Refrigerante (refrigerante): clasificación, aplicación

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

El proceso de trabajo del metal está inherentemente asociado con una fuerte fricción que se produce entre la pieza de trabajo y la herramienta. Esto es especialmente evidente en las operaciones de torneado y fresado, cuando el cortador está muy caliente, durante la extrusión en frío y el encabezado de múltiples posiciones a alta velocidad. La fricción intensa contribuye al desgaste prematuro de la herramienta, la deformación plástica de la pieza de trabajo y los cambios en las propiedades del metal debido al sobrecalentamiento. Se requiere un fluido de corte especial (refrigerante) para reducir la fricción y las temperaturas más bajas.

Parámetros de clasificación de fluidos de corte

La clasificación general de los fluidos de corte se basa en varios parámetros básicos:

• Según el origen de los componentes. Se producen refrigerantes de aceite, que se basan en aceites de petróleo, grasas animales o vegetales.
• Según el método de diseño. Emulsol es un producto terminado con una larga vida útil o refrigerantes técnicos preparados inmediatamente antes de su uso a partir de un concentrado de acuerdo con GOST.
• Poindustrias de aplicación. Se producen varios tipos de refrigerantes para diferentes condiciones de trabajo de aplicación. Fluido de corte sintético para operaciones de deformación plástica, refrigerante para tornos o fresadoras.
• Según parámetros físicos y mecánicos: viscosidad, índice de acidez, punto de inflamación. Esta última característica determina el uso de refrigerantes de aceite para estampado en caliente.

Clasificación de fluidos de corte por composición

Los siguientes tipos de refrigerantes se distinguen por su composición:

• Aceitoso - composiciones de componentes que no se mezclan con agua. La base de los refrigerantes de aceite son parafinas, aceites minerales o de petróleo (60-95%). Para mejorar la eficacia contra el desgaste, la fricción, la corrosión, se incluyen en la composición varios aditivos e inhibidores. Los refrigerantes de aceite tienen excelentes propiedades lubricantes. Se utiliza para metales blandos en aplicaciones sencillas.
• Mineral: la base está hecha de aceite por hidrogenación catalítica. Para aumentar la eficiencia, se incluyen en la composición aditivos de grasas, cloro, azufre y compuestos de fósforo. Estas composiciones se utilizan en trabajos de metalurgia como: corte de acero, aluminio, latón, roscado, fresado de aceros aleados.
• Miscible en agua - solución acuosa de base mineral. Estos compuestos tienen excelentes propiedades refrigerantes y baja toxicidad, pero al mismo tiempo bajas características lubricantes. Ámbito de aplicación: torneado ligero y medio de cobre y bronce, fresado y taladrado de todo tipo de materiales no ferrososmetales, rectificado y estampado de acero.
• Sintético y semisintético: una mezcla de agua, tensioactivos, polímeros solubles en agua, aditivos antiespumantes y antibacterianos, inhibidores de corrosión. También se agregan aditivos antidesgaste a las fórmulas sintéticas para aumentar la lubricidad.
• Las emulsiones son composiciones con una alta concentración de partículas dispersas. Reduzca el desgaste de herramientas y equipos en prácticamente todas las operaciones metalúrgicas.

Estructura y mecanismo de acción del refrigerante

El uso generalizado de refrigerantes en los procesos metalúrgicos se debe a la separación eficaz de las superficies de fricción de la pieza de trabajo y la herramienta ya la reducción de su temperatura. El fluido de corte más efectivo puede incluir los siguientes componentes:

• A base de aceites sintéticos o grasas animales.
• Aditivos que aumentan el rendimiento antifricción y extrema presión.
• Componentes que evitan la separación de la composición durante el almacenamiento.
• Aditivos que evitan la corrosión y destrucción.
• Componentes que reducen la formación de espuma y mejoran la humectabilidad de superficies en metalurgia.

Aplicación de refrigerante

Los fluidos refrigerantes se utilizan para lubricar y enfriar el área de trabajo en la metalurgia. Las propiedades del refrigerante permiten reducir la fricción en la zona de procesamiento, lo que reduce el desgaste de la herramienta, aumenta la calidad del producto y mejora la intensidad de la tecnología.proceso y, como resultado, la productividad general.

