النيتروجين السائل بدلاً من قطع السائل

النيتروجين السائل بدلاً من قطع السائل والآلات والقطع في بيئة تزيد عن 100 درجة أقل من الصفر!

في آلية ارتداء الأدوات ، فإن "ارتداء" نفسها ليست السبب الوحيد لفشل الأداة ، "درجة الحرارة العالية" هو العدو الحقيقي للأداة.

نظرًا لتأثير درجة الحرارة المرتفعة ، قد "التآكل الطفيف للأداة" قد "يفسد". بمعنى أنه عندما تصبح حافة الأداة مملًا بعض الشيء ، نظرًا لزيادة الاحتكاك أثناء القطع ، فقد يؤدي ذلك إلى زيادة في قطع الحرارة ، بحيث تزداد درجة حرارة الأداة ، فإن مواد الأدوات - سيعزز ذلك كلما زادت حافة الأداة لزيادة التخميل بسرعة أسرع ، وكلما كانت الأداة أكثر خطورة ، زاد احتكاك القطع ، وارتفاع درجة حرارة الأداة ، وبالتالي تشكيل دائرة مفرغة. في نهاية المطاف ، ستفشل الأداة في "منحنى تسريع ذاتي" يقودها حرارة القطع.

السائل القطع الذي نسميه "سائل التبريد" ليس ناجحًا تمامًا في توفير وظائف التبريد. على الرغم من أن التبريد القابل للبذور يمكن أن يزيل جزءًا من الحرارة المتولدة أثناء عملية المعالجة ، إلا أن إجراء التبريد الخاص به مفصول بمسافة معينة ولا يمكنه الوصول إلى منطقة التدفئة الحقيقية (أي منطقة القطع حيث تقطع الأداة مادة الشغل تحت الشريحة). تحاول طريقة نقل سائل التبريد عبر القناة الداخلية للمغزل أن تقرب المبرد من منطقة القطع ، في حين أن التكنولوجيا الجديدة لنقل سائل التبريد عبر الجزء الداخلي من الشفرة تجلب المبرد بالقرب من منطقة القطع.

في القطع المبلل التقليدي ، فإن الدور الرئيسي لسائل القطع هو تليين و/أو رش على الأداة وشغل العمل لإزالة الحرارة. في معالجة القطع منخفضة الحرارة ، يكون دور قطع السائل (النيتروجين السائل) هو التبريد. قد تكون درجة حرارة سائل التبريد المصب +20 درجة مئوية ، في حين أن درجة حرارة النيتروجين السائل -196 درجة مئوية ، وهو اختلاف ما يقرب من 220 درجة مئوية. نظرًا لدرجة حرارتها المنخفضة للغاية ، يمكن للأداة أن تمتص حرارة القطع من الحافة المتطورة في جسم الأداة مثل الإسفنج ، وذلك لضمان أن أداء القطع وعمر الخدمة للأداة لن ينخفض بسرعة كبيرة بسبب درجة حرارة القطع العالية .

من أجل تحليل مزايا الأداء لتبريد النيتروجين السائل بشكل كمي ، تمت مقارنة تأثيرات طرق التبريد المختلفة على خصائص الآلات لسبائك التيتانيوم عن طريق اختبارات القطع. كما هو موضح في الشكل أدناه ، تحت حالة تبريد صب التبريد ، يتم تفكيك الأداة التي تتم معالجتها بسرعة 300SFM (90 مترًا/دقيقة) (وهي قطع عالية السرعة لسبائك التيتانيوم) بعد دقيقة واحدة ؛ في ظل ظروف القطع المنخفضة لدرجة الحرارة ، يمكن معالجة الأداة بشكل موثوق لمدة 10 دقائق قبل أن يتم تبريرها. عند زيادة سرعة القطع إلى 400SFM (120 مترًا/دقيقة) ، تختلف عمر الخدمة في نفس الأداة 5 مرات. تعكس المنطقة بين منحنيات الأداء في الشكل الفرق الإنتاجية بين طريقتي التبريد. عند تصنيعها في هذه المنطقة ، إذا كان المستخدم يستخدم طريقة قطع درجات الحرارة المنخفضة بدلاً من سكب طريقة التبريد ، فيمكنه اختيار سرعة قطع أعلى مع الحفاظ على نفس الأداة ، أو الحصول على عمر أدوات أطول في نفس سرعة القطع.

مقارنة بين حياة الأدوات عند قطع سبائك التيتانيوم بطريقتين تبريدان

سوف تتقارب منحنيات الأداء هاتين في نهاية المطاف. عندما تكون سرعة القطع منخفضة ، يكون الفرق في الأداء بين قطع درجات الحرارة المنخفضة وقطع التبريد التقليدي هو الأكبر. عند زيادة سرعة القطع ، سينخفض هذا الاختلاف تدريجياً. عندما تصل سرعة القطع إلى بعض القيمة العالية للغاية ، سيختفي هذا الاختلاف تمامًا. في اختبار قطع الفولاذ المقاوم للصدأ الموضح في الشكل التالي ، عندما تكون سرعة القطع أقل من 300SFM (90 م/دقيقة) ، فإن عمر الأداة للقطع منخفضة الحرارة هو 10 أضعاف قطع التبريد المصبغة ؛ عند زيادة سرعة القطع إلى 400SFM (120 مترًا/دقيقة) ، يتم تقليل هذا الاختلاف تدريجياً إلى 4 مرات ؛ عندما يتم زيادة سرعة القطع إلى حوالي 650SFM (200 متر/دقيقة) ، لم يعد هذا الاختلاف موجودًا.

مقارنة حياة الأدوات عند قطع الفولاذ المقاوم للصدأ بطريقتين تبريد

بالإضافة إلى مزايا قطع الأداء ، هناك فوائد أخرى لاستخدام تقنية قطع درجة الحرارة المنخفضة. هذه هي الفوائد المحتملة لتكنولوجيا قطع درجات الحرارة المنخفضة في ضمان السلامة الشخصية للموظفين. بعد تصنيع درجات الحرارة المنخفضة ، لا يوجد سائل قطع زلق على سطح الماكينة ، وبالتالي يمكن تقليل خطر الإصابة بالانزلاق بشكل كبير في المعالجة حيث يحتاج بعض المشغلين أحيانًا إلى التجول في الجدش الكبيرة للأدوات.

الفوائد الأخرى لها علاقة بحماية البيئة. بدلاً من استخدام سائل التبريد الاصطناعي ، يستخدم القطع الباردة النيتروجين من الهواء ويعود في النهاية إلى الهواء. لذلك ، ليست هناك حاجة للتخلص من سائل النفايات. لا يلوث النيتروجين الهواء أو الأجهزة الطبية المصنعة أو قطع عمل حساسة أخرى.

استخدام معالجة درجة الحرارة المنخفضة لتبريد النيتروجين السائل (درجة حرارة منخفضة للغاية) ، لحل بعض المواد المعدنية والمواد غير المعدنية والمواد المركبة يصعب معالجة المشكلات.

عند استخدام طحن قطع تبريد النيتروجين السائل ، من الضروري استخدام بعض مواد التشحيم لحل مشكلة تزييت ضعف في عملية تشكيل الرقاقة. في الوقت نفسه ، يكون لسطح المعادن الجديد على قطعة العمل نشاط كيميائي قوي ، وسوف يصدأ بسرعة عند تعرضه للهواء ، وبالتالي ، من الضروري استخدام بعض العوامل المضادة للوقوف لمنع الشغل والأداة الآلية من الصدأ .