TL;DR

Eļļošana metāla štampēšanai parasti iedalās četrās galvenajās kategorijās: Tiešās eļļas (intensīvām, augstas eļļošanas spējas vajadzībām), Šķīstošās eļļas (universālas emulsijas atdzesēšanai un vispārējai lietošanai), Sintētiskās eļļas (maksimālai tīrībai un atdzesēšanai), un Izgarojošās eļļas (iztvaikojošas šķidrās vielas vieglajiem, bez atlikuma lietojumiem). Izvēle lielā mērā ir atkarīga no operācijas smaguma (piemēram, dziļa velkšana salīdzībā ar griešanu), metāla veida un pēc štampēšanas prasībām, piemēram, metināšanai vai krāsošanai. Pareizas eļļas izvēle balansē kompromisu starp veidņa aizsardzību (eļļošanas spēju) un daļas kvalitātes aizsardzību (atdzesēšanu un mazgājamību).

Svarīgi izvēles faktori: kā izvēlēties

Optimāla smērvielas veida izvēle nav vienkārši tikai eļļas baļķa iegāde; tā ir inženierijas lēmums, kas ietekmē instrumenta kalpošanas laiku, detaļu kvalitāti un papildu izmaksas. Lēmumu matrica parasti balstās uz trim galveniem mainīgajiem lielumiem: deformācijas smagumu, materiālu, kas tiek kalts, un pēcapstrādes prasībām.

Pirmkārt, analizējiet darbības smagumu . Vienkāršas darbības, piemēram, izgriešana vai perforēšana, rada siltumu, bet nepieprasa lielu hidrodinamisko dempferēšanu, tādēļ ideāli piemēroti ir ūdenī šķīstošie sintētiskie produkti vai šķīstošās eļļas. Savukārt dziļās vilkšanas vai biezas plātnes kalšanas procesos rodas ļoti augsts spiediens, kas var izraisīt detaļas savienošanos ar formi (iezāģēšanos). Šādām lietošanas jomām nepieciešama liela viskozitāte un Ekstraspiediena (EP) piedevas, kādas raksturīgas tīrajām eļļām. Ražotājiem, kuri pāriet no ātrās prototipēšanas uz masveida ražošanu, ir būtiski sadarboties ar speciālistiem, kuri saprot šīs triboloģiskās nianses. Piemēram, Shaoyi Metal Technology piedāvā plašas štampēšanas risinājumu kas izmanto precīzas eļļošanas stratēģijas, lai ražotu kritiski svarīgas automašīnu sastāvdaļas, piemēram, balstiekārtas un rāmjus, nodrošinot vienmērību no pirmajiem 50 prototipiem līdz miljoniem masveida ražotu vienību.

Otrkārt, ņemiet vērā materiāla saderība dzelzs saturošie metāli (tērauds) bieži prasa korozijas inhibitorus un var izturēt aktīvu sēru vai hloru aditīvus ekstrēmas veiktspējas nodrošināšanai. Taču nelēttērauda metāli, piemēram, alumīnijs vai varš, ir jutīgi pret šo pašu aditīvu izraisītu piesārņojumu. Šiem mīkstākajiem metāliem bieži tiek dota priekšroka polimēriem bagātinātiem sintētiskiem materiāliem vai speciālām šķīstošajām eļļām, lai novērstu ķīmisku krāsošanos.

Visbeidzot, novērtējot pēcapstrādes prasības ir būtisks izmaksu kontrolei. Ja daļai pēc stampēšanas nekavējoties nepieciešams metināt, krāsot vai pārklāt ar pārklājumu, smags taisnā veida eļļa prasīs dārgu daudzposmu mazgāšanas procesu. Šādos gadījumos „izgaismo“ eļļa vai tīrā darbības sintētiskā eļļa var pilnībā atcelt mazgāšanas posmu, ievērojami samazinot kopējās izmaksas par katru daļu.

Tips 1: Taisnā veida eļļas (smagās slodzes un dziļajai veltnēšanai)

Taisnā veida eļļas, bieži sauktas „tīrās“ eļļas, ir neatšķaidīti petrolejas vai minerālās pamata šķidrumi, kas nesatur ūdeni. Tās ir tradicionālie metināšanas metāla rūpniecības darba zirgi, ko vērtē pēc tās pārākās lubrifikācijas un hidrodinamiskās amortizēšanas spējas. Tā kā tās nesatur ūdeni, tās nodrošina lielisku pretkorozijas aizsardzību mašīnai un gatavajām daļām.

