ZKRATKA

Mazanie pri kovovej tvárňovaní sa zvyčajne delí do štyroch hlavných kategórií: Priame oleje (pre ťažké prevádzkové podmienky a vysokú mazivosť), Rozpustné oleje (univerzálne emulzie pre chladenie a všeobecné použitie), Syntetiky (pre maximálnu čistotu a chladenie), a Letuché oleje (odparovateľné kvapaliny pre ľahké aplikácie bez zvyškov). Voľba závisí predovšetkým od náročnosti operácie (napr. hlboké taženie oproti strihaniu), druhu kovu a požiadaviek po tvárňovaní, ako je zváranie alebo farbenie. Výber správneho typu vyvažuje kompromis medzi ochranou nástroja (mazivosť) a ochranou kvality výrobku (chladenie a omyvateľnosť).

Kľúčové faktory voľby: Ako vybrať

Výber optimálneho typu maziva nie je len otázkou nákupu suda oleja; ide o inžinierske rozhodnutie, ktoré ovplyvňuje životnosť nástrojov, kvalitu dielcov a následné náklady. Rozhodovacia matica sa zvyčajne otáča okolo troch základných premenných: závažnosť deformácie, materiál, ktorý sa tvaruje, a požiadavky na následné spracovanie.

Najskôr analyzujte závažnosť operácie . Jednoduché operácie, ako strihanie alebo prebíjanie, vyvíjajú teplo, ale vyžadujú menej hydrodynamického tlmenia, čo robí vodné syntetiká alebo rozpustné oleje ideálnymi. Naopak, hlboké taženie alebo tvárnenie hrubých plechov vyvíja extrémny tlak, ktorý môže spájať diel s nástrojom (napínanie). Tieto aplikácie vyžadujú vysokú viskozitu a prísady pre extrémne zaťaženie (EP), ktoré sa nachádzajú v minerálnych olejoch. Pre výrobcov, ktorí prekonávajú medzeru od rýchleho prototypovania po sériovú výrobu, je nevyhnutné spolupracovať so špecialistami, ktorí rozumejú týmto tribologickým nuanciam. Napríklad Shaoyi Metal Technology ponúka komplexné riešenia pre tvárnenie ktoré využívajú presné stratégie mazania na výrobu kľúčových automobilových komponentov ako sú ramená riadenia a podvozky, zabezpečujúc konzistenciu od prvých 50 prototypov až po milióny sériovo vyrábaných kusov.

Po druhé, zvážte zlučiteľnosť materiálov . Oceľové kovy (oceli) často vyžadujú inhibátory korózie a môžu tolerovať aktívne prísady síry alebo chlóru pre extrémny výkon. Nehorľavé kovy ako hliník alebo meď však môžu byť náchylné na sfarbenie týmito prísadami. Pre tieto mäkšie kovy je často uprednostnený polymér-fortifikovaný syntetický olej alebo špeciálny rozpustný olej, aby sa predišlo chemickému sfarbeniu.

Nakoniec, vyhodnotenie po procesných požiadaviek je kritické pre kontrolu nákladov. Ak musí byť súčiastka zváraná, natieraná alebo pozinkovaná ihneď po priešte, ťažký priamy olej bude vyžadovať náročný viacstupňový proces oplachovania. V takýchto prípadoch môže „miznúci“ olej alebo čistobežný syntetický olej úplne eliminovať fázu oplachovania, čím výrazne zníži celkové náklady na súčiastku.

Typ 1: Priame oleje (Ťažké zaťaženie a hlboké ťahanie)

Priame oleje, často nazývané „čisté“ oleje, sú nezriedené ropné alebo minerálne kvapaliny, ktoré neobsahujú vodu. Sú to tradičné pracovné kone metalurgického priemyslu, ktoré sú cenou za ich vynikajúcu mazivosť a hydrodynamické tlmiace schopnosti. Keďže sa neopierajú o vodu, poskytujú vynikajúcu ochranu proti hrdze pre stroj aj hotové diely.

Hlavným mechanizmom priamych olejov je ich vysoká viskozita, ktorá vytvára hrubú fyzickú bariéru medzi nástrojom a obrobkom. Na zlepšenie výkonu výrobcovia tieto oleje často miešajú s prísadami pre extrémne zaťaženie (EP), ako je chlór, síra alebo tuk. Tieto prísady reagujú s povrchom kovu pri teplote a tlaku a vytvárajú obetnú chemickú vrstvu, ktorá zabraňuje kontaktu kovu s kovom, aj keď je olejová vrstva extrémnym tlakom ztenčená. To robí priame oleje referenčným štandardom pre náročné operácie, ako je hlboké ťahanie nehrdznivú oceľ alebo tvorenie hrubostenných zliatin s vysokou pevnosťou.

