سیال برش برای فولاد حفاری - انواع، انتخاب و راهنمای کاربرد عملی

1. چرا برش سیال در حفاری فولاد اهمیت دارد

سیال برش برای حفاری کارآمد و قابل تکرار فولاد ضروری است. اصطکاک و گرما را در نقطه مته کاهش می دهد، عمر ابزار را طولانی می کند، تخلیه تراشه را بهبود می بخشد و به تولید سطوح سوراخ تمیزتر کمک می کند. استفاده از سیال نامناسب یا اعمال نادرست آن باعث سایش سریع ابزار، لبه ساخته شده (BUE)، دقت ابعادی ضعیف و نرخ ضایعات بالاتر می شود.

مزایای عملکرد

هنگامی که مایعات برش به درستی انتخاب و اعمال شوند:

• دمای برش پایین - نرم شدن و نرم شدن لبه های ابزار را کاهش می دهد.
• بهبود روانکاری - اصطکاک و نیروهای برش را کاهش می دهد.
• کمک به کنترل و تخلیه تراشه - از بریدگی و گیر کردن تراشه ها جلوگیری می کند.
• افزایش سطح و دقت ابعادی

2. انواع سیالات برش فولاد حفاری

سیالات برش به طور کلی بر اساس شیمی و شکل گروه بندی می شوند. هر نوع دارای مزایا و معایبی برای فولادها، سرعت ها و ابزارهای مختلف است.

دسته بندی های رایج

• روغن های مستقیم (روغن های تمیز) - روغن های معدنی یا مصنوعی که رقیق نشده استفاده می شوند. روانکاری عالی برای حفاری با سرعت کم و آلیاژهای سخت برش. خنک کننده ضعیف در مقایسه با سیالات مبتنی بر آب.
• سیالات نیمه مصنوعی - روغن های امولسیون پذیر با افزودنی های مصنوعی. تعادل خوب خنک کننده و روانکاری؛ معمولا در حفاری فولاد عمومی استفاده می شود.
• روغن ها / امولسیون های محلول در آب (محلول). - ظرفیت خنک کنندگی بالا، مخلوط با آب (امولسیون). بهترین گزینه برای حفاری با سرعت بالا که در آن حذف گرما بسیار مهم است.
• سیالات مصنوعی با کارایی بالا - ارائه خنک کننده عالی، کف کمتر و عمر طولانی در ماشین های دارای سیستم چرخش. اغلب برای عملیات ضد زنگ و با سرعت بالا ترجیح داده می شود.
• افزودنی های ویژه با فشار شدید (EP). - به روغن‌ها یا امولسیون‌ها برای برش‌های سنگین یا فولادهای بسیار سخت اضافه می‌شود تا از داغ شدن و BUE جلوگیری شود.

3. نحوه انتخاب مایع برش مناسب

انتخاب باید بر اساس مواد، هندسه مته، سرعت برش، نیازهای خنک کننده در مقابل روغن کاری، نوع دستگاه (پرس مته دستی در مقابل CNC با خنک کننده سیلابی/از طریق ابزار) و محدودیت های محیطی/سلامتی انجام شود.

چک لیست تصمیم گیری

• درجه مواد - فولاد کم کربن به EP کمتری نسبت به فولاد آلیاژی یا ضد زنگ نیاز دارد.
• سرعت برش - سرعت های بالا تاکید بر خنک سازی (محلول در آب یا مصنوعی) را افزایش می دهد.
• پوشش ابزار و هندسه - مته های کاربید پوشش داده شده اغلب به خوبی با سیالات چسبناک کمتر برای خنک سازی و جریان تراشه جفت می شوند.
• تحویل مایع خنک‌کننده ماشینی - اگر مایع خنک‌کننده از طریق ابزار موجود است، از مایع محلول یا مصنوعی سازگار برای بهترین نتایج استفاده کنید.
• قوانین محل کار و دفع - مدیریت مایعات مبتنی بر آب آسان تر است اما ممکن است به بیوسیدها نیاز داشته باشد. روغن های تمیز اغلب نیاز به دفع خاصی دارند.

4. استفاده از بهترین شیوه ها برای حفاری فولاد

کاربرد مناسب (چگونگی، مکان و زمان استفاده از مایع) به اندازه انتخاب مایع مناسب مهم است. برای به حداکثر رساندن سود، مراحل ساختاریافته را دنبال کنید.

روش های تحویل

• خنک کننده سیل (خارجی): یک جریان ثابت از امولسیون یا مواد مصنوعی که در نقطه مته هدف قرار می گیرد - بهترین برای عملیات CNC با حجم بالا.
• خنک کننده از طریق ابزار (داخلی): مایع را مستقیماً به لبه برش می‌رساند - برای سوراخ‌های عمیق و شستشوی تراشه‌ها برتر است.
• کاربرد برس یا نازل: برای کارهای دستی یا کم حجم، روغن یا امولسیون خالص غلیظ را به طور مستقیم روی نقطه مته در شروع و به طور دوره ای در حین حفاری بمالید.

