Kovoobráběcí kapaliny (MWF) jsou skupinou průmyslových kapalin používaných ke snížení teploty a/nebo mazání kovových obrobků během jejich obrábění. Procesy řezání a broušení mohou generovat značné množství tepla a tření, což může způsobit nežádoucí termomechanické vedlejší účinky: hoření, deformace, kouření, drsnost povrchu, tepelné deformace atd. Pokud obrobek spálí, může být nevhodný pro následnou aplikaci, když je vypnutý. - plyny a kouř představují pro personál ohrožení zdraví dýchacích cest. Termomechanické nevýhody konvenčního zpracování kovů mohou představovat logistické zdravotní a bezpečnostní problémy, pokud nejsou řešeny.
Formulování různých typů kapalin pro obrábění kovů (MWF)
MWF jsou komplexní přípravky obsahující minerální (ropné) nebo organické oleje a řadu aditiv a stabilizátorů, které mohou být emulgovány až v 50 % vody. Tři hlavní třídy MWF jsou:
- Jednoduché oleje: Také známé jako čisté oleje, obsahující buď ropné, živočišné, mořské nebo rostlinné oleje a jsou formulovány bez ředění vodou.
- Rozpustné oleje: 30–85 % silně rafinované – nebo hydrogenačně rafinované – ropné oleje s emulgátory a ředěním vodou.
- Polosyntetické MWF: 5-30% ropných olejů v 30-50% zředění vodou.
Problémy se stabilitou kapaliny pro obrábění kovů
Konvenčně se emulgované MWF připravují smícháním různých kompozic a individuálním hodnocením účinků různých přísad. I když je tato metoda užitečná při určování vlivu jednotlivých složek na funkčnost a stabilitu, je časově náročná a nákladná. Neposkytuje také skutečné kvantitativní vhledy do vícefaktorových interakcí mezi různými složkami nebo fázemi v MWF za podmínek skladování nebo použití..
Problémy s chemickou a fyzikální nestabilitou v MWF mohou snížit výkon a nepříznivě ovlivnit kvalitu produktu a může je ovlivnit nesčetné množství destabilizujících jevů: vykvétání, koalescence kapiček oleje, lámání emulze, pěnění, separace fází atd. Přestože složení emulze a afinita složek jsou základní faktory destabilizace, vnější síla také hraje klíčovou roli v koloidním rozkladu. Síla čerpání může urychlit mechaniku nestability, což znamená, že produkty se v podmínkách reálného použití rychle destabilizují. Tato vlastnost přímo koreluje s účinností MWF.
Obvykle by se kapaliny pro obrábění kovů testovaly na chemickou nebo fyzikální nestabilitu tak, že by se vzorek nechal na zkušební stolici po delší dobu (dny, týdny, měsíce) a zkoumal se na fyzikálně chemické změny. Testování nestability ve skutečných podmínkách použití je náročnější. Centrifugace a obecné míchání byly v minulosti používány k předpovídání mechanicky řízené nestability, jako jsou destabilizační podmínky čerpání. Alternativní metody testování nestability byly vyvinuty pro testování stability v klidu a splňující požadavky vývoje MWF a kontroly kvality.
Překonání nestability kapalin pro obrábění kovů
Současné technologie používané pro testování kvality MWF (NMR) spoléhají na měření distribuce velikosti kapiček, ale mohou být nákladné, neposkytují přímé informace o stárnutí a mohou být omezeny rozsahem velikosti kapiček. Dosažení skutečné míry stability vyžaduje analytické řešení, které nabízí přímé měření vyskytujících se jevů a nespoléhá se na mechanické míchání.
Technologie Turbiscan je obrovským krokem vpřed pro přímé měření stability a umožňuje nám opustit testovací metody, jako je titrace solí nebo iontová vodivost. Jedná se o referenční analyzátor stability, který je celosvětově důvěryhodný pro stanovení stability emulzí a disperzí v co nejranější fázi s širokým dostupným rozsahem velikostí kapiček. Tato technologie založená na SMLS monitoruje všechny jevy nestability v průběhu času, poskytuje průměrnou velikost kapek a hodnocení globální stability s přímou metodou měření a již se osvědčila jako užitečné řešení pro testování stability kapaliny pro obrábění kovů a analýzu účinnosti.
Turbiscan Analyzátory pro testování MWF
Microtrac dodává komplexní řadu analyzátorů TURBISCAN pro analýzu stability koncentrovaných disperzí, včetně emulzí olej-voda pro MWF. Tyto analyzátory pomáhají při optimalizaci nových formulací produktů a hodnocení účinků aditiv na fyzikální stabilitu emulze, čímž poskytují zpracovatelům cenově výhodný nástroj výzkumu a vývoje pro produktivní a citlivé zvýšení výkonu kapalin pro obrábění kovů. Výsledek: bezpečnější a účinnější produkty, které zlepšují efektivitu obrábění kovů, bezpečnost pracovníků a udržitelnost.
Pokud potřebujete další informace o provádění testů stability MWF s produkty Turbiscan, jednoduše kontaktujte člena týmu ještě dnes.
Kontaktujte nás pro bezplatnou konzultaci
Kontaktujte společnost MICROTRAC pro bezplatnou konzultaci a zjistěte, které řešení přinese výsledky a návratnost investic, které hledáte.