Коротко

Змащування для штампування металу зазвичай поділяється на чотири основні категорії: Прямі олії (для важких умов із високою мастильністю), Розчинні олії (універсальні емульсії для охолодження та загального використання), Синтетичні (для максимальної чистоти та охолодження), і Випарні олії (випарні рідини для легких, безликах застосувань). Вибір залежить від складності операції (наприклад, глибоке витягання проти вирізування), типу металу та вимог після штампування, таких як зварювання або фарбування. Правильний вибір забезпечує баланс між захистом інструальну (мастильність) та збереженням якості виробу (охолодження та змивність).

Критичні фактори вибору: як обрати

Вибір оптимального типу мастила — це не просто покупка бочки з олією; це інженерне рішення, яке впливає на термін служби інструменту, якість деталей та подальші витрати. Матриця рішень зазвичай базується на трьох основних змінних: ступінь складності деформації, матеріал, що штампується, та вимоги до процесів після обробки.

По-перше, проаналізуйте складність операції . Прості операції, такі як вирубка або пробивання, виробляють тепло, але потребують меншого гідродинамічного подушкування, що робить водні синтетичні мастила або розчинні олії ідеальними. Навпаки, глибока витяжка або штампування важких перерізів створює екстремальний тиск, який може призварювати деталь до матриці (затирання). Ці застосування вимагають високої в'язкості та добавок екстремального тиску (EP), характерних для чистих олій. Для виробників, які переходять від швидкого прототипування до масового виробництва, співпраця з фахівцями, які розуміють ці трибологічні нюанси, є життєво важливою. Наприклад, Shaoyi Metal Technology пропонує комплексні рішення для штампування що використовують точні стратегії змащення для виготовлення ключових автомобільних компонентів, таких як важелі підвіски та рами, забезпечуючи стабільність від перших 50 прототипів до мільйонів серійних одиниць.

По-друге, враховуйте сумісність матеріалів . Чорні метали (сталі) часто потребують інгібіторів корозії та можуть витримувати активні добавки на основі сірки або хлору для підвищеної продуктивності. Кольорові метали, такі як алюміній або мідь, навпаки, схильні до потемніння від цих самих добавок. Для таких м'яких металів найчастіше віддають перевагу синтетичним мастилам із полімерними добавками або спеціалізованим розчинним оліям, щоб запобігти хімічному потемнінню.

Нарешті, оцінка вимог до процесів після обробки є критично важливою для контролю витрат. Якщо деталь потрібно зварювати, фарбувати або покривати гальванопокриттям безпосередньо після штампування, важке прямо діюче масло вимагатиме дорогого багатоступеневого процесу промивання. У таких випадках «зникаюче» масло або чисте синтетичне мастило можуть повністю усунути етап промивання, значно знизивши загальну вартість на одиницю продукції.

Тип 1: Прямі олії (Важкі та Глибоке витягування)

Прямі олії, які часто називають «чистими» оліями, є неводяним рідким паливним або мінеральним засобом, що не містить води. Вони є традиційними робочими конями у галузі металевого штампування, цінуються за їх відмінну змащувальну здатність та гідродинамічні амортизаційні можливості. Оскільки вони не залежать на воді, вони забезпечують чудовий захист від іржі для машини та готових деталей.

Основний механізм дії прямої оливи є ї високою в'язкістю, яка створює товстий фізичний бар'єр між матрицею та заготовкою. Щоб підвищити продуктивність, виробники часто сумішують ці оливи з добавками екстремального тиску (ЕР), такими як хлор, сірка або жир. Ці добавки реагують з поверхнею металу під дією тепла та тиску, утворюючи хімічну плівку, що підлягає жертвуванню, і запобігають контакту металу з металом, навіть коли оливна плівка стає тоншою під впливом екстремального зусилля. Це робить пряму оливу золотим стандартом для складних операцій, таких як глибока витяжка нержавіюючої сталі або формування товстих високоміцних сплавів.

Проте продуктивність прямих мастил супроводжується значними компромісами. Вони погано охолоджують, через що можуть утримувати тепло в матриці під час високошвидкісних операцій. Вони також залишають густий олійний залишок, який діє як магніт для пилу в цеху й потребує інтенсивного знежирення перед фарбуванням або зварюванням. З екологічної точки зору, вони спричиняють вищі витрати на утилізацію та потенційну небезпеку ковзання на підлозі цеху. Нанесення зазвичай здійснюється за допомогою валкових наносників або систем капельного подавання, а не розпилювачів, через їхню високу в'язкість.

Тип 2: Водорозчинні емульсії (охолодження та універсальність)

Розчинні мастила, або емульговані олії, є найпоширенішими багатофункціональними мастильними матеріалами в сучасних штампувальних цехах. Ці рідини складаються з мінеральної олії, розподіленої у воді за допомогою емульгаторів і поверхнево-активних речовин. Результатом є молочна біла рідина, яка намагається поєднати переваги обох світів: мастильні властивості олії та чудові охолоджувальні характеристики води.