Taisnvirziena eļļu galvenais darbības mehānisms ir to augstā viskozitāte, kas rada biezu fizisku barjeru starp matrici un заготовку. Lai uzlabotu veiktspēju, ražotāji bieži sajauc šīs eļļas ar ekstrēmas spiediena (EP) piedevām, piemēram, hloru, sēru vai taukiem. Šīs piedevas reaģē ar metāla virsmu siltuma un spiediena ietekmē, veidojot upurējamu ķīmisko plēvi, kas novērš metāla saskari ar metālu pat tad, ja eļļas plēve kļūst tievāka dēļ ekstrēma spiediena. Tādēļ taisnvirziena eļļas ir zelta standarts grūtām operācijām, piemēram, dziļajam stiepļu vilkšanai no nerūsējošā tērauda vai biezu, augstas izturības sakausējumu formēšanai.

Tomēr taisno eļļu veiktspēja ir ar būtiskiem kompromisiem. Tās ir slikas dzesēšanas šķidrumi, kas nozīmē, ka tās var uzkrāt siltumu veidņos augstā ātrumā darbībās. Tās arī atstāj biezu, eļļainu atstādu, kas darbojas kā magnēts rūpnīcas putekļiem un prasa intensīvu attīrīšanu pirms krāsošanas vai metināšanas. No vides viedokļa tās rada augstākas atkritumu izvades izmaksas un potenciālu slīdēšanas bīstamību rūpnīcas grīdā. Uznesumu parasti veic ar rullīšu pārklājuma iekārtām vai pilien sistēmām, nevis ar smidzinātājiem, jo tās ir biezas.

Tips 2: Udens bāzēti šķīstošie (Dzesēšana & Versatilitāte)

Šķīstošās eļļas vai emulsijas eļļas ir visbiežāk lietotie vispārējiem mērķiem derīgie smērvielas mūsdienu stampinga darbnīcās. Šie šķidrumi sastāv no minerāleļļas, kas izkaisīta ūdenī, izmantojot emulsijas veidošanas līdzekļus un virspārslāgas. Rezultāts ir pienbaltā šķidruma, kas mēģina piedāvāt abu labāko: eļļas smērētspēju un ūdens pārākās dzesēšanas īpašības.

Augsts ūdens saturs (bieži atšķaidīts attiecībā no 5:1 līdz 20:1) ļauj šķīstamajām eļļām ātri izkliedēt siltumu, tādējādi padarot tās ideālas augsto ātrumu progresīvo štampu darbā, kur termālā izplešanās var sabojāt precīzus izmērus. Eļļas fāze nodrošina robežlubricēšanu, lai aizsargātu rīkojumu no nodilēšanas. Šī daudzveidība ļauj vienai iekārtai izmantot vienu koncentrātu ar dažādiem atšķaidījuma attiecībām dažādiem uzdevumiem—bagātīgākām maisījumiem veidošanai, slānkākām maisījumiem vieglajiem griešanas darbiem.

Lai gan šķīstamās eļļas ir daudzveidīgas, tās prasa rūpīgu uzturēšanu. Tā kā tās satur ūdeni un organiskas vielas, tās ir pakļautas baktēriju augšanai, kas var izraisīt nepatīkamus smakus (bieži sauktu "pirmdienas rīta smaka") un operatoriem ādas dermatītu. Tās arī prasa biocīdus un regulāru pH līmeņa uzraudzību, lai saglabātu stabilitāti. Notīrīšana ir vieglāka salīdzība ar tīrām eļļām, tomēr parasti vēl ir nepieciešama mazgāšanas fāze, lai noņemt eļļas plēvi pirms sekundāro operāciju.

Tips 3: Sintētiskās šķidrās vielas (tīrība un atdzesēšana)

Īstie sintētiskie eļļi nesatur minerāleļļu. Vietal viņi ir ķimiskas šķīdumu, ko veido organiskas un neorganiskas sārveida savienojumi, bieži ietverot polimērus un tīrītājus. Kad tie sajauc ar ūdeni, veidojas caurspīdīga šķīduma, kas nodrošina lielisku redzamību apstrādājamā izstrādējuma laikā ražošanas procesā.

Sintētiskie šķidrumi galvenokārt tiek izstrādati, lai nodrošinātu atdzesēšanu un tīrību. Tie ir visu šķidrumu, kas vēl nodrošina kādu eļļošanās spēju, visu tīrākā darbības iespējums, bieži noraidot „ceļojošo eļļu“ (noplūdušo hidraulisko šķidrumu) uz virsmas, lai to viegli noņemt. Tas saglabā šķīduma vannu tīru un ievērojami pagarina šķidruma kalpošanas laiku salīdzājumā ar emulsijām. To ātrā siltuma izkliede padara to ideālu vieglā kalumta metālu ļoti augstā ātrumā pēšanai, piemēram, elektriskajām laminācijām vai dzērienu konservām.

Sintētisko materiālu ierobežojums vēsturiski ir bijis to slīpējošās īpašības. Bez eļļas satura tie balstās uz ķīmiskiem barjeraslākiem, kas var nespēt izturēt liela stipruma metālu dziļrīvēšanas ekstrēmos spiedienus. Tomēr mūsdienīgi „puslīdz sintētiskie” hibrīdi vai smagās klases polimēru sintētiskie materiāli šo plaisu aizpilda. Lielā priekšrocība ir notīrāmība; daudzus sintētiskos materiālus var savienot ar metināšanu bez tīrīšanas vai tie viegli noberžami ar parastu ūdeni, vienkāršojot ražošanas līniju.

