Flüssiger Stickstoff anstatt Flüssigkeit zu schneiden

2023-10-31

Flüssiger Stickstoff anstatt Flüssigkeit zu schneiden, zu bearbeiten und in der Umgebung von mehr als 100 Grad unter Null zu schneiden!

Beim Werkzeugverschleißmechanismus ist "Verschleiß" selbst nicht die einzige Ursache für Werkzeugversagen, "hohe Temperatur" ist der wahre Feind des Werkzeugs.

Aufgrund des Einflusses der hohen Temperatur kann der leichte Verschleiß des Werkzeugs "selbst zu magnifizieren". Das heißt, wenn die Schneidekante des Werkzeugs aufgrund der Zunahme der Reibung während des Schneidens leicht stumpf wird, kann dies zu einer Erhöhung der Schnittwärme führen, so dass die Werkzeugtemperatur zunimmt, das Werkzeugmaterial weich - dies wird fördern Die Schneidekante des Werkzeugs zur weiteren Passivierung mit schnellerer Geschwindigkeit und desto schwerwiegender der Werkzeugpassivierung, desto höher ist die Schnittreibung, desto höher ist die Werkzeugtemperatur, sodass ein Teufelskreis gebildet wird. Schließlich wird das Werkzeug in einer "selbstbezogenen Kurve", die von der Schnittwärme angetrieben werden, versagt.

Die Schneidflüssigkeit, die wir als "Kühlmittel" bezeichnen, liefert Kühlfunktionen nicht ganz erfolgreich. Obwohl die gastbare Kühlung einen Teil der während des Verarbeitungsvorgangs erzeugten Wärme beseitigen kann, wird die Kühlwirkung durch einen bestimmten Abstand getrennt und kann die reale Heizzone nicht erreichen (dh die Schneidzone, in der das Werkzeug das Werkstückmaterial unter dem Chip schneidet). Die Methode, Kühlmittel durch den inneren Kanal der Spindel zu vermitteln, versucht, das Kühlmittel näher an die Schneidzone zu bringen, während die neue Technologie, das Kühlmittel durch das Innere der Klinge zu vermitteln, das Kühlmittel sehr nahe an die Schneidzone bringt.

Im herkömmlichen Nassschneiden besteht die Hauptaufgabe der Schneidflüssigkeit darin, das Werkzeug und das Werkstück auf die Wärme wegzunehmen und/oder zu sprühen. Bei der Schneidverarbeitung mit niedriger Temperatur ist die Rolle des Schneidens von Flüssigkeit (flüssiger Stickstoff) die Kühlung. Die Temperatur des Gossenkühlmittels kann +20 ° C betragen, während die Temperatur des flüssigen Stickstoffs -196 ° C beträgt. Ein Unterschied von fast 220 ° C reicht aus, um das Messer in einen Wärmeabsorber zu verwandeln. Aufgrund seiner sehr niedrigen Temperatur kann das Werkzeug wie ein Schwamm die Schnittwärme von der Schneide in den Werkzeugkörper saugen, um sicherzustellen .

Um die Leistungsvorteile der flüssigen Stickstoffkühlung quantitativ zu analysieren, wurden die Auswirkungen verschiedener Kühlmethoden auf die Bearbeitungseigenschaften von Titanlegierungen durch Schneiden von Tests verglichen. Wie in der folgenden Abbildung gezeigt, wird nach 1 Minute unter dem Kühlzustand des Kühlmittelausgusses das mit einer Oberflächenschneidgeschwindigkeit von 300 sfm (90 m/min) verarbeitete Werkzeug (90 m/min) (mit Hochgeschwindigkeitsschneidung für Titanlegierung) abgestumpft. Unter niedrigen Temperaturschneidemitteln kann das Werkzeug 10 Minuten lang zuverlässig verarbeitet werden, bevor sie stumpfen. Wenn die Schneidgeschwindigkeit auf 400 SFM (120 m/min) erhöht wird, ist die Lebensdauer desselben Tools 5 -mal unterschiedlich. Der Bereich zwischen den beiden Leistungskurven in der Abbildung spiegelt den Produktivitätsunterschied zwischen den beiden Kühlmethoden wider. Wenn der Benutzer in dieser Zone eine Lowperatur-Schneidemethode verwendet, anstatt die Kühlmethode zu gießen, kann er eine höhere Schneidgeschwindigkeit auswählen, während die gleiche Werkzeugdauer beibehält, oder eine längere Werkzeuglebensdauer bei gleicher Schnittgeschwindigkeit erhalten.

Vergleich der Werkzeuglebensdauer beim Schneiden von Titanlegierungen mit zwei Kühlmethoden

Diese beiden Leistungskurven werden schließlich konvergieren. Wenn die Schnittgeschwindigkeit niedrig ist, ist der Leistungsunterschied zwischen niedrigem Temperaturschnitt und herkömmlichem Gusskühlungsschneiden das größte. Wenn die Schnittgeschwindigkeit erhöht wird, nimmt dieser Unterschied allmählich ab. Wenn die Schneidgeschwindigkeit einen sehr hohen Wert erreicht, verschwindet diese Differenz vollständig. In dem in der folgenden Abbildung gezeigten Edelstahl-Schneidetest, wenn die Schneidgeschwindigkeit weniger als 300 SFM (90 m/min) beträgt, beträgt die Lebensdauer des Schneidens mit niedrigem Temperatur das 10-fache des gegossenen Kühlabschnitts. Wenn die Schneidgeschwindigkeit auf 400 SFM (120 m/min) erhöht wird, wird dieser Unterschied allmählich auf das 4 -fache reduziert. Wenn die Schneidgeschwindigkeit auf etwa 650 SFM (200 m/min) erhöht wird, besteht dieser Unterschied nicht mehr.

Vergleich der Werkzeugdauer beim Schneiden von Edelstahl mit zwei Kühlmethoden

Zusätzlich zu den Vorteilen der Schnittleistung gibt es weitere Vorteile bei der Verwendung von Tieftemperaturschneidetechnologie. Dies ist der potenzielle Vorteile von Niedrigtemperatur-Schnitttechnologie, um die persönliche Sicherheit der Mitarbeiter zu gewährleisten. Nach der Bearbeitung von niedriger Temperaturen gibt es keine rutschigen Schneidflüssigkeit auf der Maschine.

Andere Vorteile haben mit dem Umweltschutz zu tun. Anstatt künstliches Kühlmittel zu verwenden, verwendet Kaltschneidstickstoff Stickstoff aus der Luft und kehrt schließlich in die Luft zurück. Daher besteht keine Notwendigkeit, die Abfallflüssigkeit zu entsorgen. Stickstoff kontaminiert weder die Luft noch die verarbeiteten medizinischen Geräte oder andere sensible Werkstücke.

Die Verwendung der Flüssigstickstoffkühlung niedriger Temperatur (Ultra-Low-Temperatur), um einige schwer zu verarbeitende Metallmaterialien, nicht-metallische Materialien und Verbundmaterialien zu lösen, die schwer zu verarbeiten sind.

Bei der Verwendung von Flüssigstickstoffkühlungsschläken müssen einige Schmiermittel verwendet werden, um das Problem der schlechten Schmierung bei der Chipbildung zu lösen. Gleichzeitig hat die neue Metalloberfläche auf dem Werkstück eine starke chemische Aktivität und rostet schnell, wenn sie der Luft ausgesetzt ist .

früher: Wie kann man hydraulisches Öl auswählen, um die Explosion von Rohren zu verhindern? nächste: Recycling -Technologie von Abfallfreisetzungen, Hydrauliköl und Schnittflüssigkeit