Témata
Reklama

Moderní trendy ve vývoji obráběcích kapalin

Vliv řezného prostředí na proces obrábění je komplexní. Dva základní účinky řezného prostředí - chladicí a mazací efekt - mají zásadní význam.

Významnou úlohu při obrábění hraje řezné prostředí. Přirozeným řezným prostředím je vzduch, dnes se však většina obráběcích technologií odehrává za přítomnosti řezných kapalin. Ty jsou obvykle aplikovány přímo proudem kapaliny, někdy též ve formě mlhy.
Reklama
Reklama
Reklama

Požadavky na řezné kapaliny

V případě třískového obrábění ovlivňují řezné kapaliny zejména mechaniku tvoření třísky, silové jevy a třecí práci na stykových plochách mezi nástrojem a obrobkem, topografii a zpevnění obrobeného povrchu. Důležitá je i čisticí funkce pro odstraňování třísky, případně opotřebovaných brusných zrn z místa řezu. Dobrá obráběcí kapalina musí dále vykazovat antikorozní vlastnosti, nesmí vytvářet lepivé úsady a nesmí vyvolávat barevné změny na povrchu kovu. Nezanedbatelným požadavkem je také snadná odstranitelnost kapaliny z povrchu kovu.
Pro beztřískové obrábění (tváření) se přidávají požadavky na extrémní vysokotlaké vlastnosti, tj. schopnost maziva tvořit mimořádně únosné mazací filmy a dále schopnost fungovat v širokém rozmezí teplot s ohledem na značnou tvářecí práci, která se z větší části mění v teplo, což je provázeno lokálním dosahováním vysokých teplot i v tzv. studených procesech tváření.
Z hlediska výše uvedených požadavků lze řezné kapaliny rozdělit do tří základních skupin, které v případě třískového obrábění korespondují s řeznou rychlostí:
1) kapaliny s výrazným mazacím účinkem pro nízké řezné rychlosti, například při řezání závitů (především minerální, příp. rostlinné řezné oleje);
2) kapaliny s dobrým mazacím i chladicím účinkem pro střední řezné rychlosti (obráběcí emulze);
3) kapaliny s převažujícím chladicím účinkem jsou nepostradatelné pro vysoké řezné rychlosti, například při broušení (vodné roztoky chemických látek).

