Chlazení v oblasti CNC obrábění a ekologické kapaliny pro ...

KOMPLEXNÍ VZDĚLÁVÁNÍKATEDRA STROJNÍ SPŠSE a VOŠ LIBERECCNC obrábění[A]

CNC – OBECNĚKapitola 1 - Způsoby programování CNC strojůKapitola 2 - Základní terminologie, oblasti CNC programováníKapitola 3 - Řídící systémy, struktura programuKapitola 4 - Základní G a M funkceKapitola 5 - Souřadnicový systém pro soustruženíKapitola 6 - Souřadnicový systém pro frézováníKapitola 7 - Vztažné body a nulové body pro soustruženíKapitola 8 - Vztažné body a nulové body pro frézováníKapitola 9 - Způsoby programování G90 a G91 pro soustruženíKapitola 10 - Způsoby programování G90 a G91 pro frézováníKapitola 11 - Chlazení v oblasti CNC obrábění a ekologické kapalinypro obráběníKapitola 12 - Třískové hospodářství (využití výkovků, odlitků)

CNC – se zabývá problematikouPOSUNUTÍ ANASTAVENÍNULOVÝCH BODŮÚPRAVA PROGRAMŮAOBRÁBĚNÍPROGRAMOVÁNÍ(psaní programů)KOREKCE NÁSTROJŮ(upínání a nastavenínástrojů)

Chladící řezná kapalina je tekoucím nástrojemJen optimálně vytypovaný a seřízený nástroj můžepřinést očekávané výsledky.[1]

Chlazení nástroje, obrobku, odvod tepla

Stejně jako existují pro každý typ obráběnízvláštní typy nástrojů,jsou pro různé druhy obráběnívhodné různé typy chladících řezných kapalin.[1]

Řezná kapalina:- snižuje tření mezi nástrojem a obrobkem- chladí a odstraňuje třísky[9]

Kapaliny lze rozdělitdo těchto skupin:[1]

DASCOCLEAR a Hi-DSyntetické kapaliny bez obsahu minerálního olejepoužívající se na broušení,obrábění tvrdokovovými plátky a jako antikorozní zkušební roztoky.DASCOOLPolosyntetické kapaliny na bázi minerálního olejepoužívající se na broušení a středně náročné obrábění všech materiálů.DASCOSPEED a DASCOSOLNa bázi minerálního oleje vysoce výkonné kapalinys EP-přísadami používající se na náročné i běžné obráběnía broušení všech materiálů.DASNOBORVysoce výkonné kapaliny nejnovější generace na bázi minerálního olejes EP-přísadami bez přítomnosti boru a aminů používající se pro veškeréobrábění a broušení, nejlepší na hliník a ocel.DASCOTOPExtrémně výkonné kapaliny na bázi esterůpro mimořádně náročné obrábění.[1]

Proč používáme vysoké tlakyavelké objemy kapaliny?[2]

U nízkotlakého chlazení až 40% doby nezasahujeproud chladicího média nástroj ani obrobek97 % energie spotřebované při obrábění kovůse přemění na teplo(teplota může stoupnout v místě řezu na 650 – 800 ºC)Chladicí kapalina o nízkém tlaku ztrácí svékapalné skupenstvíTo způsobí - ztrátu mazacího efektu- poškození nástroje- poškození celého obrobku[2]

Detail chlazení místa řezuVELICE DŮLEŽITÉ JE,ABYCHLADÍCÍ KAPALINADOSÁHLAMÍSTA ŘEZU[6]

Vysoký tlak šetří energii při třískovém obrábění[10]

Vysokotlaké chlazenípřivede do řezné zóny tolik vysocestlačené kapaliny,aby odvedlo veškeré teplo aznemožnilo vzniku páry- velký objem kapaliny zajistí dobré mazání aodstraní třísky- zacílení chlazení musí být integrováno douchycení nástrojů[2]

FRÉZY S VNITŘNÍM CHLAZENÍMRADIÁLNÍAXIÁLNÍ[5]

Změna koncentrace- způsobena zejména odparem vody- výnosem kapaliny na třískách a obrobcíchPokles koncentrace obráběcí kapaliny- snížení řezného výkonu- rychlejší opotřebení nástrojů- zhoršení povrchových vlastností obrobkůNárůst koncentrace nad doporučenou mez- nekompatibilita řezné kapaliny s lakovanými díly strojů- poškození laku- výskyt kožních problémů u operátorů[7]

Vodou mísitelné obráběcí kapalinySnížení pH- zhoršení protikorozních vlastností- koroze strojních dílů a obrobků(zanedbání údržby)

Nestabilita emulze- větší náchylnost k rozvoji bakterií- riziko kožních problémů

ZNEČIŠTĚNÍ OLEJI- průnikem mazacích olejů- hydraulickými oleji- oleji z předchozího tváření- konzervačními oleji

