NÁHL E D CH LA DICÍ SYSTÉ MY
Kvalitní chlazení Patrick de Vos, manažer firemního technického vzdělávání ve společnosti Seco Tools Group objasňuje, jakým způsobem mohou chladicí systémy prodloužit – či zkrátit – životnost nástroje. DOVOLTE MI ÚVAHU NA TÉMA
1
2
3
4
Obrábění za sucha
Proudová chladicí kapalina
MQL
HPDC
různých chladicích systémů v našich provozech a do jaké míry mohou mít vliv na životnost nástroje. Chladicí kapaliny mohou mít někdy na životnost nástroje kladný vliv, v jiných případech je jejich vliv negativní a leckdy nebyl zaznamenán dokonce žádný vliv. Životnost nástroje je kromě mechanického zatížení určována do značné míry také tepelnými jevy během obráběcího procesu. Jednoduše řečeno: obrábění kovů vytváří teplo a při koncentraci tohoto tepla se zvyšuje teplota řezné hrany. Pokud se teplota zvýší až příliš, příp. zůstává-li nízká, životnost nástroje se tím zkracuje. Úkolem chladicí kapaliny je odvod tepla pocházejícího z obrábění tak, aby nedocházelo k jeho přílišné koncentraci. Pro dosažení maximální účinnosti je potřeba používat chladicí kapalinu tam, kde je koncentrace tepla nejvyšší – v řezné zóně. (Koneckonců vodou hasíme také přímo, nikoli 5 metrů opodál.) Zní to jednoduše, ale při aplikaci chladicí kapaliny na řeznou hranu je potřeba překonat tlak mezi třískou a řeznou hranou, který může na některých místech dosahovat hodnoty až 20 000 barů. Chladicí kapalinu
také blokuje „parní bariéra“ o teplotě 800 °C, kterou vytváří vypařující se kapalina. Chladicí kapalina může teplo odvádět také třískami. Materiály obrobku s nízkou tepelnou vodivostí však mají např. velmi omezený odvod tepla z třísek směrem k chladicí kapalině, proto je u těchto materiálů nutné dodržovat nízkou řeznou rychlost. Při obrábění kovů lze uplatnit čtyři základní použití chlazení: Obrábění za sucha. Převáží výhody chladicí kapaliny (delší životnost nástroje, nižší náklady na výrobu nástrojů) vždy nad jejími nevýhodami (náklady na chladicí kapaliny a chladicí systémy)? V mnoha případech je obrábění za sucha tou lepší alternativou. V některých případech je z technologického hlediska výhodnějším řešením chladicí kapaliny nepoužívat, např. při aplikacích s PCBN řeznými nástroji.
1
Proudová chladicí kapalina nebo systém tradiční emulzní chladicí kapaliny. Chladicí efekt je založen na odvádění tepla z třísek směrem k chladicí kapalině. Tento systém
2
funguje velmi dobře u většiny tradičních materiálů obrobku (ocel). Systém minimálního množství mazání (MQL). Malé kapičky kapaliny se v prostředí s vysokou teplotou odpařují, proces odpařování odvádí teplo a snižuje teplotu. Systém MQL je stejně efektivní jako systém proudové chladicí kapaliny, ale spotřeba (náklady) chladicí kapaliny je mnohem nižší. Na druhé straně je potřeba učinit zvláštní opatření a zajistit vybavení pro bezpečnost a ochranu zdraví.
3
Systém vysokotlakého režimu chlazení (HPDC). Tento systém zvyšuje tlak chladicí kapaliny a směřuje ji co nejpřesněji do místa, kde působí co nejúčinněji – v řezné zóně.
4
Technologie HPDC s označením Jetstream Tooling™, kterou dodává společnost Seco, je elegantní a zároveň efektivní řešení založené na stejných principech dynamiky kapalin jako u zahradní hadice. V zásadě: pokud zúžíte konec trysky s kapalinou, rychlost kapaliny se zvýší. Zavlažovací (chladicí) kapacita se zvýší, pokud držíte trysku v blízkosti květin. Asi Vás napadne, jestli se tím květiny nepoškodí? Ano, poškodí! Nejenže Jetstream Tooling lépe odvádí teplo (a tím se prodlužuje životnost nástroje a zlepšují se řezné podmínky), ale také lépe dělí velké třísky na menší kusy. Pro podrobnější informace o Jetstream Tooling kontaktujte společnost Seco a požádejte o předvedení produktu – opravdu dokáže odvádět teplo ze systému. Patrick de Vos, patrick.de.vos@secotools.com www.secotools.com/jetstreamtooling
edge [1·2012]
19