Obráběcí emulze

Nejvýkonnější chladicí kapaliny tohoto typu jsou dnes produkovány téměř výhradně ve formě tzv. mikroemulzí, které jsou vysoce homogenní, někdy téměř průzračné. Vyznačují se výrazně sníženým obsahem minerálního oleje (cca 40 % oproti 60 % u klasických emulzí), což je činí ekologicky šetrnějšími. Podstatnou součást chemického složení mikroemulzí tvoří speciální aditiva. Z tohoto důvodu jsou tyto kapaliny někdy označovány jako polosyntetické. Aditivací je možné dosáhnout mimořádné životnosti, extrémních výkonů a příznivých ekologických a hygienických vlastností. Kromě vody a minerálního oleje obsahují vhodné emulgátory.
Pro aplikace vyžadující extrémní řezný účinek se používají mikroemulze se zvýšeným obsahem vysokotlakých přísad, tzv. EP aditiv. Jako EP aditiva se v současné době nejvíce používají organické mastné látky. Někdy se také ještě uplatňují klasické vysokotlaké přísady s obsahem aktivní síry nebo fosforu, naopak z ekologických důvodů se již upustilo od používání chlorovaných sloučenin, i když vykazovaly zvláště příznivé EP vlastnosti.
Další neméně důležitou součástí aditivace obráběcích emulzí jsou přísady proti korozi. Zde bylo v poslední době dosaženo velkého pokroku zejména z toxikologickéhoa hygienického pohledu, neboť moderní obráběcí emulze již neobsahují dusitany a aminy, jejichž používání může vést ke vzniku karcinogenních druhů nitrosaminů.
S ohledem na ekonomiku obráběcího provozu z hlediska použití obráběcích kapalin je u moderních mikroemulzí požadována extrémně vysoká životnost v řádu měsíců, někdy až jednoho roku. Řezné kapaliny s tak velkou životností zpravidla obsahují vhodnou biocidní přísadu (látku, která zabraňuje růstu a množení mikroorganismů způsobujících napadání emulzí), případně je vysoké odolnosti vůči mikrobiálnímu rozkladu docíleno použitím emulgátoru, který má zároveň schopnost zamezit růstu mikroorganismů.
Mikroemulze Aral Sarol
Výše uvedené trendy se plně uplatňují též u obráběcích emulzí Aral. Výrobky řady Aral Sarol představují biostabilní chladicí a mazací mikroemulze mísitelné s vodou. Velká většina mikroemulzí Aral Sarol je vyráběna zcela bez použití aminů a kyseliny borité. V důsledku této skutečnosti lze za všech okolností vyloučit vytváření zdraví škodlivých nitrosaminů. Naprostou samozřejmostí je skutečnost, že výrobky neobsahují chlor, polychlorované bifenyly (PCB), dusitany či jiné ekologicky a toxikologicky rizikové látky. Výrobky splňují všechny požadavky technických bezpečnostních směrnic TRGS 611 a již řadu roků se velmi dobře osvědčují v praxi obráběcích provozů. Emulze se dále vyznačují vysokým stupněm ochrany vůči korozi, nízkou pěnivostí a tím, že při jejich použití nedochází k interakcím s nátěrem strojů. Charakteristická je rovněž nedráždivost pro pokožku a příjemná vůně.
Nejdůležitějším znakem mikroemulzí Aral Sarol jsou zejména jejich provozní vlastnosti, a to hlavně vynikající stabilita, která zaručuje dlouhou životnost, mnohonásobně vyšší než při použití klasických emulzí se značným obsahem ropného oleje. Mikroemulze Aral Sarol tak umožňují dosahovat mimořádnou kvalitu obráběných povrchů. Uvedené vlastnosti zaručují i při relativně vyšší ceně mikroemulzí výrazně lepší ekonomiku obráběcího procesu ve srovnání s použitím klasických emulzí s minerálním olejem.
Řada Aral Sarol 47X
K osvědčeným polosyntetickým mikroemulzím s nízkým obsahem minerálního oleje patří produkty řady Aral Sarol 47X, které tvoří hlavní pilíř optimalizovaného sortimentu emulzí pro strojírenství. Základním produktem řady 47X je Aral Sarol 470 EP. Jedná se o velmi spolehlivou obráběcí vysokotlakou (EP) kapalinu, univerzální z hlediska obráběných materiálů a zvlášť vhodnou pro obrábění hliníku. Aral Sarol 471 EP je další kapalinou použitelnou rovněž pro pestré spektrum materiálů, která se speciálně zaměřuje na požadavek dosažení velmi vysoké kvality povrchu při obrábění hliníku. Aral Sarol 474 EP vykazuje obdobné technické vlastnosti jako Sarol 471 EP, zejména s důrazem na antikorozivní a vysokotlaké vlastnosti, což umožňuje širší aplikovatelnost kapaliny z hlediska obráběných materiálů.
Aral Sarol 700 EP
Společnost Aral se podílí rovněž na nejnovějších trendech ve vývoji obráběcích kapalin, které jsou reprezentovány mikroemulzemi na bázi syntetických esterů. Příkladem takového produktu je Aral Sarol 700 EP. Jedná se o mimořádně stabilní, plně syntetickou obráběcí kapalinu nejmodernější technologie, která neobsahuje žádný ropný olej, zdravotně závadné aminy či kyselinu boritou. V důsledku specifického složení je tento produkt biologicky odbouratelný a tudíž velmi šetrný k životnímu prostředí. Použití syntetických obráběcích kapalin je dále výhodné z hlediska neobyčejně příznivých hygienických vlastností (nedráždivost k pokožce). Syntetické kapaliny vykazují také zlepšené technické vlastnosti, tj. velmi dobrý mazací účinek, vysokou stabilitu a extrémní životnost. Jsou též stabilní při nasazení v širokém rozsahu kvality vody, zejména z hlediska tvrdosti. Tyto vlastnosti spolu s příznivou cenou zaručují při použití emulze Aral Sarol 700 EP vysokou provozní hospodárnost.
Produkty pro speciální použití
Řada Aral Sarol zahrnuje několik desítek produktů pro speciální použití. Z univerzálních produktů ji doplňují především Aral Sarol CI 100 se zaměřením na obrábění oceli a litiny a Aral Sarol CI 100 PLUS s extrémními vysokotlakými vlastnostmi a univerzálnějším použitím z hlediska materiálů. Velmi podstatným produktem pro řezné obrábění je Aral Sarol 350, který je použitelný pro všechny typy kovových materiálů, včetně barevných kovů. Používá se hlavně tam, kde je zapotřebí maximálně vyloučit tvorbu pěny.
Všechny dosud uvedené mikroemulze jsou použitelné pro klasické operace třískového obrábění - zejména pro soustružení, frézování, vrtání, obrábění na automatech, dále pak řezání i broušení. Širší použití z hlediska obráběcích operací včetně nejnáročnějších vysokotlakých aplikací, jako je obrábění ozubení, řezání závitů, protahování a hluboké vrtání, mají speciální mikroemulze se speciální EP aditivací. K těmto produktům se kromě výše zmíněného Aral Sarol CI 100 PLUS řadí dále ekonomicky výhodný Aral Sarol 435 EP. Oba produkty lze ve většině operací používat i pro lehké kovy. Řadu obecně použitelných mikroemulzí doplňuje pro oceli a litiny použitelný Aral Sarol 450 EP s excelentními vysokotlakými vlastnostmi, které umožňují použití této kapaliny při obrábění, jež klade vysoké požadavky na povrchovou úpravu obrobku.

