TL;DR

Metallin valssauksen voitelut jakaantuvat yleensä neljään pääluokkaan: Suorat öljyt (raskaisiin, korkean voitelukyvyn sovelluksiin), Liukoiset öljyt (monikäyttöisiä emulsioita jäähdytykseen ja yleiskäyttöön), Synteettiset (maksimaaliseen puhdistukseen ja jäähdytykseen), ja Höyrtyvät öljyt (höyrtyviä nesteitä kevyisiin, jäännöksittömiin sovelluksiin). Valinta perustuu voimakkaasti käyttöön (esim. syväveto vs. leikkaus), metallityyppiin ja jälkikäsittelyvaatimuksiin kuten hitsaukseen tai maalaamiseen. Oikean voitelun valinta tasapainottaa vaatimuksen muottien suojaamisen (voitelukyky) ja osan laadun (jäähdytys ja peseyty) välillä.

Kriittiset valintatekijät: Miten valita

Optimaalisen voitelutyyppi valitseminen ei ole vain öljytynnyrin osto; se on tekninen päätös, joka vaikuttaa työkalujen kestoon, osien laatuun ja jälkikustannuksiin. Päätöksentekomatriisi perustuu yleensä kolmeen keskeiseen muuttujaan: muovauksen vaikeusaste, muovattava materiaali ja jälkikäsittelyvaatimukset.

Ensinnäkin analysoi toimenpiteen vaikeusaste . Yksinkertaiset toimenpiteet, kuten leikkaus tai poraus, tuottavat lämpöä, mutta vaativat vähemmän hydrodynaamista tukivettä, mikä tekee vesipohjaisista synteeseistä tai liukoisista öljyistä ideaalin. Sen sijaan syvävetous tai raskasvetoisessa leikkurissa tapahtuva muovaus luo äärimmäisen paineen, joka voi hitsata osan muottiin (galling). Näihin sovelluksiin tarvitaan suoran öljyn korkeaa viskositeettia ja ääripainelisäaineita (EP). Valmistajille, jotka siirtyvät nopeasta prototyyppivaiheesta massatuotantoon, on olennaista yhteistyö asiantuntijoiden kanssa, jotka ymmärtävät nämä tribo­logiset hienoudet. Esimerkiksi Shaoyi Metal Technology tarjoaa kattavat leikkuuratkaisut jotka hyödyntävät tarkkoja voitelustrategioita kriittisten autonosien, kuten ohjaustankojen ja alustarakenteiden, valmistuksessa, ja taantavat yhdenmukaisuuden ensimmäisestä 50 prototyypistä miljooniin sarjatuotettuihin yksikköihin.

Toiseksi harkitse materiaalinen yhteensopivuus rautapohjaiset metallit (teräkset) vaativat usein korroosionestomaineita ja kestävät aktiivisia rikki- tai klooripitoisia lisäaineita erittäin vaativiin suorituskykyvaatimuksiin. Epärautametallit, kuten alumiini tai kupari, ovat kuitenkin alttiita tahrimiselle näiltä samoilta lisäaineilta. Näitä pehmeämpiä metalleja varten suositellaan usein polymeerivahvistettua syntettistä öljyä tai erikoista liukuöljyä estämään kemiallinen värimuutos.

Lopuksi jälkikäsittelyvaatimusten arviointi on kriittistä kustannuskontrollin kannalta. Jos osaa on hitsattava, maalattava tai pinnoitettava välittömästi syöstön jälkeen, painava suora öljy edellyttää kalliin, monivaiheisen pesuprosessin. Tällaisissa tapauksissa "häviävä" öljy tai puhdas käyttäytymisö syntetikkivoide voi poistaa pesuvaiheen kokonaan, mikä vähentää huomattavasti kappalekustannusta.

Tyyppi 1: Suorat öljyt (Raskaan kaltavuuden ja syväveto)

Suorat öljyt, joita kutsutaan usein "neat"-öljyiksi, ovat laimentumatonta maaperä- tai mineraalipohjaisia nesteitä, jotka eivät sisällä vettä. Ne ovat perinteisiä metallin vaivannossa käytettäviä työhankaloita, joita arvostetaan niiden erinomaisesta voitelukyvystä ja hydrodynaamisesta tukikyvystä. Koska niissä ei ole vettä, ne tarjoittavat erinomaisen ruostesuojan koneelle ja valmiille osille.

Suorien öljyjen ensisijainen toimintamekanismi on niiden korkea viskositeetti, joka luo paksun, fyysisen esteen muotin ja työkappaleen välille. Suorituskyvyn parantamiseksi valmistajat sekoittavat näitä öljyjä usein erittäin suuren paineen (EP) lisäaineisiin, kuten klooriin, rikkiin tai rasvaan. Nämä lisäaineet reagoivat metallipinnan kanssa lämmön ja paineen vaikutuksesta muodostaen uhrautuvan kemiallisen kalvon, joka estää metallin kosketuksen keskenään, vaikka öljykalvo ohentuisi erittäin suuren voiman vaikutuksesta. Tämä tekee suorista öljyistä kultaisen standardin vaikeissa operaatioissa, kuten ruostumattoman teräksen syvävetossa tai paksujen, korkean lujuuden metalliseosten muovauksessa.

