Azote liquide au lieu de couper le liquide

2023-10-31

L'azote liquide au lieu de couper du liquide, l'usinage et la coupe dans l'environnement de plus de 100 degrés en dessous de zéro!

Dans le mécanisme d'usure des outils, "l'usure" elle-même n'est pas la seule cause de défaillance de l'outil, "haute température" est l'ennemi réel de l'outil.

En raison de l'influence de la température élevée, la légère usure de l'outil peut "s'auto-magnifier". C'est-à-dire que lorsque la tranche de coupe de l'outil devient légèrement terne, en raison de l'augmentation de la friction pendant la coupe, cela peut entraîner une augmentation de la chaleur de coupe, de sorte que la température de l'outil augmente, les softs du matériau de l'outil - cela favorisera Le tranchant de l'outil pour poursuivre la passivation à une vitesse plus rapide, et plus la passivation de l'outil est grave, plus le frottement de coupe est élevé, plus la température de l'outil est élevée, alors formant un cercle vicieux. Finalement, l'outil échouera dans une "courbe d'auto-accélération" entraînée par la chaleur de coupe.

Le fluide de coupe que nous appelons "liquide de refroidissement" ne réussit pas entièrement à fournir des fonctions de refroidissement. Bien que le refroidissement coulable puisse éliminer une partie de la chaleur générée pendant le processus de traitement, son action de refroidissement est séparée par une certaine distance et ne peut pas atteindre la zone de chauffage réelle (c'est-à-dire la zone de coupe où l'outil coupe le matériau de la pièce sous la puce). La méthode de transmission de liquide de refroidissement à travers le canal intérieur de la broche essaie de rapprocher le liquide de refroidissement de la zone de coupe, tandis que la nouvelle technologie de transport de liquide de refroidissement à l'intérieur de la lame rapproche le liquide de refroidissement de la zone de coupe.

Dans la coupe humide conventionnelle, le rôle principal du liquide de coupe est de lubrifier et / ou de pulvériser sur l'outil et la pièce pour emporter la chaleur. Dans le traitement de la coupe à basse température, le rôle du liquide de coupe (azote liquide) est la réfrigération. La température du liquide de refroidissement versé peut être de +20 ° C, tandis que la température de l'azote liquide est de -196 ° C, une différence de près de 220 ° C. Une si grande différence de température est suffisante pour transformer le couteau en absorbeur de chaleur. En raison de sa très basse température, l'outil peut aspirer la chaleur de coupe du bord de la coupe dans le corps de l'outil comme une éponge, afin de s'assurer que les performances de coupe et la durée de vie de l'outil ne diminueront pas trop rapidement en raison de la température de coupe élevée .

Afin d'analyser quantitativement les avantages de performance du refroidissement en azote liquide, les effets de différentes méthodes de refroidissement sur les propriétés d'usinage des alliages de titane ont été comparés par des tests de coupe. Comme le montre la figure ci-dessous, dans la condition de refroidissement de la coulée de liquide de refroidissement, l'outil traité à une vitesse de coupe de surface de 300 msfm (90 m / min) (qui est une coupe à grande vitesse pour l'alliage de titane) est émoussé après 1 minute; Dans des conditions de coupe à basse température, l'outil peut être traité de manière fiable pendant 10 minutes avant d'être émoussée. Lorsque la vitesse de coupe est augmentée à 400 msfm (120 m / min), la durée de vie du même outil est 5 fois différente. La zone entre les deux courbes de performance de la figure reflète la différence de productivité entre les deux méthodes de refroidissement. Lors de l'usinage dans cette zone, si l'utilisateur utilise une méthode de coupe à basse température au lieu de verser la méthode de refroidissement, il peut choisir une vitesse de coupe plus élevée tout en maintenant la même durée de vie de l'outil, ou obtenir une durée de vie d'outil plus longue à la même vitesse de coupe.

Comparaison de la durée de vie de l'outil lors de la coupe des alliages de titane avec deux méthodes de refroidissement

Ces deux courbes de performance finiront par converger. Lorsque la vitesse de coupe est faible, la différence de performance entre la coupe à basse température et la coupe de refroidissement par coulée conventionnelle est la plus grande. Lorsque la vitesse de coupe augmente, cette différence diminuera progressivement. Lorsque la vitesse de coupe atteint une valeur très élevée, cette différence disparaîtra complètement. Dans le test de coupe en acier inoxydable illustré dans la figure suivante, lorsque la vitesse de coupe est inférieure à 300 msfm (90 m / min), la durée de vie de l'outil de coupe à basse température est 10 fois celle de la coupe de refroidissement versée; Lorsque la vitesse de coupe est augmentée à 400 msfm (120 m / min), cette différence est progressivement réduite à 4 fois; Lorsque la vitesse de coupe est augmentée à environ 650 msfm (200 m / min), cette différence n'existe plus.

Comparaison de la durée de vie de l'outil lors de la coupe de l'acier inoxydable avec deux méthodes de refroidissement

En plus des avantages de la réduction des performances, il existe d'autres avantages à utiliser la technologie de coupe à basse température. Il s'agit des avantages potentiels de la technologie de coupe à basse température pour assurer la sécurité personnelle des employés. Après un usinage à basse température, il n'y a pas de liquide de coupe glissant laissé à la surface de la machine, de sorte que le risque de blessure à glissement peut être considérablement réduit dans le traitement où certains opérateurs doivent parfois se promener sur de grandes référentiels de machines-outils.

D'autres avantages ont à voir avec la protection de l'environnement. Au lieu d'utiliser le liquide de refroidissement artificiel, la coupe à froid utilise de l'azote de l'air et revient finalement dans l'air. Par conséquent, il n'est pas nécessaire de se débarrasser du liquide de déchets. L'azote ne contamine pas l'air ou les dispositifs médicaux traités ou d'autres pièces sensibles.

L'utilisation de traitement de refroidissement à basse température (température ultra-bas) liquide (température ultra-bas), pour résoudre certains matériaux métalliques difficiles à traiter, matériaux non métalliques et matériaux composites difficiles à traiter.

Lorsque vous utilisez le refroidissement liquide du refroidissement par azote, il est nécessaire d'utiliser certains lubrifiants pour résoudre le problème de la mauvaise lubrification dans le processus de formation des puces. Dans le même temps, la nouvelle surface métallique sur la pièce a une forte activité chimique et rouille rapidement lorsqu'elle est exposée à l'air, il est donc nécessaire d'utiliser certains agents anti-rust .

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