada per una certa distància i no pot arribar a la zona de calefacció real (és a dir, la zona de tall on l’eina talla el material de la peça sota el xip). El mètode per transmetre el refrigerant a través del canal interior del cargol intenta apropar el refrigerant a la zona de tall, mentre que la nova tecnologia de transmetre refrigerant a l’interior de la fulla s’acosta molt a la zona de tall.

En el tall convencional de humides, el paper principal del líquid de tall és lubricar i/o ruixar a l'eina i la peça per treure calor. En el processament de tall a baixa temperatura, el paper del líquid de tall (nitrogen líquid) és la refrigeració. La temperatura del refrigerant d’abocament pot ser de +20 ° C, mentre que la temperatura del nitrogen líquid és de -196 ° C, una diferència de prop de 220 ° C. Una diferència de temperatura tan gran és suficient per convertir el ganivet en un amortidor de calor. A causa de la seva temperatura molt baixa, l'eina pot xuclar la calor de tall de l'avantguarda al cos de l'eina com una esponja, per tal de garantir que el rendiment de tall i la vida útil de l'eina no disminuiran massa ràpidament a causa de la temperatura de tall elevada .

Per tal d’analitzar quantitativament els avantatges del rendiment del refredament de nitrogen líquid, es van comparar els efectes de diferents mètodes de refrigeració sobre les propietats de mecanitzat dels aliatges de titani mitjançant les proves de tall. Com es mostra a la figura següent, sota la condició de refrigeració de l’abocament del refrigerant, l’eina processada a una velocitat de tall de superfície de 300SFM (90m/min) (que és el tall d’alta velocitat per a l’aliatge de titani) es contundeix al cap d’un minut; En condicions de tall de baixa temperatura, l'eina es pot processar de manera fiable durant 10 minuts abans de ser contundent. Quan la velocitat de tall augmenta a 400SFM (120m/min), la vida útil de la mateixa eina és 5 vegades diferent. L’àrea entre les dues corbes de rendiment de la figura reflecteix la diferència de productivitat entre els dos mètodes de refrigeració. Quan es mecanitza en aquesta zona, si l’usuari utilitza un mètode de tall de baixa temperatura en lloc d’abocar el mètode de refrigeració, pot triar una velocitat de tall més alta mantenint la mateixa vida de l’eina o obtenir una vida d’eines més llarga a la mateixa velocitat de tall.

Comparació de la vida de les eines en tallar aliatges de titani amb dos mètodes de refrigeració

Aquestes dues corbes de rendiment acabaran convergint. Quan la velocitat de tall és baixa, la diferència de rendiment entre el tall de baixa temperatura i el tall de refrigeració convencional de fosa és la més gran. Quan augmenta la velocitat de tall, aquesta diferència disminuirà gradualment. Quan la velocitat de tall assoleix un valor molt alt, aquesta diferència desapareixerà completament. A la prova de tall d’acer inoxidable que es mostra a la figura següent, quan la velocitat de tall és inferior a 300SFM (90m/min), la vida de l’eina de tall de baixa temperatura és 10 vegades la del tall de refrigeració abocat; Quan la velocitat de tall augmenta a 400SFM (120m/min), aquesta diferència es redueix gradualment a 4 vegades; Quan la velocitat de tall augmenta fins a uns 650sfm (200m/min), aquesta diferència ja no existeix.

Comparació de la vida de l'eina en tallar l'acer inoxidable amb dos mètodes de refrigeració

A més dels avantatges del rendiment de tall, hi ha altres avantatges per utilitzar la tecnologia de tall de baixa temperatura. Aquest és els avantatges potencials de la tecnologia de tall a baixa temperatura per assegurar la seguretat personal dels empleats. Després del mecanitzat de baixa temperatura, no hi ha cap líquid de tall relliscós a la superfície de la màquina, de manera que el risc de lesions de lliscament es pot reduir molt en el processament on alguns operadors de vegades necessiten caminar per grans bancs de treball de màquines-eina.

Altres beneficis tenen a veure amb la protecció ambiental. En lloc d’utilitzar el refrigerant artificial, el tall en fred utilitza nitrogen de l’aire i finalment torna a l’aire. Per tant, no cal disposar del líquid de residus. El nitrogen no contamina l’aire ni els dispositius mèdics processats ni altres peces sensibles.

L’ús de processament de refrigeració de nitrogen líquid a baixa temperatura (temperatura ultra-baixa), per resoldre alguns materials metàl·lics difícils de processar, materials no metàl·lics i materials compostos difícils de processar.

Quan s’utilitza la mòlta de tall de refrigeració de nitrogen líquid, cal utilitzar alguns lubricants per resoldre el problema de la mala lubricació en el procés de formació de xip. Al mateix temps, la nova superfície metàl·lica de la peça té una forta activitat química i s’oxida ràpidament quan s’exposa a l’aire, per tant, cal utilitzar alguns agents anti-rovell .

Anterior: Com triar oli hidràulic per evitar l'explosió de canonades? Pròxim: Tecnologia de reciclatge de l’agent d’alliberament de residus, oli hidràulic i líquid de tall