POVZETEK

Maščevanje za kovinsko žigosanje spada na splošno v štiri osnovne kategorije: Neposredna olja (za težke aplikacije in visoko maščnost), Topna olja (vsestrahne emulcije za hlajenje in splošno uporabo), Sintetična olja (za največjo čistost in učinkovito hlajenje), in Ihladna olja (izpareče tekočine za lahke aplikacije brez ostankov). Izbira je odvisna predvsem od obremenitve postopka (npr. globoko vlečenje nasproti odrezovanju), vrste kovine ter zahtev po žigosanju, kot so varjenje ali barvanje. Prava izbira uravnoveša kompromis med zaščito orodja (maščnost) in kakovostjo izdelka (hlajenje in ometljivost).

Ključni dejavniki izbire: kako izbrati

Izbira optimalnega tipa maziva ni le nakup sodčka olja; gre za inženirsko odločitev, ki vpliva na življenjsko dobo orodja, kakovost delov in stroške v nadaljnjih fazah. Matrika odločanja se običajno vrti okoli treh osnovnih spremenljivk: resnost deformacije, material, ki se žiga, ter zahteve po procesu.

Najprej analizirajte resnost operacije . Enostavne operacije, kot so izrezovanje ali probijanje, povzročajo toploto, vendar zahtevajo manj hidrodinamičnega dušenja, zaradi česar so vodno bazirana sintetična maziva ali topna olja idealna. Nasprotno pa globoko vlečenje ali žiganje debelih pločevin ustvarja ekstremni tlak, ki lahko zvari del z orodjem (zalipanje). Te aplikacije zahtevajo viskoznost in dodatke za ekstremne obremenitve (EP), ki jih najdemo v mineralnih oljih. Za proizvajalce, ki premostijo razliko med hitrim prototipiranjem in serijsko proizvodnjo, je ključno sodelovanje s strokovnjaki, ki razumejo te tribološke nianse. Na primer, Podjetje Shaoyi Metal Technology ponuja celovite rešitve za kovanje ki uporabljajo natančne strategije maščenja za izdelavo ključnih avtomobilskih komponent, kot so vodila in podokvirja, ter zagotavljajo doslednost od prvih 50 prototipov do milijonov serijsko proizvedenih enot.

Drugič, upoštevajte zadevna združljivost železovi kovini (jekla) pogosto potrebujeta zaviralce korozije in lahko prenesejo aktivni žveplo ali klor dodatke za ekstremno zmogljivost. Neželezove kovine, kot sta aluminij ali baker, so pa občutljive na madeže zaradi istih dodatkov. Za te mehkejše kovine se pogosto raje uporablja polimerjem obogatena sintetična maščevala ali specializirano topno olje, da se prepreči kemično pobarvanje.

Nazadnje, ocenitev zahteve po postopku je ključnega pomena za nadzor stroškov. Če je treba del takoj po žigosanju zvariti, pobarvati ali prevleči, bo težko naravno olje zahtevalo drag proces večstopenjskega umivanja. V takšnih primerih lahko uporaba "izginljivega" olja ali čisto tekočega sintetičnega sredstva popolnoma odpravi fazo umivanja, kar znatno zmanjša skupne stroške na kos.

Vrsta 1: Naravna olja (težka uporaba in globoko vlečenje)

Naravna olja, pogosto imenovana "neutemeljena" olja, so nerazredjena naftna ali mineralna tekočina, ki ne vsebuje vode. Tradicionalno so delovna moč metalnega žigosanja, cenjena zaradi izjemne maznosti in sposobnosti hidrodinamskega dušenja. Ker ne temeljijo na vodi, zagotavljajo odlično zaščito pred rjo za stroj in končne izdelke.

Primarni mehanizem ravnih olj je njihova visoka viskoznost, ki ustvari debelo, fizično pregrado med orodjem in obdelovancem. Za izboljšanje zmogljivosti proizvajalci pogosto mešajo ta olja z dodatki za ekstremni tlak (ET), kot so klor, žvepl ali maščobe. Ti dodatki reagirajo s površino kovine ob toploti in tlaku ter tvorijo kemično folijo, ki se žrtvuje, s čimer preprečujejo stik kovine z kovino, tudi kadar je oljna folija razredčena zaradi ekstremne sile. Zato so rava olja zlata norma za zahtevne operacije, kot je globoko vlečenje nerjavnega jekla ali oblikovanje debele, visoko trdne zlitine.