Výkon priamych olejov však prináša významné kompromisy. Sú zlými chladičmi, čo znamená, že počas vysokorýchlostných operácií môžu teplo uviaznuť v nástroji. Tiež nechávajú silný, olejový nános, ktorý pôsobí ako magnet pre prach v dielni a vyžaduje intenzívne odmašťovanie pred farbením alebo zváraním. Z hľadiska životného prostredia predstavujú vyššie náklady na likvidáciu a potenciálne nebezpečenstvo šmyku na pracovnej ploche. Aplikácia sa zvyčajne vykonáva cez valcové alebo kvapkové systémy namiesto rozprašovačov, kvôli ich viskose.

Typ 2: Vodné rozpustné oleje (Chladenie a všestrannosť)

Rozpustné oleje, alebo emulgové oleje, sú najbežnejšími všelijakými mazivami v moderných dielňach na tvárnenie plechu. Tieto tekutiny pozostávajú z minerálneho oleja rozptýleného vo vode pomocou emulgátorov a povrchovo pôsobných látok. Výsledkom je mliečne-biela tekutina, ktorá sa snaží ponúknuť najlepšie zo oboch svetov: mazivosť oleja a vynikajúce chladiace vlastnosti vody.

Vysoký obsah vody (často riedený v pomeroch od 5:1 do 20:1) umožňuje olejom rozpustným vo vode rýchlo odvádzať teplo, čo ich robí ideálnymi pre vysokorýchlostné postupné strihanie dies, kde by inak tepelná expanzia mohla pokaziť tesné tolerancie. Olejová fáza poskytuje hranicové mazanie na ochranu nástrojov pred opotrebovaním. Táto všestrannosť umožňuje jednej prevádzke používať jeden koncentrát v rôznych riediacich pomeroch pre rôzne úlohy – bohatšie zmesi pre tvárnenie, chudobnejšie zmesi pre ľahké rezanie.

Hoci sú oleje rozpustné vo vode všestranné, vyžadujú starostlivú údržbu. Keďže obsahujú vodu a organické látky, sú náchylné na rast baktérií, ktorý môže spôsobiť neprijemný zápach (často nazývaný „zápach z pondelkového rána“) a kožné dermatitídy u obsluhy. Vyžadujú tiež biocídy a pravidelné sledovanie hodnoty pH na udržanie stability. Údržba je jednoduchšia ako pri čistých olejoch, no pred druhou operáciou je stále bežne potrebné opláchnutie na odstránenie olejovej vrstvy.

Typ 3: Syntetické kvapaliny (čistota & chladenie)

Skutočné syntetické mazivá neobsahujú žiadny minerálny olej. Namiesto toho ide o chemické roztoky zložené z alkalickej organickej a anorganickej zlúčeniny, často obsahujúcej polyméry a detergenty. Po zmiešaní s vodou tvoria priehľadný roztok, ktorý zabezpečuje vynikajúcu viditeľnosť obrobku počas výroby.

Syntetiká sú navrhnuté predovšetkým na chladenie a čistotu. Patria medzi najčistejšie pracujúce typy kvapalín, ktoré stále ponúkajú určitú mazivosť, a často odpudzujú „cudzí olej“ (uniknutú hydraulickú kvapalinu) na povrch, kde je ľahko odstrániteľný škriepaním. Tým sa udržiava kúpeľ čistý a výrazne predlžuje životnosť kvapaliny v porovnaní s emulziami. Ich rýchle odvádzanie tepla ich robí ideálnymi pre veľmi rýchle razenie tenkostenných kovov, ako sú elektrické plechy alebo plechovky.

Obmedzením syntetických látok bola historicky mazivosť. Bez obsahu oleja sa spoliehajú na chemické bariéry, ktoré nemusia vydržať extrémne tlaky pri hlbokom ťahu tvrdých kovov. Moderné „polosyntetické“ hybridy alebo vysoko výkonné polymérne syntetiká však tento rozdiel postupne znižujú. Veľkou výhodou je omyvnosť; mnoho syntetických látok možno zvárať bez predchádzajúceho čistenia alebo sa ich dá jednoducho omyť bežnou vodou, čím sa zrýchľuje výrobná linka.