Syntetické obráběcí kapaliny

Představují zástupce skupiny vodných roztoků chemických látek, které se používají jako kapaliny s převažujícím chladicím účinkem při vysokých řezných rychlostech.
Řada Aral Multrol
Řada Aral Multrol zahrnuje plně syntetické obráběcí kapaliny určené především pro broušení železa a oceli. Po smísení s vodou vytváří čiré, nepěnící roztoky. Formulace vyvinuté v souladu s požadavky praxe obráběcích provozů zaručují, že nedochází k zalepování povrchů strojních částí i obrobků. Kapaliny disponují výbornými protipěnivostními vlastnostmi a vynikající ochrannou schopností vůči korozi. Vysoká odolnost vůči mikrobiálnímu napadení přispívá k dlouhodobé životnosti. Všechny kapaliny splňují požadavky Technických bezpečnostních směrnic TRGS 611. Samozřejmostí je příznivé chemické složení z hlediska ekologického, toxikologického a hygienického, které vylučuje použití minerálních olejů, dusitanů a především sekundárních aminů, v důsledku čehož nemůže dojít k tvorbě karcinogenních nitrosaminů.
Speciální výrobky
Součástí řady Aral Multrol jsou i některé speciální výrobky, například Aral Multrol CC 100, který je určen speciálně na broušení obrobků z tvrdých kovů, při kterém zamezuje zejména rozpouštění kobaltu a tvorbě jeho solí, jež jsou zdraví škodlivé a nebezpečné pro odpadní vody. Dalším speciálním produktem je Aral Multrol PWZ 200, který lze díky syntetickým protioděrovým aditivům používat jako přísadu do tlakové vody, pro broušení lehkých kovů nebo pro klasické operace třískového obrábění u železa a litiny s důrazem na vysokou kvalitu povrchu.

