必要な切削油剤の選択方法を決定する4つの主な要因1

1860年の長い開発期間の後、切削液は車両、平面、研削、歯車加工、ねじ加工で広く使用され始めました。切削油の開発に伴い、植物油、食用油、水などが徐々に形成されています。金属加工設備用の切削油剤を勧められることがよくあります。実際、適切な切削液の選択は非常に簡単です。最良のオイルを選択するには、選択基準に関するいくつかの基本的な情報を収集する必要があります。簡単にするために、ワークピースの材料、基本的なマシンタイプ、ツールの詳細、使用されている工場プロセスを知る必要があります。

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どのような種類の切削液が一般的ですか?

さまざまな処理要件を満たすために、さまざまな種類の切削液があり、化学組成と状態に応じて水性切削液と油性切削液に分けることができます。

一般に、水で希釈された切削液は水性切削液と呼ばれ、水で希釈せずに使用される切削液は油性切削液と呼ばれます。

  • 水性切削液は主に冷却され、潤滑性が劣ります。一般的に使用されている水ベースの切削液は、防錆乳化剤、防錆潤滑剤乳化剤、極圧乳化剤、マイクロエマルジョンです。
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  • 油性切削液は主に潤滑剤ですが、冷却効果や洗浄効果は不十分です。一般的に使用される油性切削液は、純粋な鉱油、脂肪油+鉱油、不活性極圧切削液、活性極圧切削液などです。
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次に、切削油の種類と特徴を詳しく紹介する表を用意しました。

カテゴリータイプ組成 特徴
水溶性防錆エマルジョン鉱油、乳化剤、防錆剤などで構成されています。鉱油の含有量は水中で約50%〜80%で、水中油型エマルジョンを形成します。油性切削液と比較して、乳化剤の利点は優れた冷却効果です。一般に、5%〜10%で希釈した水溶液は、コストが低く、安全に使用できます。乳化剤の最大の欠点は、安定性が悪いこと、細菌やカビにかかりやすいこと、使用期間が短いことです。
 防錆潤滑剤エマルジョン動物性および植物性脂肪または長鎖脂肪酸(オレイン酸など)が含まれています。少量の炭酸ナトリウム、砂または安息香酸ナトリウムをエマルジョンに添加して、耐用年数を延ばすことができます。潤滑性は良好ですが、これらの動植物性脂肪や長鎖不飽和脂肪酸は、微生物や菌類により分解されやすく、使用サイクルが非常に短いという欠点があります。
 極圧エマルジョン油溶性の硫黄、リン、塩素の極圧添加剤が含まれています。強い極圧と滑りやすい性質を持っています。アチーブメント、ブローチ、バンディングなどの等重量切断に使用できます。ステンレス鋼や耐熱合金鋼などの難削材の加工にも使用できます。
油性 耐油性オイル(または油性添加物)+ミネラルオイル一般的に使用される脂肪油は、菜種油、大豆油、ラードなどです。耐油グリースは、金属表面への吸着力が強く、潤滑性能に優れています。その欠点は、酸化や劣化が容易で、工作機械の表面をきれいにするのが難しい粘膜(黄色の銃)を形成することです。ソフトロッドの仕上げ旋削、歯車のホブ切り、歯車の製造などの精密切削で一般的に使用されます。
 アクティブ極圧切削液鉱物油と硫黄の極圧添加剤で反応性が高い。 良好な焼結抵抗と非常に長い潤滑性を持ち、高温および高床条件下での切削工具の耐用年数を改善でき、切削工具の破片を強力に制御できます。主に、かじりやすく加工が難しい材料の切削に使用されます。
 非アクティブな極圧切削液それは鉱油と不活性極圧添加剤で構成されています。極圧潤滑は非鉄金属の腐食に適しています。使いやすく、さまざまな処理環境で広く使用されています

それで、最初の主題に戻って、さまざまな工具材料の切削液をどのように選択するか

切削液の種類と特徴を理解する上で、注意が必要な4つの要素はどれですか?

ワーク素材

一部の金属は、他の金属よりも処理が困難です。ステンレス鋼、異種合金、および非常に硬い金属には、高性能の切削液が必要です。真ちゅうやアルミニウムなどの他の金属は、汎用油で簡単に処理できます。

硬くて切削性の低い金属が含まれる場合は、極圧(EP)と耐溶接性に優れた高添加切削油が必要です。ほとんどの場合、これらのオイルには活性硫黄と塩素が含まれており、工具を保護し、良好な部品仕上げを保証します。

真ちゅう、アルミニウム、多くの炭素鋼および低合金鋼、潤滑剤添加剤、摩擦調整剤を含む切削液、および低い極圧/溶接抵抗で十分です。これらのオイルは、通常、硫化脂肪(不活性)および/または塩素化パラフィンを配合しています。真ちゅうやアルミニウムには、活性切削液(活性硫黄を含む)を使用しないでください。完成した部品を汚染したり汚したりする可能性があります。真ちゅうとアルミニウムのオイルは、しばしば「非染色」オイルと呼ばれます。