Debido a sus propiedades lubricantes, los refrigerantes reducen bien la fuerza de fricción entre la superficie de la pieza de trabajo y el borde de la herramienta de corte, la fricción interna en la capa de metal cortado. Los lubricantes técnicos separados tienen propiedades químicas que ayudan a reducir no solo la fuerza de fricción, sino también la fuerza de corte. La mayoría de los refrigerantes son tensioactivos con altas propiedades de adsorción. Son capaces de formar una película estable sobre la superficie del metal, lo que reduce significativamente la fricción. Algunos aditivos tensioactivos especiales tienen un efecto de "cuña" en el metal. Las moléculas alargadas de tales aditivos caen en microfisuras en la superficie del metal, como una cuña, lo que debilita la unión entre las partículas del material. Por lo tanto, el refrigerante "ayuda" a la herramienta de trabajo a cortar la capa del metal base.

Refrigerantes de máquina herramienta más comunes

Los siguientes tipos de fluidos se producen para trabajar metales en tornos y fresadoras:

• Emulsoles a base de aceites minerales y de petróleo.
• Emulsionantes con ácidos grasos sintéticos.
• Las operaciones de torneado y fresado que involucran el mecanizado de alta velocidad de aceros inoxidables y aleados se realizan de acuerdo con GOST 38.01445-88. Para estos fines, se proporcionan compuestos sintéticos, que se basan en aceites de resina, alcoholes de alto contenido atómico, trietanolamina.
• Los sulfofresoles son mezclas de aceite altamente purificado y compuestos que contienen azufre. Nocontienen agua, álcalis, ácidos. Estos refrigerantes para máquinas herramienta reducen eficazmente la fricción y no provocan corrosión.

Uso de refrigerante para conformado de metales

Este método de trabajo del metal va acompañado de fuerzas específicas significativas y un deslizamiento relativo entre la pieza de trabajo y la herramienta. Los refrigerantes utilizados en tales procesos tecnológicos deben tener una viscosidad significativamente mayor. Las características más destacadas de los compuestos formadores de metales son:

• Viscosidad suficiente.
• Resistente a la fractura y delaminación en condiciones de alta temperatura.
• Las composiciones de grafito en agua se utilizan con la inclusión de grafito en escamas finas a base de suspensión de aceite.

Características del uso de fluidos de corte

Para usar el refrigerante de manera más eficiente, hay algunas reglas simples a tener en cuenta.

• El caudal mínimo, independientemente de si se trata de una solución acuosa o una emulsión, es de 10-15 l/min.
• Es muy importante que el suministro de refrigerante se realice en el lugar donde se genera la máxima cantidad de calor. Al tornear, esta es el área donde las virutas se separan de la pieza de trabajo.
• El refrigerante debe suministrarse inmediatamente. Cuando se aplica refrigerante después de un tiempo, un cortador muy caliente se enfriará rápidamente, lo que conducirá a la formación de grietas en él.
• El refrigerante no es adecuado para tornear metales frágiles (bronce, fundición, etc.). Al tornear dichos materiales,pequeñas virutas que, mezcladas con el refrigerante, pueden obstruir las unidades de trabajo de la máquina (carro, calibrador, plataforma de guía), lo que provoca el desgaste prematuro y la rotura de estas unidades.

Producción y almacenamiento de fluidos de corte

Además de las composiciones preparadas para el almacenamiento a largo plazo, se producen concentrados y componentes para la preparación de líquidos adaptados a las condiciones de una empresa en particular. Refrigerante, refrigerante, cuyo precio depende principalmente de la composición que cumple con un cierto tipo de trabajo, se vende en el mercado moderno por 70-160 rublos / litro para formulaciones terminadas de fabricantes nacionales y 105-290 rublos / litro de producción extranjera. El costo promedio del concentrado es de 240 rublos / litro. Antes de aplicar el líquido, se realizan los siguientes procedimientos:

• La mezcla de los componentes se realiza a las temperaturas especificadas para la composición y la marca (60-110 0С).
• Análisis de la composición para el cumplimiento de GOST.
• Las composiciones preparadas se almacenan en recipientes especializados que permiten el calentamiento periódico y la mezcla.
• Al preparar el refrigerante, es posible introducir aditivos, lo que se lleva a cabo en vibradores de emulsificación fina.
• Recarga de alimentadores continuos.
• En el proceso de uso, las composiciones se contaminan. Se proporcionan sistemas de limpieza de refrigerante de residuos metálicos. Los productos de desecho que no puedan limpiarse de manera efectiva deben desecharse.