نکات عملیاتی

• سوراخ های عمیق را سوراخ کنید تا تراشه ها بشکند و خنک کننده به نوک آن برسد.
• هنگام سوراخکاری >3×D (قطر) از عمق نوک صحیح استفاده کنید و برای پاک کردن براده ها جمع کنید.
• قبل از شروع اسپیندل با مایع روی نقطه شروع کنید. تغذیه ثابت را برای جلوگیری از مالش حفظ کنید.
• سایش ابزار مانیتور را به صورت بصری و با اندازه گیری اندازه سوراخ مشاهده کنید. اگر BUE ظاهر شد، روغن کاری را افزایش دهید یا مایع را تغییر دهید.

5. نسبت های اختلاط، پارامترهای توصیه شده و جدول مرجع سریع

برای سیالات محلول در آب، غلظت صحیح بسیار مهم است: خیلی ضعیف - حفاظت در برابر خوردگی ضعیف و روانکاری ضعیف. خیلی قوی - خنک کننده ضعیف و افزایش هزینه. در زیر نقاط شروع معمولی و دستورالعمل های تغذیه/سرعت برای حفاری فولادهای رایج با مته های HSS و کاربید آورده شده است. همیشه دستورالعمل سازنده مایع را دنبال کنید و قبل از تولید کامل یک آزمایش کوتاه انجام دهید.

6. نگهداری، نظارت و مدیریت عمر مایع

حفظ کیفیت خنک کننده از اپراتورها، قطعات و ابزار محافظت می کند. یک روال ساده هفتگی و ماهانه برای بررسی مایعات محلول و مصنوعی اجرا کنید.

چک لیست

• غلظت مایعات محلول را روزانه با یک رفرکتومتر بررسی کنید. با محدوده هدف تنظیم کنید (جدول را ببینید).
• اندازه گیری PH در هفته؛ مطابق با توصیه های سازنده (معمولاً 8-9.5 برای بسیاری از امولسیون ها) حفظ شود.
• نظارت بر رشد میکروبی و بو؛ در صورت مجاز و توصیه از برنامه بیوساید استفاده کنید.
• فیلتر و تمیز کردن مخازن برای حذف روغن و تراشه های ولگرد؛ با کنسانتره پر کنید، نه آب تمیز.

7. ملاحظات ایمنی، زیست محیطی و دفع

دستورالعمل های برگه داده ایمنی (SDS) را برای هر مایع دنبال کنید. اقدامات احتیاطی اولیه خطرات سلامتی و قرار گرفتن در معرض نظارتی را کاهش می دهد.

قوانین عملی

• هنگام کار با کنسانتره یا پر کردن مخازن از PPE مناسب - محافظ چشم و دستکش استفاده کنید.
• از تماس پوست با مایعات محلول استفاده شده خودداری کنید. قرار گرفتن در معرض طولانی مدت می تواند باعث درماتیت شود.
• جمع‌آوری و جداسازی خنک‌کننده‌ها و خنک‌کننده‌های مصرف‌شده برای دفع مناسب صنعتی یا بازیافت طبق مقررات محلی.
• تغییرات و دفع مایعات را برای حفظ قابلیت ردیابی و انطباق ثبت کنید.

8. عیب یابی مشکلات رایج

راهنمایی سریع برای مسائل رایج هنگام حفاری فولاد.

علائم و رفع

• عمر کوتاه ابزار / سایش سریع: روغن کاری را افزایش دهید (روغن با ویسکوزیته بالاتر را تغییر دهید یا افزودنی های EP اضافه کنید)، سرعت برش را کاهش دهید، سازگاری با پوشش ابزار را بررسی کنید.
• لبه ساخته شده (BUE): فیلم روان کننده را بهبود ببخشید (روغن تمیز یا افزودنی EP را امتحان کنید) و خوراک را کمی افزایش دهید تا مالش کاهش یابد.
• پرداخت ضعیف سطح: تحویل مایع خنک‌کننده را به نوک بررسی کنید، غلظت را بررسی کنید، و هندسه و خروجی مته صحیح را تأیید کنید.
• بوی امولسیون یا لجن باکتریایی: آزمایش pH و بار بیولوژیکی؛ ساپ را تمیز کنید و بیوسید را طبق دستورالعمل سازنده اضافه کنید.

9. برگه تقلب انتخاب سریع

نکات خلاصه برای انتخاب سریع مایع اولیه و روش در طبقه مغازه.

• برای حفاری دستی با سرعت کم فولاد نرم: از روغن برش تمیزی که در نقطه استفاده می شود استفاده کنید.
• برای حفاری CNC با سرعت بالا در فولادهای آلیاژی متوسط: یک سیال نیمه مصنوعی یا مصنوعی با تحویل سیل انتخاب کنید.
• برای سوراخ‌های عمیق و فولادهای ضد زنگ: از خنک‌کننده ابزار با سیکل محلول یا مصنوعی پایدار و سیکل‌های نوک زدن استفاده کنید.