Tips 4: Pagaisošās eļļas (iztvaikojošās)

Pagaisošās eļļas, pazīstamas arī kā iztvaikojošie smērvieli, ir specializēti šķidrumi, kuru mērķis pilnībā novērst tīrīšanas procesu. Tās satur lielu daudzumu ātri iztvaikojošu šķīdinātāju (piemēram, minerālspiritus), kas pārvadā nelielu daudzumu slīpējošo piedevu. Pēc spiedforma sitiena pārnēsātājs šķīdinātājs iztvaiko gaisā, atstājot pēc sevis nejūtamu, sausu plēvi, kas parasti neietekmē krāsošanu vai iepakošanu.

Šie smērvielas ir ieteicamā izvēle vieglā intensitātes daļu stampēšanai, kur estētika ir būtiska, piemēram, mājsaimniecības ierīču paneļiem, arhitekturā izmantojamiem dekoratīviem elementiem vai elektroniskiem savienojumiem. Tie risina problēmu ar mazgāšanas staciju „sašaurinājumu“, ļaujot detaļām pārvietoties tieši no preses uz montāžu vai piegādi.

Kompromiss ir veiktspēja un drošība. Izgarojošās eļļas nodrošina ļoti zemu smērīgumu un nav piemērotas nekādām vajadzībām, kas pārsniedz vieglu formas došanu vai izgriešanu. Turklāt iztvaikošanas process izlaiž gaisā organiskus piesārņotājus (VOC), kas var prasīt speciālas ventilācijas sistēmas, lai atbilstēt vides noteikumiem un aizsargāt darbinieku veselību. Ugunsbīstamība arī ir problēma, kas prasa stingras drošības procedūras ap presi.

Secinājums

Jūsu metāla štampēšanas procesa optimizēšana prasa atbilstošu smērvielu izvēli, ne tikai atbilstoši presēm, bet visam ražošanas ciklam. Tīrie eļļas nodrošina neaizstājamu rīku aizsardzību smagam veidošanai, taču to tīrīšanas izmaksas var sabojāt rentabilitāti vieglākās operācijās. Savukārt pazūdošās eļļas nodrošina procesa ātrumu, bet nespēj radīt augstu spiedienu. Efektīvākie ražotāji bieži izmanto kombināciju no šiem četriem tipiem — Tīrie, Šķīdināmie, Sintētiskie un Pazūdošie — dažādās līnijās, lai maksimāli palielinātu gan rīku kalpošanas laiku, gan procesa plūsmu. Jaunu smērvielu vienmēr pārbaudiet nelielā mērogā, lai pārliecinātos par to izmazgājamību un materiāla saderību pirms pilnas ieviešanas.

Bieži uzdotie jautājumi

1. Kādi ir 4 galvenie štampēšanas smērvielu veidi?

Četras galvenās kategorijas ir Tiešās eļļas (uz naftas bāzes, bez ūdens), Šķīstošās eļļas (eļļas emulsijas ūdenī), Sintētiskās eļļas (ķīmiskas šķīdumformas bez eļļas) un Izgarojošās eļļas (šķīdinātāja bāzes iztvaikojošas šķidrumformas). Katrs no tiem kalpo specifiskai nišai — sākot no smagas vilkšanas līdz vieglai, beztīrīšanas griešanai.

2. Vai es varu izmantot WD-40 metāla pēšanai?

Kaut WD-40 ir populārs vismērķa penetrants un viegls eļļš, tas parasti nav ieteicamas nav piemērots rūpnieciskai metāla pēšanai. Tam trūkst ekstrēmas spiediena (EP) piedevu un vajadzīgās viskozitātes, lai aizsargātu rīkojumu augstā slodzes deformācijas laikā. Tā izmantošana var izraisīt sagriezēja pārāgu nodilēšanu, aizķeršanos un nestabilu izstrādājumu kvalitāti ražošanas vidē.

3. Kāda ir atšķirība starp veltnēšanas un pēšanas eļļām?

"Pēšana" ir vispārīgs termins, kas ietver griešanu, izgriešanu un formas došanu, savukārt "veltnēšana" konkrēti attiecas uz metāla izstiepīšanu veidnē. Veltnēšanas eļļām (bieži taisnās eļļās vai smagās pastās) nepieciešama daudz augstāka eļļotspēja un barjeras aizsardzība, lai novērstu metāla plīsumus vai metāla savienošanos ar veidni tās izstiepīšanas laikā. Vispārīgām pēšanas eļļām var būt lielāka prioritāte dzesēšana un skaidu izskalošana salīdzābā ar ekstrēmas spiediena veiktspēju.