Vendar pa zmogljivost direktnih olj prinaša pomembne kompromise. Slabo delujejo kot hladila, kar pomeni, da lahko med visokohitrostnimi operacijami zadržijo toploto v orodju. Prav tako pustijo debelo, oljno rezino, ki deluje kot magnet za delniški prah in zahteva intenzivno odmaščevanje pred barvanjem ali varjenjem. Okoljsko predstavljajo višje stroške odstranitve in potencialno nevarnost odplajevanja na delnici. Nanos se običajno izvede s valjastimi prevlečnimi napravami ali sistemom kapljanja namesto razpršilnikov, zaradi njihove viskoznosti.

Vrsta 2: Vodno raztopljivi olji (hlajenje in vsestravnost)

Topna olja ali emulsijska olja so najpogostejiva vsestravna maziva v sodobnih žagalnicah. Te tekoče snovi sestojijo iz mineralnega olja, razpršjenega v vodi s pomočjo emulgiranskih sredstev in površinsko aktivnih snovi. Rezultat je mlečno-bela tekočina, ki poskuša ponuditi najboljše iz obeh svetov: maznost olja in odlične hladilne lastnosti vode.

Visoka vsebnost vode (pogosto razredjena v razmerjih od 5:1 do 20:1) omogoča topnim oljem hitro razprševanje toplote, kar jih naredi idealne za hitro progresivno žigosanje, kjer bi sicer toplotna razteznost pokvarila tesne tolerance. Oljna faza zagotavlja mejno podmazovanje za zaščito orodja pred obrabo. Ta raznolikost omogoča, da lahko ena ista naprava uporabi en sam koncentrat pri različnih razmerjih razreditev za različne naloge—bogatejše mešanice za oblikovanje, redkejše mešanice za lahko rezanje.

Čeprav so topna olja raznolika, zahtevajo skrbno vzdrževanje. Ker vsebujejo vodo in organsko snov, so nagnjena k rasti bakterij, kar lahko povzroči neugodne vonjave (pogosto imenovane »vonj sredi prve dopoldnevi«) in kožne vnetje za obratovalce. Poleg tega potrebujejo biocide ter redno spremljanje pH-vrednosti za ohranjanje stabilnosti. Čiščenje je lažje kot pri nepomešanih oljih, vendar je pred sekundarnimi operacijami še vedno pogosto potrebna faza izpiranja za odstranitev oljnega filma.

Vrsta 3: Sintetični tekočini (čistost in hlajenje)

Prave sintetične mazive ne vsebujejo nafte. Namesto tega so kemične raztopine, sestavljene iz alkalnih organskih in anorganskih spojin, pogosto vključujejo polimere in detergenta. Pri mešanju z vodo tvorijo prozorno raztopino, ki omogoča odličen vid na obdelovanec med proizvodnjo.

Sintetična sredstva so zasnovana predvsem za hlajenje in čistost. Med tekočinami, ki še vedno ponujajo določeno mazkost, so najčistejša; pogosto odbijajo »tujole« (uhajajoče hidravlične tekočine) na površino, kar omogoča enostavno odstranjevanje. Tako ostane kopel čista in znatno podaljša življenjsko dobo tekočine v primerjavi z emulzijami. Zaradi hitrega odvajanja toplote so popolne za zelo hitro žigosanje tankih kovinskih pločevin, kot so električni limi ali pločevinka za pijačo.

Omejitev sintetičnih sredstev je bila zgodovinsko mazilnost. Brez vsebnosti olja se zanašajo na kemične pregrade, ki morda ne zdržijo ekstremnih tlakov pri globokem vlečenju trdih kovin. Vendar pa sodobna »pol-sintetična« hibridna ali težka polimerna sintetična sredstva zmanjšujejo to vrzel. Glavna prednost je očistljivost; mnoga sintetična sredstva je mogoče zavariti brez čiščenja ali se enostavno opere z navadno vodo, kar poenostavi proizvodno linijo.