Řezné oleje

Aral Sumurol
V oblasti řezných olejů nabízí značka Aral několik skupin produktů. Základní řada Aral Sumurol CM zahrnuje víceúčelové řezné oleje na bázi minerálních olejů vyrobených nejmodernější rafinační technologií v rozsahu pěti viskozitních tříd ISO VG 5 až 46. Jsou aditivovány vysoce výkonnými ekologicky nekonfliktními EP přísadami bez obsahu chloru. Oleje vykazují dobré protipěnivostní vlastnosti a při jejich aplikaci je minimalizována tvorba olejové mlhy. Nedochází k nežádoucím interakcím s barevnými kovy. Oleje Aral Sumurol CM jsou určeny též k použití ve funkci hydraulických a převodových, případně ložiskových olejů. Po tomto typu použití nemusí být olej likvidován, ale může být použit pro řezné účely, což působí příznivě na ekonomiku a ekologii provozu.
Aral Sulnit
Řada produktů Aral Sulnit K zahrnuje několik řezných olejů speciálních nižších viskozit až do viskozity ISO VG 46. Jsou určeny pro klasické operace třískového obrábění stejně jako pro obrábění ozubení a řezání závitů s důrazem na široké použití při obrábění barevných kovů. Některé jsou též použitelné jako hydraulické kapaliny.
Řady Aral Sulnit HM a Aral Sulnit U zahrnují více než desítku speciálních olejů s vysokým řezným účinkem vyrobených ve speciálních viskozitách do ISO VG 32. Oleje mají velmi pestré spektrum použití, které zahrnuje nejrůznější typy obráběcích operací od honování, broušení při vysokých rychlostech, řezání a klasických operací třískového obrábění až po řezání ozubení, závitů a protahování.
Aral Ropa
Firma Aral nabízí též celou škálu produktů pro beztřískové obrábění, které jsou zastoupeny zejména produkty Aral Ropa. Jde o vysoce aditivované tvářecí oleje s extrémní únosností mazacího filmu, které jsou produkovány s různými viskozitami. Jsou vhodné pro procesy beztřískového obrábění včetně obrábění obtížně tvarovatelných materiálů a slitin barevných kovů, například pro lisování, protlačování za studena, válcování, hluboké tažení.

Servis obráběcích kapalin

Nedílnou součástí každé solidní nabídky obráběcích kapalin je komplexní servis, který zahrnuje například měření fyzikálně-chemických parametrů používaných obráběcích kapalin, a aplikaci speciálních produktů a je důležitý především pro nasazení vodou mísitelných obráběcích kapalin, zvláště při požadavcích na jejich dlouhou životnost. Tato skutečnost je plně respektována i u značky Aral. Sortiment výrobků Aral zahrnuje řadu produktů sloužících k ošetřování a konzervaci chladicích kapalin a k čištění obráběcích strojů. Servis optimalizovaný pro provoz konkrétního zákazníka zajišťuje tým specialistů - prodejních inženýrů.
Ing. Petr Kříž
Reklama
Vydání #5
Kód článku: 50532
Datum: 18. 05. 2005
Rubrika: Trendy / Průmyslové kapaliny
Autor:
Firmy
Související články
Maziva pro potravinářský průmysl

Společnost Fuchs vyrábí oleje a maziva už více než 85 let – pro téměř všechny aplikace a odvětví. S více než sto tisíci zákazníky a padesáti společnostmi po celém světě je Fuchs předním světovým nezávislým výrobcem olejů a maziv.

Vlastnosti moderních plastických maziv

Průmyslová odvětví neustále vyhledávají plastická maziva, jež nabízejí nejkvalitnější technické parametry mazání – lepší mechanickou stabilitu, zvýšenou odolnost vůči smyku a vodě, účinnější ochranu proti korozi a stálý výkon jak při vysokých, tak nízkých teplotách.

Nanoaditivace lubrikantů

Využití nanomaziv v moderních technologiích zaznamenává výrazný pokrok. Nanomazivo je nový prostředek skládající se z částic o velikosti nanometrů rozptýlených v základním mazivu. Použití nanoaditiv ve formě nanočástic má vysokou účinnost z důvodu jejich vysoké chemické a biologické aktivity. Aditivace maziv nanočásticemi je jednou z možných cest k řešení problémů s likvidací bakterií a tím zlepšení biologické, chemické a technologické stability procesních kapalin. V článku je sledován vliv aditivace lubrikantů nanočásticemi oxidu křemičitého (SiO2) na součinitel tření a opotřebení.

