Varför ska skärvätskor användas?

En liten utflykt i metallbearbetningen

Skärvätska på en fräs

“Där plan skärs, chips” säger ett ordspråk, som snarare tillskrivs trä snarare än till metallbearbetningsindustrin. Men vad som gäller för trä gäller också metall – det är så att specialisten vanligtvis tänker på metallbearbetning i form av “bearbetning” och “bearbetningsteknik”, även om dessa även gäller material tillverkade av andra material.

Vid metallbearbetning är det emellertid en betydande skillnad i bearbetningen av andra material, såsom trä eller plast. På grund av den stora majoriteten av metallens materialegenskaper orsakar deras bearbetning vanligtvis mycket värme. Detta gäller praktiskt taget alla bearbetningsprocesser, såsom borrning, fräsning, svarvning eller sågning.

Överhettning av både arbetsstycket och verktyget måste undvikas eftersom metallen permanent ändrar dess egenskaper. Således, t.ex. arbetsstycket blir sprött eller verktyget glöder och förlorar den erforderliga formen genom den mekaniska handlingen under operationen – borrningen blir tråkig.

För att motverka denna överhettning gissade du det, föremålet och verktyget kyldes. Ju större arbetsstycken som ska bearbetas, eller ingripanden i samma, desto större nödvändiga maskiner och utgifter för tillräcklig kylning. Andra faktorer, såsom materialets egenskaper eller arbetshastighet, avgör värmeproduktionen under operationen.

Anledningen till värmeproduktion i materialhantering är densamma som när du gnuggar i händerna. Mekanisk energi konverteras för värme. När det gäller kalla händer kan detta vara önskvärt vid bearbetning av arbetsstycken, det är nödvändigt att minska värmeproduktionen, från början respektive verktyget. För att minska oönskad friktionsvärme används smörjmedel, främst oljor. Till exempel. Om de rörliga delarna av din bilmotor inte smörjs med motorolja kommer kylsystemet inte längre att kunna sprida den ökade värmen och du måste förr eller senare använda dig av skalning.

Värmeavlägsnande är kylmedlets uppgift. Som en del av en (värme) potentialutjämning absorberar köldmediet en del av det värme som alstras och sprider det. Om du bränner fingrarna på hällen, reagerar kroppen omedelbart med produktionen av köldmedium – vilket skapar en blåsor. Dessutom är kylprocessen mycket effektiv om en permanent utbyte av kylvätskan, till exempel i din bilmotors kylkrets eller den tillgängliga behållaren är mycket stor.

Om köldmedier och smörjmedel kombineras erhålls kylmedelssmörjmedel som kombinerar ovanstående egenskaper. Ofta finns emulsioner av vatten och olja.

Vid bearbetning av maskinverktyg (svarvar, fräsning, sågning etc.) som används för industriell metallbearbetning används vanligtvis kylsystem med slutna kretsar där kylvätskan förflyttas av en pump. Dessa pumpar kallas kylvätskepumpar, emulsionspumpar, kylvätskepumpar och smörjmedelspumpar. Kylvätskan (smörjmedlet) pumpas från en tank som normalt ligger under verktyget och flyttar sedan verktyget tillbaka in i tanken, där det frigör värmen som absorberas i miljön, igen för verktyget.

Det är lätt att förstå att kylmedelspumpar som används i skärmaskiner utsätts för betydande belastningar och måste vara på samma sätt robusta eftersom metallspån lätt kan komma in i kylkretsen och in i pumpen. I de flesta fall drivs köldmediepumpar av elmotorer. Denna omständighet kräver också ökad kvalitet i samband med elektriska skyddsmekanismer med tanke på arbetsmiljön (höga mekaniska belastningar, elektriskt ledande material, vattenhaltiga emulsioner). Av detta skäl måste kyl-, smörj- och kylsmörjmedel uppfylla kraven i skyddsklass IP54.