Tip 4: Izkipevalna olja (izparevalna)

Izkipevalna olja, imenovana tudi izparevalni maziva, so specializirane tekočine, ki so zasnovane tako, da popolnoma odpravijo postopek čiščenja. Sestavljene so iz visokega odstotka hitro izparevajočih topil (kot npr. mineralna dušila) z majhnim dodatkom dodatkov za mazilnost. Po udarcu pri žigosanju se nosilno topilo izpari v zrak, pri čemer ostane nepomembna suha folija, ki praviloma ne vpliva na barvanje ali pakiranje.

Ti maziva so najboljša izbira za obdelavo delov z majhno obremenitvijo, kjer je bistven videz, na primer plošča gospodinjskih aparatov, arhitekturni okrasni elementi ali električni priključki. Rešujejo težavo »usadi« na postajah za pranje, kar omogoča neposreden prehod delov iz tlačnice v sestavljanje oziroma dostavo.

Zmanjšana zmogljivost in varnost sta nadomestna dejavnika. Izparevače olja ponujajo zelo nizko maščenje in niso primerna za karkoli drugega kot lahko oblikovanje ali odrezovanje. Poleg tega proces izparjanja sprošča hlapne organske spojine (VOC), kar zahteva posebne prezračevalne sisteme za izpolnjevanje okoljskih predpisov in zaščito zdravja delavcev. Tudi vnetljivost je pomemben dejavnik, kar zahteva stroge varnostne protokole v okolici tlačnice.

Zaključek

Optimizacija procesa kovinskega žiganja zahteva prilagoditev maziva ne le preši, temveč celotnemu ciklu proizvodnje. Medtem ko naravna olja ponujajo nepremagovito zaščito orodja pri intenzivnem oblikovanju, lahko stroški čiščenja ubijejo rentabilnost pri lažjih opravilih. Nasprotno, izhlapeva olja omogočajo hitrost procesa, a odpovejo pri visokih tlakih. Najučinkovitejši proizvajalci pogosto uporabljajo kombinacijo teh štirih vrst – naravnih, topnih, sintetičnih in izhlapevajočih – na različnih linijah, da maksimirajo tako življenjsko dobo orodja kot tudi tok procesa. Novi mazivi naj bodo vedno preizkušeni v majhni meri, da se preveri njihova očistljivost in združljivost z materialom, preden se uvedejo v celotni proces.

Pogosta vprašanja

1. Katera so 4 glavna tipa žigalnih maziv?

Štiri primarne kategorije so Neposredna olja (na osnovi nafte, brez vode), Topna olja (emulzije olja v vodi), Sintetična olja (kemične raztopine brez olja) in Ihladna olja (na podlagi topil, izhlapevajoče tekočine). Vsaka služi določenemu posebnemu namenu, od intenzivnega vlečenja do lahkotnega rezanja brez potrebe po čiščenju.

2. Ali lahko uporabim WD-40 za žigosanje kovin?

Čeprav je WD-40 priljubljen splošni prodorni sredstvo in lahki mazivo, ga na splošno ni priporočljivo ni primerno za industrijsko žigosanje kovin. Manjka mu dodatki za ekstremne obremenitve (EP) in viskoznost, ki sta potrebna za zaščito orodja med deformacijo pri visokih silah. Uporaba WD-40 lahko v proizvodnem okolju povzroči predčasno obrabo kalibrov, zareze in neenakomerno kakovost izdelkov.

3. Kaka je razlika med mazivi za vlečenje in žigosanje?

»Žigosanje« je splošen izraz, ki vključuje rezanje, izrezovanje in oblikovanje, medtem ko »vlečenje« pomeni raztezanje kovine v kalibr. Maziva za vlečenje (pogosto čisti olji ali goste pasto) zahtevajo veliko višjo maznost in varovalni sloj, da preprečijo raztrganje kovine ali zvarjanje na kalibr med raztezanjem. Splošna maziva za žigosanje lahko dajejo prednost hlajenju in odstranjevanju ostružin pred ekstremno tlakovalno zmogljivostjo.