Wie Schneidflüssigkeiten auf Kunststoffbasis CNC-Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe steigern können

Suchen Sie nach einer einfachen und kostengünstigen Möglichkeit, die Produktivität der CNC-Bearbeitung zu steigern? Eine Überarbeitung der Schneidflüssigkeit könnte alles sein, was benötigt wird.

Es scheint, als würden jeden Tag neue oder verbesserte Schneidwerkzeuge, Softwarepakete, Spannmittel und Werkzeugmaschinen auf den Markt kommen. Sie sind alle darauf ausgelegt, CNC-Bearbeitungsvorgänge effizienter und kostengünstiger zu gestalten.

Aber haben Sie innegehalten, um über die eine Sache nachzudenken, die Sie möglicherweise von einer höheren Produktivität abhält? Die Antwort ist eines der grundlegendsten und oft unterschätzten Teile des Bearbeitungspuzzles:Ihre Schneidflüssigkeit.

„Viele Werkstätten rüsten ihre Werkzeugmaschinen und andere Bearbeitungstechnologien auf, aber sie denken nicht daran, gleichzeitig ihre Schneidflüssigkeiten aufzurüsten“, sagt John Treese, Leiter der globalen Schulung bei Master Fluid Solutions. „Es ist, als ob Sie verbleites Benzin in Ihre neue Hochleistungs-Corvette füllen würden – sie läuft eine Weile, aber irgendwann werden Sie anfangen, Probleme zu bekommen.“

Die Bedeutung der Schmierfähigkeit durch Ester und andere chemische Verbindungen

Zu diesen Bedenken gehört vor allem eine schlechte Standzeit in Verbindung mit der Unfähigkeit, das volle Potenzial einer Werkzeugmaschine auszuschöpfen.

Die heutigen hochwertigen halbsynthetischen Schneidflüssigkeiten begegnen diesen beiden Problemen mit Estern mit hoher Schmierfähigkeit und anderen chemischen Verbindungen, die die in herkömmlichen Schneidflüssigkeiten enthaltenen chlorierten Paraffine und EP-Verbindungen auf Schwefelbasis reduzieren oder sogar eliminieren.

Laut Treese bilden Ester eine dichte Grenzschicht um die mikroskopisch kleinen Öltröpfchen, die in jeder Schneidflüssigkeit vom Emulsionstyp zu finden sind, wodurch die Tröpfchen weniger wahrscheinlich unter Druck zerfallen. Da diese Additive polarisiert sind, neigen sie dazu, auf molekularer Ebene am Werkstück zu haften.

Sie haften nicht genug, um Rückstände zu hinterlassen, aber sie sind ausreichend „griffig“, wodurch es für das Werkzeug schwieriger wird, das Schmiermittel aus dem Weg zu schieben.

Das Ergebnis ist eine bessere Schmierfähigkeit für eine effizientere Bearbeitung einer breiten Palette von Metallen, insbesondere bei den höheren Schnittgeschwindigkeiten und Vorschüben, die mit modernen Werkzeugmaschinen und Werkzeugwegen verfügbar sind.

Der Einsatz von Kühlschmierstoffen auf Esterbasis bietet noch weitere Vorteile. Da sie bessere Schmiermittel sind, wird weniger Konzentrat benötigt, das zur Herstellung der Schneidflüssigkeit verwendet wird. Ester reduzieren die Menge an Schwefel als „Nahrung“ für die Bakterien, die in jedem Werkzeugmaschinensumpf lauern, was zu weniger Gestank und einer längeren Produktlebensdauer führt.

Ester erhöhen auch den relativen Wasseranteil in der Emulsion, was die Fähigkeit der Schneidflüssigkeit zur Kühlung der Arbeitszone verbessert – was bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Aluminium wichtig ist. Ein Hochleistungs-Halbsynthetik ist im Allgemeinen teurer pro Gallone als Standard- oder „altmodische“ Schneidflüssigkeit. Die langfristigen Kosten sind oft viel niedriger, wenn Sie die Produktivitätssteigerung und ihre Auswirkungen auf das Endergebnis berücksichtigen.

Es kommen noch mehr Innovationen. Lesen Sie mehr über seine Entwicklung in „ Die Zukunft der Metallbearbeitungsflüssigkeiten, Maschinenschmierstoffe und Kühlmittel .“

Sauberere Schneidflüssigkeitschemie

Schließlich ist der Ersatz von Schwefel und Chlorparaffin durch Ester besser für die Umwelt – und auch besser für den Maschinenbediener.

