ไนโตรเจนเหลวแทนการตัดของเหลว

2023-10-31

ไนโตรเจนเหลวแทนที่จะตัดของเหลวการตัดเฉือนและการตัดในสภาพแวดล้อมที่ต่ำกว่าศูนย์มากกว่า 100 องศา!

ในกลไกการสึกหรอของเครื่องมือ "การสึกหรอ" นั้นไม่ได้เป็นเพียงสาเหตุของความล้มเหลวของเครื่องมือ "อุณหภูมิสูง" เป็นศัตรูที่แท้จริงของเครื่องมือ

เนื่องจากอิทธิพลของอุณหภูมิสูงการสึกหรอของเครื่องมือเล็กน้อยอาจ "กำลังขยายตัว" กล่าวคือเมื่อขอบตัดของเครื่องมือกลายเป็นหมองคล้ำเล็กน้อยเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของแรงเสียดทานในระหว่างการตัดมันอาจนำไปสู่การเพิ่มความร้อนในการตัดเพื่อให้อุณหภูมิของเครื่องมือเพิ่มขึ้น ขอบของเครื่องมือที่ทันสมัยเพื่อเพิ่มความเร็วด้วยความเร็วที่เร็วขึ้นและยิ่งมีการใช้เครื่องมือที่รุนแรงมากเท่าใดก็ยิ่งมีแรงเสียดทานจากการตัดมากเท่าใดอุณหภูมิเครื่องมือก็จะยิ่งสูงขึ้น ในที่สุดเครื่องมือจะล้มเหลวใน "เส้นโค้งการเร่งความเร็วด้วยตนเอง" ซึ่งขับเคลื่อนด้วยความร้อนจากการตัด

ของเหลวตัดที่เราเรียกว่า "สารหล่อเย็น" ไม่ประสบความสำเร็จอย่างสิ้นเชิงในการให้ฟังก์ชั่นการระบายความร้อน แม้ว่าการระบายความร้อนแบบ castable สามารถกำจัดส่วนหนึ่งของความร้อนที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการประมวลผลการดำเนินการระบายความร้อนของมันจะถูกคั่นด้วยระยะทางที่แน่นอนและไม่สามารถไปถึงเขตทำความร้อนที่แท้จริง (นั่นคือโซนตัดที่เครื่องมือตัดวัสดุชิ้นงานใต้ชิป) วิธีการถ่ายทอดสารหล่อเย็นผ่านช่องทางด้านในของแกนหมุนพยายามที่จะนำสารหล่อเย็นเข้ามาใกล้กับเขตตัดในขณะที่เทคโนโลยีใหม่ของการถ่ายโอนสารหล่อเย็นผ่านด้านในของใบมีดทำให้สารหล่อเย็นใกล้กับเขตตัด

ในการตัดแบบเปียกแบบดั้งเดิมบทบาทหลักของของเหลวตัดคือการหล่อลื่นและ/หรือสเปรย์บนเครื่องมือและชิ้นงานเพื่อกำจัดความร้อน ในการประมวลผลการตัดอุณหภูมิต่ำบทบาทของการตัดของเหลว (ไนโตรเจนเหลว) คือการแช่แข็ง อุณหภูมิของสารหล่อเย็นเทอาจเป็น +20 ° C ในขณะที่อุณหภูมิของไนโตรเจนเหลวคือ -196 ° C ความแตกต่างของเกือบ 220 ° C ความแตกต่างของอุณหภูมิขนาดใหญ่เพียงพอที่จะเปลี่ยนมีดเป็นเครื่องดูดซับความร้อน เนื่องจากอุณหภูมิต่ำมากเครื่องมือสามารถดูดความร้อนจากการตัดจากขอบตัดเข้าไปในตัวเครื่องมือเช่นฟองน้ำเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพการตัดและอายุการใช้งานของเครื่องมือจะไม่ลดลงเร็วเกินไปเนื่องจากอุณหภูมิการตัดสูง .

เพื่อวิเคราะห์เชิงปริมาณข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพของการทำความเย็นไนโตรเจนเหลวผลของวิธีการระบายความร้อนที่แตกต่างกันต่อคุณสมบัติการตัดเฉือนของโลหะผสมไทเทเนียมถูกเปรียบเทียบโดยการทดสอบการตัด ดังที่แสดงในรูปด้านล่างภายใต้สภาพการระบายความร้อนของการเทน้ำหล่อเย็นเครื่องมือที่ประมวลผลที่ความเร็วการตัดพื้นผิว 300sfm (90m/นาที) (ซึ่งเป็นการตัดความเร็วสูงสำหรับโลหะผสมไทเทเนียม) จะถูกทื่อหลังจาก 1 นาที; ภายใต้เงื่อนไขการตัดอุณหภูมิต่ำเครื่องมือสามารถประมวลผลได้อย่างน่าเชื่อถือเป็นเวลา 10 นาทีก่อนที่จะถูกทื่อ เมื่อความเร็วในการตัดเพิ่มขึ้นเป็น 400sfm (120m/นาที) อายุการใช้งานของเครื่องมือเดียวกันนั้นแตกต่างกัน 5 เท่า พื้นที่ระหว่างเส้นโค้งประสิทธิภาพทั้งสองในรูปสะท้อนถึงความแตกต่างของผลผลิตระหว่างวิธีการทำความเย็นทั้งสอง เมื่อการตัดเฉือนในโซนนี้หากผู้ใช้ใช้วิธีการตัดอุณหภูมิต่ำแทนที่จะเทวิธีการระบายความร้อนมันสามารถเลือกความเร็วในการตัดที่สูงขึ้นในขณะที่รักษาอายุการใช้งานเครื่องมือเดียวกันหรือรับอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นด้วยความเร็วในการตัดเดียวกัน

