Flytande kväve istället för att skära vätska

2023-10-31

Flytande kväve istället för att skära vätska, bearbetning och skärning i miljön på mer än 100 grader under noll!

I verktygets slitmekanism är "slitage" inte den enda orsaken till verktygsfel, "hög temperatur" är den verkliga fienden för verktyget.

På grund av påverkan av hög temperatur kan verktygets lilla slitage "självmagnifiera". Det vill säga, när verktygets banbrytande blir något tråkigt, på grund av ökningen av friktion under skärning, kan det leda till en ökning av skärvärmen, så att verktygstemperaturen ökar, verktygsmaterialets softs - detta kommer att främja Skäret på verktyget för att ytterligare passivering med en snabbare hastighet, och ju mer allvarlig verktygspassivering, desto större skärfriktion, desto högre verktygstemperatur, så att bilda en ond cirkel. Så småningom kommer verktyget att misslyckas i en "självakerlig kurva" som drivs av skärvärmen.

Skärvätskan som vi kallar "kylvätska" lyckas inte helt och hållet med att tillhandahålla kylfunktioner. Även om gjutbar kylning kan eliminera en del av värmen som genereras under bearbetningsprocessen, separeras dess kylningsverkan med ett visst avstånd och kan inte nå den verkliga värmningszonen (det vill säga skärningszonen där verktyget skär arbetsstyckets material under chipet). Metoden att transportera kylvätska genom spindelens inre kanal försöker föra kylvätskan närmare skärningszonen, medan den nya tekniken för att transportera kylvätska genom insidan av bladet ger kylvätskan mycket nära skärningszonen.

Vid konventionell våtskärning är skärvätskans huvudroll att smörja och/eller spraya på verktyget och arbetsstycket för att ta bort värmen. Vid skärning av låg temperatur är skärning av skärning av vätska (flytande kväve) kylning. Temperaturen på den hällande kylvätskan kan vara +20 ° C, medan temperaturen på det flytande kväve är -196 ° C, en skillnad på nästan 220 ° C. En så stor temperaturskillnad räcker för att förvandla kniven till en värmeabsorberare. På grund av dess mycket låga temperatur kan verktyget suga skärmvärmen från skärkanten i verktygskroppen som en svamp, för att säkerställa att verktygets skärning och livslängd inte kommer att minska för snabbt på grund av hög skärningstemperatur .

För att kvantitativt analysera prestationsfördelarna med flytande kvävekylning jämfördes effekterna av olika kylningsmetoder på bearbetningsegenskaperna hos titanlegeringar genom skärtest. Såsom visas i figuren nedan, under kylvätskan för kylvätskan, är verktyget som bearbetas med en ytskärningshastighet på 300sfm (90 m/min) (som är höghastighetsskärning för titanlegering) efter 1 minut; Under skärförhållanden med låg temperatur kan verktyget behandlas på ett tillförlitligt sätt i 10 minuter innan det är trubbigt. När skärhastigheten ökas till 400sfm (120 m/min) är livslängden för samma verktyg 5 gånger annorlunda. Området mellan de två prestandakurvorna i figuren återspeglar produktivitetsskillnaden mellan de två kylmetoderna. Vid bearbetning i denna zon, om användaren använder en lågtemperaturklippningsmetod istället för att hälla kylningsmetod, kan den välja en högre skärhastighet samtidigt som man håller samma verktygslivslängd, eller få en längre verktygslängd med samma skärhastighet.

Jämförelse av verktygslivet när du skär titanlegeringar med två kylmetoder

Dessa två prestandakurvor kommer så småningom att konvergera. När skärhastigheten är låg är prestandaskillnaden mellan skärning av låg temperatur och konventionell gjutning av kylning av kylning av gjutning. När skärhastigheten ökas kommer denna skillnad gradvis att minska. När skärhastigheten når ett mycket högt värde försvinner denna skillnad helt. I skärningstestet i rostfritt stål som visas i följande figur, när skärhastigheten är mindre än 300 fm (90 m/min), är verktygslängden för skärning av låg temperatur 10 gånger den för hälld kylning; När skärhastigheten ökas till 400sfm (120 m/min) reduceras denna skillnad gradvis till fyra gånger; När skärhastigheten ökas till cirka 650SFM (200 m/min) finns denna skillnad inte längre.

Jämförelse av verktygslivet vid skärning av rostfritt stål med två kylmetoder

Förutom fördelarna med att minska prestanda finns det andra fördelar med att använda lågtemperaturskärningsteknik. Det är de potentiella fördelarna med att minska tekniken med låg temperatur för att säkerställa anställdas personliga säkerhet. Efter bearbetning av låg temperatur finns det ingen halt skärvätska kvar på maskinytan, så risken för glidskada kan minskas kraftigt vid bearbetning där vissa operatörer ibland behöver gå runt på stora maskinverktygsarbetsbänkar.

Andra fördelar har att göra med miljöskydd. Istället för att använda konstgjord kylvätska använder kall skärning kväve från luften och så småningom återvänder till luften. Därför finns det inget behov av att kassera avfallsvätskan. Kväve förorenar inte luften eller bearbetade medicintekniska produkter eller andra känsliga arbetsstycken.

Användning av flytande kvävekylning av låg temperatur (ultra-låg temperatur) bearbetning, för att lösa några svåra att bearbeta metallmaterial, icke-metalliska material och kompositmaterial svåra att bearbeta problem.

När du använder flytande kvävekylning av slipning är det nödvändigt att använda vissa smörjmedel för att lösa problemet med dålig smörjning i processen med chipbildning. Samtidigt har den nya metallytan på arbetsstycket en stark kemisk aktivitet och kommer att rostas snabbt när den utsätts för luften, därför är det nödvändigt att använda vissa anti-rostmedel för att förhindra att arbetsstycket och maskinverktyget rostar .

Föregående: Hur väljer jag hydraulisk olja för att förhindra rörexplosion? Nästa: Återvinningsteknologi för avfallsmeddelande, hydraulisk olja och skärvätska