חנקן נוזלי במקום לחתוך נוזל

2023-10-31

חנקן נוזלי במקום לחתוך נוזלים, עיבוד שבבי וחיתוך בסביבה של יותר ממאה מעלות מתחת לאפס!

במנגנון ללבוש כלי, "ללבוש" עצמו אינו הגורם היחיד לכישלון הכלים, "טמפרטורה גבוהה" הוא האויב האמיתי של הכלי.

בשל השפעת הטמפרטורה הגבוהה, הבלאי הקל של הכלי עשוי "להמכר בעצמו". כלומר, כאשר הקצה החיתוך של הכלי הופך מעט משעמם, בגלל העלייה בחיכוך במהלך החיתוך, הוא עלול להוביל לעלייה בחיתוך החום, כך שטמפרטורת הכלי תעלה, חומר הכלים סופטס - זה יקדם קצה החיתוך של הכלי להמשך פסיבציה במהירות מהירה יותר, וככל שהפסיבציה של הכלי רצינית יותר, כך חיכוך החיתוך גדול יותר, כך טמפרטורת הכלי גבוהה יותר, ולכן יוצרים מעגל קסמים. בסופו של דבר, הכלי ייכשל ב"עקומה המואצת את עצמה "המונע על ידי חום החיתוך.

נוזל החיתוך שאנו מכנים "נוזל קירור" אינו מצליח לחלוטין לספק פונקציות קירור. אף על פי שקירור הניתן להטלה יכול לחסל חלק מהחום שנוצר במהלך תהליך העיבוד, פעולת הקירור שלו מופרדת במרחק מסוים ואינה יכולה להגיע לאזור החימום האמיתי (כלומר אזור החיתוך בו הכלי חותך את חומר היצירה מתחת לשבב). השיטה להעברת נוזל קירור דרך הערוץ הפנימי של הציר מנסה לקרב את נוזל הקירור לאזור החיתוך, בעוד שהטכנולוגיה החדשה של העברת נוזל קירור דרך החלק הפנימי של הלהב אכן מקרבת את נוזל הקירור לאזור החיתוך.

בחיתוך רטוב קונבנציונאלי, התפקיד העיקרי של נוזל החיתוך הוא לשמן ו/או לרסס על הכלי ועל חומר העבודה כדי לקחת חום. בעיבוד חיתוך בטמפרטורה נמוכה, התפקיד של חיתוך נוזל (חנקן נוזלי) הוא קירור. הטמפרטורה של נוזל הקירור השופך עשויה להיות +20 מעלות צלזיוס, ואילו הטמפרטורה של החנקן הנוזל הוא -196 מעלות צלזיוס, הבדל של כמעט 220 מעלות צלזיוס די בהבדל בטמפרטורה כה גדול כדי להפוך את הסכין לבולם חום. בשל הטמפרטורה הנמוכה מאוד, הכלי יכול למצוץ את החום החיתוך מהקצה החיתוך לגוף הכלי כמו ספוג, כדי להבטיח שביצועי החיתוך וחיי השירות של הכלי לא יירדו מהר מדי בגלל טמפרטורת חיתוך גבוהה ו

על מנת לנתח כמותית את היתרונות הביצועיים של קירור חנקן נוזלי, הושוו ההשפעות של שיטות קירור שונות על תכונות העיבוד של סגסוגות טיטניום על ידי בדיקות חיתוך. כפי שמוצג באיור שלהלן, בתנאי הקירור של נוזל הקירור, הכלי מעובד במהירות חיתוך פני השטח של 300 ק"מ (90 מ '/דקה) (שהוא חיתוך במהירות גבוהה לסגסוגת טיטניום) הוא בוטה לאחר דקה; בתנאי חיתוך בטמפרטורה נמוכה, ניתן לעבד באופן אמין את הכלי למשך 10 דקות לפני שהוא בוטה. כאשר מהירות החיתוך מוגברת ל- 400SFM (120 מ '/דקה), חיי השירות של אותו כלי שונים פי 5. האזור בין שני עקומות הביצועים באיור משקף את הפרש התפוקה בין שתי שיטות הקירור. בעת עיבוד שבבי באזור זה, אם המשתמש משתמש בשיטת חיתוך בטמפרטורה נמוכה במקום לשפוך שיטת קירור, הוא יכול לבחור במהירות חיתוך גבוהה יותר תוך שמירה על אותם חיי כלי, או להשיג חיי כלי ארוכים יותר באותה מהירות חיתוך.