Suorien öljyjen suorituskyky kuitenkin aiheuttaa merkittäviä haittoja. Ne ovat heikkoja jäähdytteitä, mikä tarkoittaa, että ne voivat pitää lämpöä muotissa nopeiden toimintojen aikana. Ne jättävät myös raskaan, öljyisen jäännöksen, joka toimii kuin magneetti tehdashuoneen pölylle ja vaatii tehokasta rasvanpoistoa ennen maalaamista tai hitsausta. Ympäristön kannalta niillä on korkeammat hävityskustannukset ja ne voivat aiheuttaa liukastumisvaaroja tehdashuoneella. Niiden levitys tapahtuu yleensä rullapäällystyslaitteilla tai tippajärjestelmillä eikä suuttimilla niiden paksuuden vuoksi.

Tyyppi 2: Vesipohjaiset emulsioöljyt (jäähdytys ja monikäyttöisyys)

Emulsioöljyt eli vesiliukoiset öljyt ovat yleisimmät monikäyttöiset voiteluaineet nykyaikaisten leikkuutehtaiden käytössä. Nämä nesteet koostuvat mineraaliöljystä, joka on hajautettu veteen emulgointiaineiden ja pinta-aktiivisten aineiden avulla. Tuloksena on maitomaalainen neste, joka pyrkii tarjoamaan parhaat puolet molemmista: öljyn kitkattomuuden ja veden erinomaiset jäähdytysominaisuudet.

Suuri vesipitoisuus (usein laimennettu suhteella 5:1 – 20:1) mahdollistaa liuottajavalojen nopean lämmön hajaantumisen, mikä tekee niistä ideaalin valinnan korkean nopeuden vaiheittaiseen vaivaisiin, joissa muun muassa lämpölaajeneminen muuten voisi tuhota tiukat toleranssit. Öyjyvaihe tarjoaa rajavoitelun, joka suojaa työkaluja kulumiselta. Tämä monipuolisuus mahdollistaa yhden keskittymän käytön eri laimennussuhteilla eri tehtäviin samassa tilassa – runsaammissa seoksissa muotissa ja laihemmissa seoksissa kevyessä leikkaamisessa.

Vaikka liuottajat ovat monikäyttöisiä, ne vaativat huolellista huoltoa. Koska ne sisältävät vettä ja orgaanista ainetta, ne ovat alttiina bakteerikasvulle, joka voi johtua epämiellyttäviin hajuun (usein kutsuttu "maanantaiaamun hajuksi") ja ihottumaan käyttäjille. Ne myös vaativat bakteerilääkkeitä ja säännöllistä pH-seurantaa pysyäkseen stabiileina. Puhdistus on helpompaa kuin suorilla öljyillä, mutta pesuaste on yleensä vielä tarpeen poistaa öljykalvo ennen toissijaisia toimenpiteitä.

Tyyppi 3: Synteettiset nesteet (puhtaus ja jäähdytys)

Todelliset synteettiset voiteluaineet eivät sisällä mineraalöljyä. Sen sijaan ne ovat kemiallisia liuoksia, jotka koostuvat emäksisistä orgaanisista ja epäorgaanisista yhdisteistä, usein polymeereja ja pesuaineita sisältäen. Ne muodostavat läpinäkyvän liuoksen sekoitettaessa veden kanssa, mikä tarjoaa erinomaisen näkyvyyden työkappaleeseen tuotannon aikana.

Synteettiset aineet on suunniteltu pääasiassa jäähdytykseen ja puhtaudelle. Ne ovat puhtaasti toimivin vaihtoehto nesteiden joukossa, joilla on edelleen jonkin verran voitelukykyä, ja ne usein erottavat "tramp oil" -nesteet (vuotanut hydraulinen neste) pintaan helposti poistettavaksi. Tämä pitää kylvön puhtaana ja merkittävästi pidentää nesteen käyttöikää emulsioihin verrattuna. Niiden nopea lämmönsiirto tekee niistä täydellisen valinnan erittäin nopeaan ohuiden metallien painoon, kuten sähkölevyihin tai juomapakkauksiin.

Synteettisten aineiden heikkoutena on perinteisesti ollut kitkakelpoisuus. Ilman öljyä ne nojaavat kemiallisiin esteisiin, jotka eivät välttämättä kestä metallien syvävetämisen äärimmäisiä paineita. Nykyaikaiset "puolisynteettiset" hybridit tai raskas käyttöön tarkoitetut polymeerisynteetit kuitenkin paikkaavat tätä puutetta. Merkittävä etu on pestävyys; monet synteettiset voidaan hitsata suoraan ilman puhdistusta tai ne pestään helposti pois pelkillä vesillä, mikä tehostaa tuotantolinjaa.