„In den letzten 20 Jahren wurde insbesondere Chlorparaffin von der EPA eingehend geprüft, daher haben wir uns entschieden, proaktiv zu sein und sicherere, wirksamere Alternativen zu finden, darunter Ester“, sagt Tim Stiers, Engineering Manager bei Castrol. eine Abteilung von BP America. „Dadurch konnten einige erhebliche Gesundheits- und Sicherheitsbedenken beseitigt werden.“

Castrol und andere verwenden immer noch schwefelbasierte EPs, bemerkte er, aber dies sind jetzt geschwefelte Ester, die eine hellere Farbe haben, angenehmer für die menschliche Haut sind und weitaus weniger unangenehme Gerüche erzeugen als die schwefelbasierten Öle. Sie bleiben wahrscheinlich länger in gutem Zustand, da hochwertige Schneidflüssigkeiten viel widerstandsfähiger gegen Vernachlässigung sind als ältere Flüssigkeiten.

Selbst bei neuerer Flüssigkeitschemie ist ein gewisses Maß an Wartung erforderlich, um die maximale Lebensdauer der Ölwanne zu erreichen.

„Sie halten definitiv länger, aber das bedeutet nicht, dass Sie sie ignorieren können, egal von welcher Marke der Kühlschmierstoff oder wie viel Sie dafür bezahlt haben“, sagt Stiers. „Die Wahrheit ist, dass wir viel zu viele Geschäfte besuchen, die kein Fremdöl abschöpfen, die Konzentration der Schneidflüssigkeit nicht regelmäßig mit einem Refraktometer überprüfen, die Flüssigkeiten nicht richtig mischen oder sie nicht ordnungsgemäß recyceln. Aus diesem Grund sind wir große Befürworter der Bedienerschulung und geben ihnen die Werkzeuge, die für eine ordnungsgemäße Kühlmittelwartung erforderlich sind, damit sie den vollen Nutzen aus der Flüssigkeit ziehen.“

Eine weitere Möglichkeit, Kosten zu senken und die Effizienz zu steigern, ist das Recycling von Kühlmitteln und Flüssigkeiten. Sehen Sie, wie in „ Recycling von KSS kann dazu beitragen, die Entsorgung von Maschinenkühlmitteln zu reduzieren .“

Effizienz jetzt:Die Notwendigkeit, Hochleistungsflüssigkeiten zu vernetzen

Stiers weist auf einen weiteren wichtigen Grund hin, halbsynthetische Hochleistungs-Schneidflüssigkeit einzusetzen:Hochdruckkühlmittel oder „HPC“.

„Jeder, der versucht hat, seine alten Flüssigkeiten mit HPC zu verwenden, hat wahrscheinlich ihre Neigung entdeckt, bei 1.000 PSI und mehr zu schäumen“, sagt er. „Dies ist möglicherweise kein Problem, wenn der Sumpf groß genug ist, damit sich die Luftblasen absetzen können, aber in den meisten Fällen empfehlen wir ein halbsynthetisches Material, das Antischaumeigenschaften hat und recht gut funktioniert diese erhöhten Drücke.“

Treese von Master Fluid Solutions bot eine weitere, etwas überraschende Empfehlung an, die sich auf die Schnittgeschwindigkeiten der Maschine bezog.

„Einer unserer Kunden ersetzte seine Schneidflüssigkeit älterer Technologie durch eine halbsynthetische, nur um zu sehen, dass seine Standzeit um 70 Prozent zurückging“, sagt er. „Er war verständlicherweise verärgert, also gingen wir vor Ort, um zu sehen, wie die Werkzeuge versagten. Wie sich herausstellte, war die neue Flüssigkeit so schmierig, dass sie verhinderte, dass in der Schneidzone genügend Wärme erzeugt wurde, damit das Werkzeug richtig funktioniert.“

Erst als Master Fluids darauf hinwies, dass der Kunde die Schnittgeschwindigkeit verdoppeln sollte, konnte der Kunde seine bisherige Standzeit erreichen.

„Wir konnten es tatsächlich verdreifachen, bevor die Standzeit wieder abfiel“, sagt er. „Natürlich war der Kunde von den Ergebnissen begeistert. Es ist ein großartiges Beispiel dafür, wie viel produktiver Werkstätten sein können, wenn sie die richtige Schneidflüssigkeit verwenden.“

Haben Sie es zu häufig mit Schaumbildung in Ihrem Sumpf zu tun? Es könnte das Fehlen von HPC sein. Sagen Sie Ihre Meinung und stellen Sie Fragen im Metallbearbeitungsforum .