השוואה בין חיי הכלים בעת חיתוך סגסוגות טיטניום עם שתי שיטות קירור

שני עקומות הביצועים הללו יתכנסו בסופו של דבר. כאשר מהירות החיתוך נמוכה, הפרש הביצועים בין חיתוך טמפרטורה נמוכה לחיתוך קירור יצוק קונבנציונאלי הוא הגדול ביותר. עם הגדלת מהירות החיתוך, ההבדל הזה יקטן בהדרגה. כאשר מהירות החיתוך מגיעה לערך גבוה מאוד, ההבדל הזה ייעלם לחלוטין. בבדיקת חיתוך נירוסטה המוצגת באיור הבא, כאשר מהירות החיתוך היא פחות מ- 300SFM (90 מ '/דקה), חיי הכלי של חיתוך בטמפרטורה נמוכה הם פי 10 מזה של חיתוך קירור שפך; כאשר מהירות החיתוך מוגברת ל -400 קמ"ש (120 מ '/דקה), ההבדל הזה מופחת בהדרגה ל -4 פעמים; כאשר מהירות החיתוך מוגברת לכ- 650SFM (200 מ '/דקה), ההבדל הזה כבר לא קיים.

השוואה בין חיי הכלים בעת חיתוך נירוסטה עם שתי שיטות קירור

בנוסף ליתרונות של חיתוך בביצועים, ישנם יתרונות נוספים לשימוש בטכנולוגיית חיתוך טמפרטורה נמוכה. זה היתרונות הפוטנציאליים של טכנולוגיית חיתוך בטמפרטורה נמוכה בהבטחת הבטיחות האישית של העובדים. לאחר עיבוד שבבי בטמפרטורה נמוכה, לא נותר נוזל חיתוך חלקלק על פני המכונה, כך שניתן להפחית מאוד את הסיכון לפגיעה בהחלקה בעיבוד בו מפעילים מסוימים לפעמים צריכים להסתובב על ספסלי עבודה גדולים של כלי מכונה.

יתרונות אחרים קשורים להגנה על הסביבה. במקום להשתמש בנוזל קירור מלאכותי, חיתוך קר משתמש בחנקן מהאוויר ובסופו של דבר חוזר לאוויר. לכן, אין צורך להיפטר מנוזל הפסולת. חנקן אינו מזהם את האוויר או מכשירים רפואיים מעובדים או יצירות עבודה רגישות אחרות.

השימוש בעיבוד קירור חנקן נוזלי טמפרטורה נמוכה (טמפרטורה נמוכה במיוחד), כדי לפתור כמה קשה לעיבוד חומרי מתכת, חומרים לא מתכתיים וחומרים מורכבים קשה לעיבוד בעיות.

בעת שימוש בשחיקת חיתוך קירור חנקן נוזלי, יש צורך להשתמש בכמה חומרי סיכה כדי לפתור את הבעיה של שימון לקוי בתהליך היווצרות השבבים. במקביל, למשטח המתכת החדש על חומר העבודה יש פעילות כימית חזקה, והוא יחליד במהירות כאשר הוא נחשף לאוויר, לכן יש צורך להשתמש בכמה חומרים נגד רוסט כדי למנוע את חומר העבודה וכלי המכונה להחליד ו

קודם: כיצד לבחור שמן הידראולי למניעת פיצוץ צינורות? הַבָּא: טכנולוגיית מיחזור של חומר לשחרור פסולת, שמן הידראולי ונוזל חיתוך