Накратко

Смазването за металообработка чрез изстискване обикновено спада към четири основни категории: Чисти масла (за тежки натоварвания и висока нужда от смазване), Разтворими масла (универсални емулсии за охлаждане и обща употреба), Синтетични (за максимална чистота и охлаждане), и Изпаряващи масла (изпаряващи течности за леки натоварвания и приложения без остатъци). Изборът зависи предимно от тежестта на операцията (напр. дълбоко изтегляне срещу изрязване), вида на метала и изискванията след изстискване, като заваряване или боядисване. Правилният избор осигурява баланс между защита на матрицата (смазване) и защита на качеството на детайла (охлаждане и измиваемост).

Критични фактори при избора: Как да изберете

Изборът на оптималния тип смазване не е просто въпрос на закупуване на бъчва с масло; това е инженерно решение, което влияе върху живота на инструмента, качеството на детайлите и разходите по-надолу по веригата. Матрицата за вземане на решение обикновено се върти около три основни променливи: тежестта на деформацията, материала, който се щампува, и изискванията след процеса.

Първо, анализирайте тежестта на операцията . Прости операции като изрязване или пробиване генерират топлина, но изискват по-малко хидродинамично амортизиране, което прави водно-разтворимите синтетични продукти или емулгиращи масла идеални. Напротив, дълбоко изтегляне или щамповане с дебели листове генерира екстремно налягане, което може да завари детайла към матрицата (запояване). Тези приложения изискват висока вискозност и добавки за екстремно налягане (EP), намиращи се в чисти масла. За производителите, които преминават от бързо прототипиране към серийно производство, партньорството със специалисти, разбиращи тези трибологични нюанси, е задължително. Например, Shaoyi Metal Technology предлага комплексни решения за щамповане които използват прецизни стратегии за смазване, за да осигурят ключови автомобилни компоненти като управляеми лостове и подрамки, гарантирайки последователност от първите 50 прототипа до милиони масово произведени единици.

Второ, имайте предвид съвместимост на материалите . Черните метали (челените сплави) често изискват инхибитори на корозията и могат да понасят активни сярови или хлорни добавки за екстремни натоварвания. Цветните метали като алуминий или мед обаче са склонни към оцветяване от същите тези добавки. За тези по-меки метали често се предпочита полимерно усилена синтетична смазка или специализирана разтворима маслина, за да се предотврати химическото оцветяване.

Накрая, оценката на изискванията след процеса е от решаващо значение за контрола на разходите. Ако дадена детайл трябва да се заварява, боядисва или галианизира веднага след штамповането, тежка минерална маслина ще изисква скъп, многостепен процес на промиване. В такива случаи „изчезваща“ маслина или чисто работеща синтетична смазка могат напълно да отстранят етапа на промиване, значително намалявайки общата цена на детайла.

Тип 1: Прави масла (тежкотоварни и дълбоко изтегляне)

Правите масла, често наричани "чисти" масла, са недилутирани петролни или минерални течности, които не съдържат вода. Те са традиционните работни коне в индустрията за метално штамповане, ценени за своята изключителна смазващост и способност за хидродинамично амортизиране. Тъй като не зависят от вода, осигуряват отлична защита срещу ръжда за машината и готовите части.

Основният механизъм на правите масла е тяхната висока вискозност, която създава дебел, физически бариер между матрицата и обработвания детайл. За подобряване на производителността, производителите често смесват тези масла с добавки за екстремно налягане (EP), като хлор, сяра или мазнини. Тези добавки реагират с металната повърхност при топлина и налягане, за да образят жертвен химичен филм, който предпазва от директен метал-срещу-метален контакт, дори когато масленият филм е изтънен от екстремно натоварване. Това прави правите масла златният стандарт за трудни операции като дълбоко изтегляне на неръждаема стомана или формоване на дебели високопрочни сплави.

Въпреки това, производителността на чистите масла идва със значителни компромиси. Те са слаби охладители, което означава, че могат да задържат топлината в матрицата по време на високоскоростни операции. Освен това оставят тежък, маслен остатък, който действа като магнит за праха в цеха и изисква интензивно обезмасляване преди боядисване или заваряване. От гледна точка на околната среда, те създават по-високи разходи за отпадъци и потенциални рискове от подхлъзване на пода в производственото помещение. Подаването обикновено се осъществява чрез ролетни покрития или капкови системи, вместо чрез разпръсквачи, поради тяхната висока вискозност.

Тип 2: Водно-разтворими масла (охлаждане и универсалност)

Разтворимите масла, или емулгирани масла, са най-често срещаните универсални смазки в съвременните штамповъчни цехове. Тези течности се състоят от минерално масло разпръснато във вода с помощта на емулгатори и повърхностноактивни вещества. Резултатът е млечнобяла течност, която цели да предложи предимствата на двата свята: смазващото действие на маслото и превъзходните охлаждащи свойства на водата.

Високото съдържание на вода (често разредено в съотношения от 5:1 до 20:1) позволява на разтворими масла бързо да разсейват топлина, което ги прави идеални за високоскоростно прогресивно щамповане, където топлинното разширение в противен случай може да наруши тесни допуски. Фазата на маслото осигурява гранично смазване за защита на инструмите от износване. Тази универсалност позволява на един обект да използва един концентрат при различни съотношения на разреждане за различни работи — по-наситени смеси за формоване, по-слаби смеси за леко рязане.