Související články
Výzvy při lisování hliníku

Vzhledem k neustále se zvyšujícím požadavkům na snižování spotřeby paliv automobilovém průmyslu, musí výrobci hledat cesty ke snižování hmotnosti automobilů všech produktových řad. Vedle používání ocelí AHSS a UHSS jsou hliníkové slitiny velmi atraktivní a životaschopnou možností pro výrobce. Novější typy oceli mohou být zpracovány podobným způsobem původně používaným po generace. Hliníkové materiály mají mnoho výhod i nevýhod oproti oceli, které musí být pečlivě zváženy.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Vynález bezolejového technologického maziva

Před 35 lety v klidné ulici v Evanstonu (USA) vyvinul Art Dampts vůbec první vysoce výkonné bezolejové mazivo pro lisování kovů. Pan Dampts strávil většinu své kariéry ve výzkumném centru IRMCO, které nyní nese jeho jméno.

MKU_Maziva pro obrábění ozubených kol

Ještě před několika lety se musela k dosažení optimálního obrobení ozubených kol použít velká paleta různých obráběcích kapalin, situaci navíc komplikovaly různorodé povrchy a tepelné zatížení. Dnes je situace přehlednější. Vhodným výběrem pokročilých obráběcích kapalin lze výrobu ozubených kol významně zefektivnit.

Čistící síla pro hydraulické systémy

Majitelé podniků a provozovatelé strojů neustále hledají nové způsoby, jak zefektivnit produktivitu výroby a zvýšit svou konkurenceschopnost. Údržba hydraulických zařízení se však stále více potýká se znečištěním hydraulického systému kaly a usazeninami. Tyto usazeniny snižují efektivitu práce strojů, způsobují zbytečné prostoje a snižují celkovou produktivitu práce a navyšují celkové náklady.

Filtrace kapalin odstředivou silou

Firma technology-support, s. r. o., výhradní zástupce renomovaného výrobce vysokotlakých chladicích systémů ChipBlaster, nyní nabízí pod obchodním názvem CentraBlast filtrační čerpadla na bázi odstředivky.

Oleje pro operace lisování

Lze i dnes výrazně snížit náklady a zvýšit produktivitu při tváření kovů za studena? Proces tváření za studena je doprovázen třením, proto je nutné použít mazivo, které zabraňuje zadírání nástrojů. Tím se sníží deformační odpor a zvýší kvalita povrchu tvářeného dílu. Srovnáme-li spotřebu klasických olejů při lisování s ekologickými oleji, pak oleje řady Luba a Solester na bázi rostlinných esterů a polymerů, vyvinuté společností Molydal, vykazují nižší množství spotřebovaného oleje na vylisování stejného výlisku, prodlužují životnost lisovacích nástrojů, neobsahují žádné nebezpečné látky a jsou snadno odstranitelné. Při jejich výrobě se používají látky z obnovitelných přírodních zdrojů.

Servisní zásah zabránil odstávce kulového mlýnu

I při poruše klíčového zařízení pro zpracování suroviny lze díky použití opravného mazání zabránit přerušení výroby a s tím spojeným ztrátám.

Plastické mazivo pro vysoce zatížená ložiska

Plastická maziva typu Total Ceran využívají moderní typ zpevňovadla na bázi modifikovaného kalciumsulfonátového komplexu.

Mycí stůl pro biologické čištění součástí

Pro ekologické čištění strojních dílů jsou nabízeny mycí stoly, které čistí na biologické bázi. V jakých případech jsou tyto stoly na mytí součástek vhodné? Co dokážou? A co nedokážou?

Elektroizolační oleje

Elektroizolační oleje nebo též transformátorové oleje se používají do výkonných transformátorů, kde plní chladicí a izolační funkci. Můžeme se tedy setkat s transformátory, které jsou chlazeny vzduchem (malé transformátory), s velkými transformátory chlazenými olejem nebo s transformátory bez olejové náplně (vinutí je zalito v izolační pryskyřici).

Kompaktní trubkový výměník tepla s lamelami

Trubkový výměník s lamelami na straně oleje je optimální pro chlazení oleje v mazacích nebo hydraulických agregátech. Je velmi kompaktní, vysoce účinný, spolehlivý a s výborným poměrem výkonu a ceny.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit