Ciekły azot zamiast tnące płynu

2023-10-31

Ciekł azot zamiast cięcia płynu, obróbki i cięcia w środowisku o wartości ponad 100 stopni poniżej zera!

W mechanizmie zużycia narzędzia „zużycie” nie jest jedyną przyczyną awarii narzędzia, „wysoka temperatura” jest prawdziwym wrogiem narzędzia.

Ze względu na wpływ wysokiej temperatury niewielkie zużycie narzędzia może „samodzielnie”. Oznacza to, że gdy krawędź najnowocześniejsza narzędzia staje się nieco nudna, ze względu na wzrost tarcia podczas cięcia, może prowadzić do wzrostu ciepła cięcia, tak aby temperatura narzędzia wzrosła, materiał narzędzi miękczy - będzie to promować Najnowocześniejsza krawędź narzędzia do dalszej pasywacji z szybszą prędkością, a im poważniejsza jest pasywacja narzędzia, tym większe tarcie cięcia, tym wyższa temperatura narzędzia, więc tworząc błędne koło. Ostatecznie narzędzie zawiodą w „krzywej samoszczeszczącej” napędzanej ciepłem cięcia.

Płyn do cięcia, który nazywamy „płynem chłodzącym”, nie jest całkowicie skutecznie udostępnianiem funkcji chłodzenia. Chociaż Castable Cooling może wyeliminować część ciepła wytwarzanego podczas procesu przetwarzania, jego działanie chłodzenia jest oddzielone przez określoną odległość i nie może osiągnąć rzeczywistej strefy grzewczej (to znaczy strefy cięcia, w której narzędzie przecina materiał obrabia pod układem). Metoda przekazywania chłodziwa przez wewnętrzny kanał wrzeciona próbuje zbliżyć chłód do strefy cięcia, podczas gdy nowa technologia przekazywania płynu chłodzącego przez wnętrze ostrza przyciąga chłodziwo bardzo blisko strefy cięcia.

Podczas konwencjonalnego cięcia na mokro główną rolą płynu tnącego jest smarowanie i/lub rozpylenie narzędzia i przedmiotu obrabiania, aby usunąć ciepło. Podczas przetwarzania cięcia w niskiej temperaturze rolą tnącego płynu (ciekłego azotu) jest chłodzenie. Temperatura płynnego płynu chłodzącego może wynosić +20 ° C, podczas gdy temperatura ciekłego azotu wynosi -196 ° C, co stanowi różnicę prawie 220 ° C. Tak duża różnica temperatur jest wystarczająca, aby przekształcić nóż w pochłanianie ciepła. Ze względu na bardzo niską temperaturę narzędzie może wyssać ciepło cięcia od krawędzi tnącej do korpusu narzędzia jak gąbka, aby zapewnić, że wydajność cięcia i żywotność serwisowa narzędzia nie spadną zbyt szybko z powodu wysokiej temperatury cięcia .

W celu ilościowej analizy zalet wydajności chłodzenia ciekłego azotu, wpływ różnych metod chłodzenia na właściwości obróbki stopów tytanowych porównano za pomocą testów cięcia. Jak pokazano na poniższym rysunku, pod warunkiem chłodzenia nalewającego płynu chłodzącego, narzędzie przetworzone z prędkością cięcia powierzchni 300sfm (90 m/min) (czyli szybkie cięcie stopu tytanowego) po 1 minucie; W warunkach cięcia w niskiej temperaturze narzędzie można niezawodnie przetwarzać przez 10 minut przed stępionym. Gdy prędkość cięcia jest zwiększona do 400sfm (120 m/min), żywotność serwisowa tego samego narzędzia jest 5 razy inna. Obszar między dwiema krzywymi wydajności na rysunku odzwierciedla różnicę wydajności między dwiema metodami chłodzenia. Podczas obróbki w tej strefie, jeśli użytkownik używa metody cięcia o niskiej temperaturze zamiast metody obłok, może wybrać wyższą prędkość cięcia przy jednoczesnym utrzymaniu tej samej żywotności narzędzia lub uzyskać dłuższą żywotność narzędzia przy tej samej prędkości cięcia.

Porównanie życia narzędzia podczas cięcia stopów tytanowych za pomocą dwóch metod chłodzenia

Te dwa krzywe wydajności ostatecznie się zbiegną. Gdy prędkość cięcia jest niska, różnica wydajności między cięciem w niskiej temperaturze a konwencjonalnym cięciem chłodzenia odlewu jest największa. Po zwiększeniu prędkości cięcia różnica ta stopniowo zmniejsza się. Gdy prędkość cięcia osiągnie bardzo wysoką wartość, różnica ta całkowicie zniknie. W teście cięcia ze stali nierdzewnej pokazanej na poniższej figurze, gdy prędkość cięcia jest mniejsza niż 300sfm (90 m/min), żywotność narzędzia do cięcia w niskiej temperaturze jest 10 razy większa niż w wylewaniu chłodzenia; Gdy prędkość cięcia jest zwiększona do 400sfm (120 m/min), różnica ta jest stopniowo zmniejszana do 4 razy; Gdy prędkość cięcia jest zwiększona do około 650SFM (200 m/min), różnica ta już nie istnieje.

Porównanie żywotności narzędzia podczas cięcia stali nierdzewnej za pomocą dwóch metod chłodzenia

Oprócz zalet wycinania wycinania, wykorzystanie technologii cięcia niskiej temperatury mają inne korzyści. To jest potencjalne korzyści z technologii cięcia o niskiej temperaturze w zapewnieniu bezpieczeństwa osobistego pracowników. Po obróbce w niskiej temperaturze nie ma śliskiego płynu do cięcia na powierzchni maszyny, więc ryzyko uszkodzenia poślizgu może zostać znacznie zmniejszone w przetwarzaniu, w którym niektórzy operatorzy czasami muszą chodzić po dużych warsztatach roboczych maszyn.

Inne korzyści mają związek z ochroną środowiska. Zamiast używać sztucznego płynu chłodzącego, Cutowanie zimna wykorzystuje azot z powietrza i ostatecznie wraca do powietrza. Dlatego nie ma potrzeby usuwania cieczy odpadowych. Azot nie zanieczyszcza powietrza ani przetworzonych urządzeń medycznych ani innych wrażliwych obrabiów.

Zastosowanie przetwarzania w niskiej temperaturze (ultra-niską temperaturę) w celu rozwiązania niektórych trudnych do przetworzenia materiałów metali, materiałów niemetalicznych i materiałów kompozytowych trudnych do przetwarzania problemów.

Przy użyciu szlifowania cięcia ciekłego azotu konieczne jest użycie niektórych smarów w celu rozwiązania problemu złego smarowania w procesie tworzenia chipów. Jednocześnie nowa metalowa powierzchnia obrabia ma silną aktywność chemiczną i będzie szybko rdzewieć po wystawieniu na powietrze, dlatego konieczne jest użycie niektórych środków przeciw RUST, aby zapobiec zardzewiać obrabia .

Poprzedni: Jak wybrać olej hydrauliczny, aby zapobiec eksplozji rur? Następny: Technologia recyklingu środka uwalniania odpadów, oleju hydraulicznego i płynu do cięcia