Въпреки че са универсални, разтворимите масла изискват внимателно поддържане. Тъй като съдържат вода и органично вещество, те са податливи на бактериален растеж, който може да доведе до неприятни миризми (често наричани „миризмата на понеделник сутринта“) и кожни дерматити при операторите. Те също изискват биоциди и редовно наблюдение на pH, за да се поддържа стабилността. Почистването е по-лесно в сравнение със солидни масла, но обикновено все още е необходима измивна фаза, за да се премахне масления филм преди вторични операции.

Тип 3: Синтетични течности (Чистота и охлаждане)

Истинските синтетични смазки не съдържат минерално масло. Вместо това те са химични разтвори, съставени от алкални органични и неорганични съединения, често включващи полимери и детергенти. Те образуват прозрачен разтвор при смесване с вода, осигурявайки отлична видимост на обработвания компонент по време на производството.

Синтетичните продукти се проектират основно за охлаждане и чистота. Те са най-чисто работещият вариант сред течностите, които все още предлагат известна смазваемост, често избутвайки „чуждото масло“ (изтекла хидравлична течност) към повърхността за лесно отстраняване. Това поддържа ваната чиста и значително удължава живота на течността в сравнение с емулсиите. Бързото им отвеждане на топлина ги прави идеални за много високоскоростно штамповане на тънки метали, като електрически ламинирани материали или кенчета за напитки.

Ограничението на синтетичните продукти традиционно е била лубрикацията. Без съдържанието на масло те разчитат на химически бариери, които може да не издържат на екстремните налягания при дълбоко изтегляне на твърди метали. Въпреки това, съвременните „полусинтетични“ хибриди или тежкотоварни полимерни синтетици постепенно преодоляват този недостатък. Основно предимство е възможността за измиване; много синтетици могат да бъдат заварявани без почистване или лесно се измиват с обикновена вода, което опростява производствената линия.

Тип 4: Изпаряващи масла (евапоративни)

Изпаряващите масла, известни още като евапоративни смазки, са специализирани течности, предназначени напълно да отстранят процеса на почистване. Те се формулират с високо съдържание на бързоизпаряващи се разтворители (като минерални солвенти), които пренасят малко количество добавки за лубрикация. След удара при штамповането, носещият разтворител изпарява във въздуха, оставяйки след себе си незабележима, суха пленка, която обикновено не пречи на боядисването или опаковането.

Тези смазки са предпочитан избор за леко натоварено избиване на части, където естетиката е от решаващо значение, като панели на уреди, архитектурни декори или електронни съединители. Те решават проблема с „бottleneck“ в мивки за измиване, позволявайки на детайлите да преминат директно от пресата към сглобяване или доставка.

Компромисът е в производителността и безопасността. Изпаряващите масла предлагат много ниска смазващост и са неподходящи за всякаква обработка освен леко формоване или избиване. Освен това, процесът на изпарение освобождава Летливи Органични Съединения (ЛОC), които може да изискват специализирани вентилационни системи за спазване на екологичните разпоредби и защита на здравето на работниците. Застраховаемостта също е от значение, изисквайки стриктни безопасни протоколи около пресата.

Заключение

Оптимизирането на процеса на метално штамповане изисква смазващият материал да бъде съобразен не само с пресата, но и с целия производствен жизнен цикъл. Докато чистите масла осигуряват ненадмината защита на инструмента при тежки формовки, разходите за почистване могат да унищожат рентабилността при по-леки операции. Напротив, изпаряващите масла осигуряват висока скорост на процеса, но не издържат при високо налягане. Най-ефективните производители често използват комбинация от тези четири типа — Чисти, Разтворими, Синтетични и Изпаряващи — в различни производствени линии, за да максимизират както живота на инструмента, така и непрекъснатостта на процеса. Винаги тествайте нови смазващи материали в малък мащаб, за да проверите дали могат да бъдат измити и дали са съвместими с материала, преди пълно внедряване.

Често задавани въпроси

1. Какви са четирите основни вида смазващи вещества за штамповане?

Четирите основни категории са Чисти масла (на петролна основа, без вода), Разтворими масла ( емулсии на масло във вода), Синтетични (химически разтвори без масло) и Изпаряващи масла (разтворители с изпаряващи се течности). Всеки служи за специфична ниша — от тежки операции по изтягане до леки, безпочистни операции по изрязване.

2. Мога ли да използвам WD-40 за метално штамповане?

Въпреки че WD-40 е популярен универсален проникващ и леко смазващ препарат, той обикновено не се препоръчва не е подходящ за индустриално метално штамповане. Той няма необходимите добавки за екстремно налягане (EP) и вискозитет, за да предпази формите по време на деформация с висока сила. Използването му може да доведе до преждевременно износване на матриците, залепване и непостоянно качество на детайлите в производствена среда.

3. Каква е разликата между смазките за дълбоко изтегляне и за штамповане?

„Штамповане“ е общ термин, който включва рязане, изсичане и формоване, докато „изтегляне“ конкретно означава разтягане на метал в матрица. Смазките за изтегляне (често чисти масла или гъсти пастообразни продукти) изискват значително по-висока смазваща способност и защита, за да се предотврати скъсване на метала или заваряване към матрицата при разтягане. Общите смазки за штамповане могат да имат приоритет за охлаждане и отвеждане на стружка, вместо изпълнение при екстремно налягане.