การเปรียบเทียบอายุการใช้งานเครื่องมือเมื่อตัดโลหะผสมไทเทเนียมด้วยวิธีการระบายความร้อนสองวิธี

เส้นโค้งประสิทธิภาพทั้งสองนี้จะมาบรรจบกันในที่สุด เมื่อความเร็วในการตัดต่ำความแตกต่างของประสิทธิภาพระหว่างการตัดอุณหภูมิต่ำและการตัดการหล่อแบบหล่อแบบธรรมดานั้นใหญ่ที่สุด เมื่อความเร็วในการตัดเพิ่มขึ้นความแตกต่างนี้จะค่อยๆลดลง เมื่อความเร็วในการตัดถึงค่าที่สูงมากความแตกต่างนี้จะหายไปอย่างสมบูรณ์ ในการทดสอบการตัดสแตนเลสที่แสดงในรูปต่อไปนี้เมื่อความเร็วในการตัดน้อยกว่า 300SFM (90 ม./นาที) อายุการใช้งานเครื่องมือของการตัดอุณหภูมิต่ำคือ 10 เท่าของการตัดความเย็นเท; เมื่อความเร็วในการตัดเพิ่มขึ้นเป็น 400SFM (120 ม./นาที) ความแตกต่างนี้จะค่อยๆลดลงเป็น 4 เท่า เมื่อความเร็วในการตัดเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 650sfm (200 ม./นาที) ความแตกต่างนี้จะไม่มีอยู่อีกต่อไป

การเปรียบเทียบอายุการใช้งานเครื่องมือเมื่อตัดสแตนเลสด้วยวิธีการระบายความร้อนสองวิธี

นอกเหนือจากข้อดีของประสิทธิภาพการตัดแล้วยังมีประโยชน์อื่น ๆ ในการใช้เทคโนโลยีการตัดอุณหภูมิต่ำ นั่นคือประโยชน์ที่เป็นไปได้ของเทคโนโลยีการตัดอุณหภูมิต่ำในการรับรองความปลอดภัยส่วนบุคคลของพนักงาน หลังจากการตัดเฉือนที่อุณหภูมิต่ำไม่มีของเหลวตัดลื่นที่เหลืออยู่บนพื้นผิวเครื่องจักรดังนั้นความเสี่ยงของการบาดเจ็บลื่นสามารถลดลงอย่างมากในการประมวลผลซึ่งบางครั้งผู้ประกอบการบางคนต้องเดินไปรอบ ๆ บนโต๊ะเครื่องมือเครื่องจักรขนาดใหญ่

ผลประโยชน์อื่น ๆ เกี่ยวข้องกับการปกป้องสิ่งแวดล้อม แทนที่จะใช้สารหล่อเย็นเทียมการตัดเย็นใช้ไนโตรเจนจากอากาศและในที่สุดก็กลับสู่อากาศ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องกำจัดของเสียของเสีย ไนโตรเจนไม่ได้ปนเปื้อนในอากาศหรืออุปกรณ์การแพทย์ที่ผ่านการแปรรูปหรือชิ้นงานที่ละเอียดอ่อนอื่น ๆ

การใช้การแปรรูปของเหลวไนโตรเจนของเหลวอุณหภูมิต่ำ (อุณหภูมิต่ำเป็นพิเศษ) เพื่อแก้ปัญหาวัสดุโลหะที่ยากต่อการประมวลผลวัสดุที่ไม่ใช่โลหะและวัสดุคอมโพสิตยากที่จะประมวลผลปัญหา

เมื่อใช้การบดระบายความร้อนไนโตรเจนเหลวของเหลวจำเป็นต้องใช้สารหล่อลื่นบางอย่างเพื่อแก้ปัญหาการหล่อลื่นที่ไม่ดีในกระบวนการสร้างชิป ในเวลาเดียวกันพื้นผิวโลหะใหม่บนชิ้นงานมีกิจกรรมทางเคมีที่แข็งแกร่งและจะเกิดสนิมอย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับอากาศดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้สารต้านไวรัสบางชนิดเพื่อป้องกันชิ้นงานและเครื่องมือเครื่องจักรจากการเกิดสนิม .

ก่อนหน้านี้: วิธีเลือกน้ำมันไฮดรอลิกเพื่อป้องกันการระเบิดของท่อ? ถัดไป: เทคโนโลยีการรีไซเคิลของสารปล่อยขยะน้ำมันไฮดรอลิกและของเหลวตัด