Typ 4: Mizejúce oleje (odparivé)

Mizejúce oleje, tiež známe ako odparivé mazivá, sú špeciálne kvapaliny navrhnuté tak, aby úplne elimináciu procesu čistenia. Sú formulované s vysokým podielom rýchlo odparujúcich rozpúšťadiel (napríklad minerálnych duchov) spolu s malým množstvom prísad zvyšujúcich mazivosť. Po razničnom údere sa nosná kvapalina odparí do vzduchu, zanechávajúc nepozorovateľnú suchú vrstvu, ktorá zvyčajne nezasahuje do procesu natierania ani balenia.

Tieto mazivá sú uprednostňovanou voľbou pre ľahké strihanie dielov, kde je kritický vzhľad, ako napríklad panelové časti spotrebičov, architektonické lišty alebo elektronické konektory. Riešia „úzke hrdlo“ umývania, čo umožňuje presun dielov priamo zo lisu do montáže alebo expedície.

Kompromisom je výkon a bezpečnosť. Vyparujúce oleje ponúkajú veľmi nízku mazivosť a nie sú vhodné na nič viac ako na ľahké tvárnenie alebo strihanie. Navyše, proces odparovania uvoľňuje prchavé organické zlúčeniny (VOC), ktoré môžu vyžadovať špecializované vetranie, aby boli splnené environmentálne predpisy a ochrana zdravia pracovníkov. Ohrozenie vznietením je tiež prítomné, čo vyžaduje prísne bezpečnostné protokoly okolo lisu.

Záver

Optimalizácia procesu kovového väzbenia vyžaduje úpravu maziva nielen na lis, ale aj na celý výrobný životný cyklus. Zatiaľ čo priame oleje ponúkajú nevyhodnotiteľnú ochranu nástrojov pre ťažké tvárnenie, ich náklady na čistenie môžu znížiť ziskovosť pri ľahších úlohách. Naopak, miznúce oleje ponúkajú rýchlosť procesu, ale zlyhávajú pri vysokom tlaku. Najefektívnejší výrobcovia často využívajú kombináciu týchto štyroch typov — Priame, Rozpustné, Syntetické a Miznúce — naprieč rôznymi linkami, aby maximalizovali životnosť nástrojov aj tok procesu. Vždy testujte nové mazivá v malom merítku, aby ste overili oplachovateľnosť a kompatibilitu s materiálom pred úplným nasadením.

Často kladené otázky

1. Aké sú 4 hlavné typy mazív pre väzbenie?

Štyri hlavné kategórie sú Priame oleje (na báze ropy, bez vody), Rozpustné oleje (emulcie oleja vo vode), Syntetiky (chemické roztoky bez obsahu oleja) a Letuché oleje (kvapaliny na báze rozpúšťadiel, ktoré sa odparia). Každý z nich slúži špecifickému účelu, od ťažkého vytvárania až po ľahké strihanie bez nutnosti čistenia.

2. Môžem použiť WD-40 pri tvárnení kovov?

Hoci je WD-40 obľúbeným všeobecným prostriedkom na prenikanie a ľahkým mazivom, vo všeobecnosti nie je odporúčané nie je vhodný pre priemyselné tvárnenie kovov. Chýbajú mu prísady s vysokým zaťažením (EP) a požadovaná viskozita na ochranu nástrojov počas deformácie pri vysokých tlakoch. Jeho použitie môže viesť k predčasnému opotrebovaniu matríce, zadrhávaniu a nekonzistentnej kvalite dielov v produkčnom prostredí.

3. Aký je rozdiel medzi mazivami pre ťahanie a tvárnenie?

"Tvárnenie" je všeobecný termín, ktorý zahŕňa rezanie, strihanie a tvorenie tvaru, zatiaľ čo "ťahanie" sa konkrétne vzťahuje na roztiahnutie kovu do matrice. Mazivá pre ťahanie (často čisté oleje alebo husté pasty) vyžadujú oveľa vyššiu mazivosť a bariérovú ochranu, aby sa zabránilo trhaniu kovu alebo jeho zvárania k matici počas roztiahnutia. Všeobecné mazivá pre tvárnenie môžu mať väčší dôraz na chladenie a odstraňovanie triesok oproti výkonu pri extrémnom zaťažení.