ČIŠTĚNÍKAPALIN

Koalescenční separátor oleje při provozu- v levé části komora pro záchyt cizích olejů- v pravé části odvod vyčištěné kapaliny zpět do stroje(zapojení obtokem za provozu obráběcího centra)[7]

Mechanické znečištění- větší částice jsou odstraňovány vynašečem špon(zachyceny přítomným pásovým filtrem)- rychlý odvod třísek zabraňuje ohřevu částí stroje a tím tepelné deformaci[12][8]Magnetický odlučovač pilin pro čištění provozních kapalin

Nadměrné znečištění(přináší tyto problémy)- blokování vestavěných filtrů (nadměrná spotřeba filtračních prvků)- zalepování brusných kotoučů- blokování přívodních kanálů řezných nástrojů(zejména nástroje s vnitřním chlazením)- zhoršené povrchové vlastnosti obráběných dílů- vznik příznivých podmínek pro rozvoj bakterií a hub v usazených kalech- vyšší riziko kožních problémů spojené s biologickým napadením kapaliny[7]

POUŽITÍ OLEJŮMÍSTO CHLADÍCÍCH MAZACÍCH KAPALINMÍSITELNÝCH S VODOU

Esterové olejez pohledu ochrany prostředí a zdraví- výrazně nižší odpařivost než ekviviskózní ropné oleje- méně exponovaná obsluha- prostředí více chráněno před emisemi[3]

POUŽITÍ OLEJŮ- nízká viskozita- redukce ztráty výnosem na třískácha na obráběných součástech- nízká tvorba mlhy- nízká odpařivost do pracovního prostředí- minimální nebezpečí pro vodu- multifunkčnost (použitelnost jako hydraulický olej,kalicí olej apod.)[3]

OLEJE PŘI OBRÁBĚNÍ[4]

Ve všech oblastechprůmyslu se věnuje velkápozornost ekologii

TAKTO NE

Ekologické řezné kapalinyKaždá řezná kapalina je směsí chemických látekŽádnou řeznou kapalinu, byť deklarovanou jako ekologickou,nelze vylít do kanalizace nebo jinam do životního prostředí.Použité řezné kapaliny ze stroje obsahují navíc:ztrátové mazací oleje – bakterie – plísně - houbyrozpuštěné kovy z obrobků apod.Každá řezná kapalina by měla splňovat všechny normy a předpisy vč.TRGS 611 a v bezpečnostním listu každé kapaliny je jasně uvedeno číslolikvidačního klíče.Může být, že některé druhy řezných kapalin jsou ve vztahuk obsluhám strojů ekologičtější, neobsahují-li- kyselinu boritou - aminy - biocidy atd.Z hlediska životního prostředí je to věc velice relativní.[11]

Recyklace chladících a řezných emulzíČistá filtrace: - snížení nákladů na provozní kapaliny- zajištění produktivityČisté chladící a řezné emulze zajišťují:- vysokou produktivitu- přesnou výrobuZnečištěná média:- ničí vřetena- čerpadla- nástroje[4]

DĚKUJI ZA POZORNOSTA PŘEJI HODNĚ ÚSPĚCHŮ Zpracoval:Jaromír Kubíček, SPŠSE a VOŠ LIBERECjaromir.kubicek@pslib.cz

Použitá literatura(výběr hlavních publikací)Firemní materiály a prospekty[A] - http://www.kovosvit.cz/cz/sp-180/[1] http://www.pleschinger.cz/czech/produkty/stuart/chladici-kapaliny.html#top[2] http://www.t-support.cz/t-support/?rubrika=1149[3] http://www.enviweb.cz/clanek/archiv/71685/ekologictejsi-strojirenstvi-kapaliny-pro-obrabeni-meni-svou-tvar[4] http://www.nederman.cz/problems-we-solve/production-recycling/coolant-and-cutting-fluid[5] http://www.lmt-fette.cz/fette/nove-produkty/art_28/dhc-frezy.aspx[6] http://technik.ihned.cz/c1-51542500-obrabeni-ve-znameni-inovacniho-pokroku[7] http://www.mmspektrum.com/clanek/efektivni-udrzba-vodou-misitelnych-obrabecich-kapalin.html[8] http://www.tosvarnsdorf.cz/cz/produkty/prislusenstvi/ostatni-zvlastni-prislusenstvi/dopravnik-trisek/[9] http://www.silverman.cz/obrabeci-kapaliny[10] http://www.t-support.cz/t-support/?rubrika=1152[11] http://www.saptec.cz/myty_o_reznych_kapalnach_a_olejich.php[12] http://www.magnety.sk/cz/magneticky-odlu-ova-pilin-mop/