Tyyppi 4: Haihtuvat öljyt (evaporoituvat)

Haihtuvat öljyt, joita kutsutaan myös evaporoituviksi voiteluaineiksi, ovat erikoisvalmisteisia nesteitä, joiden tarkoituksena on poistaa kokonaan tarve pesulle. Ne sisältävät suuren osuuden nopeasti haihtuvia liuottimia (kuten mineraaliviimeä), jotka kuljettavat mukanaan pientä määrää kitkakelpoisuutta parantavia lisäaineita. Painopäällä liuottimen haihtuessa ilmaan jäljelle jää huomaamaton, kuiva kalvo, joka yleensä ei häiritse maalausta tai pakkauksen laatimista.

Nämä voiteluaineet ovat suositut kevyessä osien punchaussovelluksissa, joissa ulkonäkö on kriittinen tekijä, kuten kodinkoneiden paneelit, arkkitehtoniset koristeosat tai sähköliittimet. Ne ratkaisevat pesuasemien "pullonkaulan" ongelman, mikä mahdollistaa osien siirtymisen suoraan puristimesta kokoonpanoon tai toimitukseen.

Tämä vaihtoehto heikentää suorituskykyä ja turvallisuutta. Haihtuvat öljyt tarjoavat erittäin alhaisen kitkan ja ne eivät sovi käytettäviksi muussa kuin kevyessä muovauksessa tai leikkauksessa. Lisäksi haihtumisprosessi vapauttaa haihtuvia orgaanisia yhdisteitä (VOC), jotka saattavat edellyttää erityisiä ilmanvaihtojärjestelmiä ympäristömääräysten noudattamiseksi ja työntekijöiden terveyden suojelemiseksi. Syttyvyys on myös huolenaihe, mikä edellyttää tiukkoja turvallisuusmääräyksiä puristimen ympärillä.

Johtopäätös

Metallin lyöntiprosessin optimointi edellyttää voitelun yhdistämistä paitsi puristimeen, myös koko tuotantosykliin. Vaikka suorat öljyt tarjoavat vertaamatonta työkalujen suojausta raskaisiin muovauksiin, niiden puhdistuskustannukset voivat tuhota kannattavuuden kevyemmissä tehtävissä. Toisaalta haihtuvat öljyt tarjoavat prosessin nopeutta, mutta eivät kestä korkeita paineita. Useimmiten tehokkaimat valmistajat käyttävät näitä neljää voitelutyypin lajia—suoraa, liuotettavaa, synttistä ja haihtuvaa—eri eri linjoilla maksimoidakseen sekä työkalun käyttöikään että prosessivirtauksen. Aina tulisi testata uudet voitelut pienellä mittakaavalla varmistaakseen pestettävyys ja materiaaliyhteensopivuus ennen täysmittaista käyttöönottoa.

Usein kysytyt kysymykset

1. Mitkä ovat neljä pääluokkaa lyöntivoiteluita?

Neljä ensisijaiset kategoriat ovat Suorat öljyt (maaperäperäinen, ei vettä), Liukoiset öljyt (emulsioita öljystä vedessä), Synteettiset (kemiallisia liuoksia ilman öljyä), ja Höyrtyvät öljyt (liuotepohjaisia haihtuvia nesteitä). Jokainen niistä palvelee tiettyä erikoisaluetta raskasvetoisesta muovauksesta kevyempään, pesemättömään leikkaamiseen.

2. Voinko käyttää WD-40:ää metallin vaivutukseen?

Vaikka WD-40 on suosittu yleiskäyttöinen tunkeutus- ja kevytvoitelu, se ei yleensä ei suositella sovellu teolliseen metallin vaivutukseen. Sille puuttuvat tarvittavat erittäin suuren paineen (EP) lisäaineet ja viskositeetti, joita tarvitaan työkalujen suojaamiseen suuren paineen vallitessa muovauksessa. Sen käyttäminen voi johtaa työkalujen ennenaikaiseen kulumiseen, naarmutumiseen ja epäjohdonmukaiseen osalaatuun tuotannossa.

3. Mikä on ero vetovoitelun ja vaivutusvoitelun välillä?

"Vaivutus" on yleisnimitys, joka sisältää leikkaamisen, tyhjennön ja muovauksen, kun taas "vetovoitelu" tarkoittaa metallin venyttämistä muottia vasten. Vetovoitelut (usein suorat öljyt tai raskaat voitelumassat) vaativat paljon korkeampaa voitelukykyä ja estovaikutusta estämättä metallin repeämistä tai hitsaamista muottiin sen venytettäessä. Yleiset vaivutusvoitelut saattavat priorisoida jäähdytystä ja lastunpoistoa erittäin suuren paineen suorituskyvyn sijaan.