Kvapaliny na obrábanie kovov (MWF) sú skupinou priemyselných kvapalín, ktoré sa používajú na zníženie teploty a/alebo mazanie kovových obrobkov počas ich obrábania. Procesy rezania a brúsenia môžu vytvárať značné množstvo tepla a trenia, čo môže spôsobiť nežiaduce termomechanické vedľajšie účinky: horenie, deformáciu, dymenie, drsnosť povrchu, tepelné deformácie atď. - plyny a dym predstavujú riziko pre zdravie dýchacích ciest pre personál. Termomechanické nevýhody konvenčného obrábania kovov môžu predstavovať logistické zdravotné a bezpečnostné problémy, ak sa neriešia.
Formulovanie rôznych typov kvapalín na obrábanie kovov (MWF)
MWF sú komplexné prípravky obsahujúce minerálne (ropné) alebo organické oleje a rad aditív a stabilizátorov, ktoré môžu byť emulgované až v 50 % vody. Tri hlavné triedy MWF sú:
- Jednoduché oleje: Tiež známe ako čisté oleje, obsahujúce buď ropné, živočíšne, morské alebo rastlinné oleje a sú formulované bez riedenia vodou.
- Rozpustné oleje: 30 – 85 % silne rafinované – alebo hydrogenačne rafinované – ropné oleje s emulgátormi a riedením vodou.
- Polosyntetické MWF: 5-30% ropných olejov v 30-50% zriedení vodou.
Problémy so stabilitou kvapalín pri obrábaní kovov
Bežne sa emulgované MWF pripravujú zmiešaním rôznych kompozícií a individuálnym hodnotením účinkov rôznych prísad. Aj keď je táto metóda užitočná pri určovaní vplyvu jednotlivých zložiek na funkčnosť a stabilitu, je časovo náročná a nákladná. Neposkytuje ani skutočný kvantitatívny pohľad na viacfaktorové interakcie medzi rôznymi zložkami alebo fázami v MWF za podmienok skladovania alebo používania.
Problémy s chemickou a fyzikálnou nestabilitou v MWF môžu znížiť výkon a nepriaznivo ovplyvniť kvalitu produktu a môže ich ovplyvniť nespočetné množstvo destabilizujúcich javov: kvitnutie, koalescencia olejových kvapiek, lámanie emulzie, penenie, separácia fáz atď. Hoci zloženie emulzie a afinita komponentov sú Základné faktory destabilizácie, vonkajšia sila tiež hrá kľúčovú úlohu v koloidnom rozklade. Sila pumpovania môže urýchliť mechaniku nestability, čo znamená, že produkty sa v podmienkach skutočného používania rýchlo destabilizujú. Táto vlastnosť priamo koreluje s účinnosťou MWF.
Kvapaliny na obrábanie kovov by sa zvyčajne testovali na chemickú alebo fyzikálnu nestabilitu tak, že by sa vzorka ponechala na skúšobnej stolici po dlhšiu dobu (dni, týždne, mesiace) a skúmala sa na fyzikálno-chemické zmeny. Testovanie nestability v skutočných podmienkach používania je náročnejšie. Centrifugácia a všeobecné miešanie sa v minulosti používali na predpovedanie mechanicky riadenej nestability, ako sú destabilizačné podmienky čerpania. Boli vyvinuté alternatívne metódy testovania nestability na testovanie stability v pokoji a spĺňajúce požiadavky vývoja MWF a kontroly kvality.
Prekonanie nestability kvapalín pri obrábaní kovov
Súčasné technológie používané na testovanie kvality MWF (NMR) sa spoliehajú na meranie distribúcie veľkosti kvapiek, ale môžu byť nákladné, neposkytujú priame informácie o starnutí a môžu byť obmedzené rozsahom veľkosti kvapiek. Dosiahnutie skutočnej miery stability vyžaduje analytické riešenie, ktoré ponúka priamu mieru vyskytujúcich sa javov a nespolieha sa na mechanické miešanie.
Technológia Turbiscan je obrovským krokom vpred pre priame meranie stability a umožňuje nám posunúť sa od testovacích metód, ako je titrácia soli alebo iónová vodivosť. Je to referenčný analyzátor stability, ktorý je celosvetovo dôveryhodný na určenie stability emulzií a disperzií v čo najskoršom štádiu so širokým dostupným rozsahom veľkosti kvapiek. Táto technológia založená na SMLS monitoruje všetky javy nestability v priebehu času, poskytuje priemernú veľkosť kvapiek a hodnotenie globálnej stability pomocou priamej metódy merania a už sa osvedčila ako užitočné riešenie pre testovanie stability a analýzy účinnosti kovoobrábacích tekutín.
Turbiscan Analyzátory na testovanie MWF
Microtrac dodáva komplexný rad analyzátorov TURBISCAN na analýzu stability koncentrovaných disperzií, vrátane emulzií olej-voda pre MWF. Tieto analyzátory pomáhajú pri optimalizácii formulácií nových produktov a hodnotení účinkov aditív na fyzikálnu stabilitu emulzie, čím poskytujú formulátorom nákladovo efektívny nástroj výskumu a vývoja na zvýšenie výkonnosti produktívnych a citlivých kvapalín na obrábanie kovov. Výsledok: bezpečnejšie a efektívnejšie produkty, ktoré zlepšujú efektivitu obrábania kovov, bezpečnosť pracovníkov a udržateľnosť.
Ak potrebujete ďalšie informácie o vykonávaní testov stability MWF s produktmi Turbiscan, jednoducho kontaktujte člena tímu ešte dnes.
Kontaktujte nás pre bezplatnú konzultáciu
Kontaktujte MICROTRAC na bezplatnú konzultáciu, aby ste zistili, ktoré riešenie prinesie výsledky a návratnosť investície, ktorú hľadáte.