基本的なマシンタイプ

機械のタイプによって、切削油の特性も決まります。たとえば、スクリューマシンの潤滑油と切削油の間には深刻な二次汚染があります。したがって、これらの機械は、潤滑ボックス、油圧システム、および切削液プールで使用できる、二重目的または三重目的のオイルを使用することがよくあります。

ラッピングマシン、ガンドリル、および深穴ドリルでは、高速冷却、良好な切りくずおよび切りくず洗浄を実現するために、より軽い粘度のオイルが必要であり、ツールのデリバリーや高圧アプリケーションによって泡が発生しません。 CNC生機器のメーカーは、シールなどの機械部品と互換性がない可能性があるため、切削液を制限する場合があります。センターレスグラインダーは、表面グラインダーよりも硬い液体を必要とする場合があります。

サプライヤーが金属加工液の提案をするように求められたら、プラント設備について話し合う準備をしてください。

ツールの詳細

特定の切削液添加剤は特定のコーティングでは効果的に使用できず、不適切な研磨油はホイールの負荷やその他の問題を引き起こす可能性があります。超硬工具、コバルトコーティング、または立方晶窒化ホウ素(CBN)砥石に余分なお金を費やす場合、パフォーマンスと経済的利益を最大化する切削液を選択することは理にかなっています。

超硬合金ツール:

超硬合金は、炭化タングステン(WC)、炭化チタン(TiC)、炭化タンタル(TaC)、および5%-10%コバルトで構成されています。その硬度は、高速度鋼よりもはるかに高いです。最高使用温度は1,000℃に達します。耐摩耗性に優れ、鋼材加工時のチップ間の結合現象を低減します。

超硬合金の切削工具は赤の硬度が高いため、通常、切削油を使用しない一般的な材料の加工には乾式切削が使用されます。

1乾式切削では、ワークの温度上昇によりワークが熱変形しやすくなり、ワークの加工精度に影響を与えます。したがって、切削油を選択するときは、超硬合金の急激な熱に対する感度を考慮し、工具を可能な限り均一に加熱できるようにします。そうしないと、エッジがつぶれます。
2高速切削の場合、切削領域に大流量切削液をスプレーして、工具の熱ムラやエッジのつぶれを防ぎ、過度の温度による蒸発によるすす汚染を減らす必要があります。

一般に、油性切削油の熱伝導率は低く、工具の急冷の危険性は水系切削油よりも低くなります。したがって、耐摩耗添加剤を含む油性切削液が一般に適しています。切削液で切削する場合は、工具の均一冷却にご注意ください。切削を開始する前に工具を予冷しておくことをお勧めします。

セラミック切削工具:

この材料は、高温でアルミナ、金属、炭化物によって焼結されます。その高温耐摩耗性は超硬合金よりも優れています。そのため、乾式切断が一般的に使用されます。

均一な冷却と過度の温度の回避を考慮して、水ベースの切削液がよく使用されますが、中断せずに継続的かつ十分に注ぐ方が良いです。

ダイヤモンド切削工具:

ダイヤモンド切削工具は非常に硬度が高く、一般に乾式切削を使用します。過度の温度を回避するために、セラミックと同様に、水性切削液が多くの場合使用されます。

高速度鋼切削工具

この材料は、クロム、ニッケル、タングステン、モリブデン、バナジウム(一部はアルミニウムも含む)をベースにした高級合金鋼です。その耐熱性は明らかに工具鋼よりも高く、許容最高温度は600 Cに達する可能性があります。靭性が高く、複雑な形状のワークピースや連続切削に適しています。また、高速度鋼は機械加工性と価格の面で優れています。

ハイス鋼の切削工具は発赤と硬度が低いため、使用時には切削油が必要です。

1低中速の切削には、油性の切削液または乳化剤が推奨されます。
2高速切削では、発熱量が高いため水性切削液が適しています。
3極圧の乳化剤または切削液を仕上げに使用して、摩擦を減らし、表面品質と精度を向上させ、工具寿命を延ばします。

油性の切削液を使用すると、オイルミストが多くなり、ワークがやけどしやすくなり、加工品質が低下し、工具の摩耗が増加します。また、荒加工には極圧水溶液または極圧乳化剤の使用をお勧めします。

工場技術

切削液は、下流のアクティビティで問題を引き起こすことなく、生産要件を満たしている必要があります。機械加工用途に最も適した液体は、洗浄、塗装、包装、または処理において深刻な問題を引き起こす可能性があります。保管と輸送を含む下流工程のレビューにより、金属加工液が満たさなければならない主要な要件が決定されます。選択プロセスの早い段階でこれらの要件を特定することで、間違った液体のテストとインストールに時間とお金を浪費することを回避できます。

とにかく、切削液は、機器、人員、環境、ビジネスの評判に影響を与える可能性があります。時間をかけて慎重に選択し、評判の良いサプライヤーから高品質の製品を購入し、有能な技術的アドバイスを求めると、かなりの利益が得られます。正しい選択により、製品の品質が向上し、製造コストが削減され、コストのかかる下流の問題が回避されます。

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