Високий вміст води (часто розбавляється у співвідношенні від 5:1 до 20:1) дозволяє емульсійним маслам швидко відводити тепло, що робить їх ідеальними для високошвидкісного штампування у прогресивних матрицях, де теплове розширення інакше може зруйнувати вузькі допуски. Олеїнова фаза забезпечує граничне змащення, захищаючи інструмент від зносу. Така універсальність дозволяє одному підприємству використовувати один концентрат у різних ступенях розведення для різних завдань — насиченіші суміші для формування, бідніші — для легкого різання.

Незважаючи на універсальність, емульсійні масла потребують ретельного обслуговування. Оскільки вони містять воду та органічні речовини, в них може розвиватися бактеріальна флора, що призводить до неприємного запаху (часто називають «запахом понеділка зранку») та шкірного дерматиту у операторів. Для підтримки стабільності також необхідні біоциди та регулярний контроль рівня pH. Очищення простіше, ніж у разі мінеральних масел, але етап промивки все ж зазвичай потрібен для видалення олійної плівки перед вторинною обробкою.

Тип 3: Синтетичні рідини (чистота та охолодження)

Справжні синтетичні мастила не містять мінеральних олій. Натомість вони є хімічними розчинами, утвореними з лужних органічних і неорганічних сполук, часто включаючи полімери та моючі засоби. Вони утворюють прозорий розчин при змішуванні з водою, забезпечуючи чудкий огляд заготовки під час виробництва.

Синтетичні рідини розроблені переважно для охолодження та чистоти. Вони є найчистішим варіантом серед рідин, які все ще мають певну змащувальну здатність, і часто витісняють «бродячу оливу» (протікаючу гідравлічну рідину) на поверхню, що дозволяє легко її знімати. Це тримає ванну чистою і значно подовжує термін служби рідини порівняно з емульсіями. Їхнє швидке відведення тепла робить їх ідеальними для дуже швидкісної штампування тонких металів, таких як електротехнічні листи або банки для напоїв.

Історично, обмеження синтетиків полягало у змащуванні. Без вмісту олії вони покладаються на хімічні бар'єри, які можуть не витримувати екстремальних тисків при глибокому витягуванні твердих металів. Проте сучасні «напівсинтетичні» гібриди або високоміцні полімерні синтетики зменшують цей розрив. Великою перевагою є можливість промивання; багато синтетиків можна зварювати без очищення або легко змити звичайною водою, що оптимізує виробничу лінію.

Тип 4: Зникаючі олії (Випаровувані)

Зникаючі олії, також відомі як випаровувані змащувачі, є спеціалізованими рідинами, призначеними для повного виключення процесу очищення. Вони виготовлені з великої кількості швидкозникаючих розчинників (наприклад, мінеральних спиртів), що містять невелику кількість добавок для змащування. Після удару штампування, розчинник-носій випаровується у повітря, залишаючи майже непомітну суху плівку, яка зазвичай не перешкоджає фарбуванню чи пакуванню.

Ці мастила є переважним вибором для легкої штампувальної обробки деталей, де важливим є естетичний вигляд, наприклад панелей побутової техніки, архітектурних приладобів або електронних з’єднувачів. Вони вирішують проблему «вузького місця» на мийних станціях, дозволяючи деталям рухатися безпосередньо з преса на складання або відправлення.

Компроміс полягає у продуктивності та безпеці. Зникаючі мастила забезпечують дуже низьку змащувальну здатність і не підходять ні для чого, окрім легкого формування або вирубки. Крім того, процес випаровування виділяє леткі органічні сполуки (ЛОС), що може вимагати спеціалізованих систем вентиляції для виконання екологічних норм і захисту здоров'я працівників. Пожежонебезпечність також є проблемою, що вимагає суворих правил безпеки біля преса.

Висновок

Оптимізація процесу штампування металу вимагає підбір смазки не лише для преса, але й для всього циклу виробництва. Хоча суцільні олії забезпечують неперевершене захист інструменту під час важких операцій формування, ї витрати на очищення можуть знижувати рентабельність при легших завданнях. Навпаки, випарні олії забезпечують швидкість процесу, але не витримують високого тиску. Найефективніші виробники часто використовують суміш цих чотирьох типів — Суцільні, Розчинні, Синтетичні та Випарні — на різних лініях, щоб максимізувати термін служби інструменту та ефективність процесу. Завжди тестуйте нові смазки в невеликому масштабі, щоб підтвердити ї вимивання та сумісність з матеріалом перед повною реалізацією.

Поширені запитання

1. Які є 4 основні типи смазок для штампування?

Чотири основні категорії є Прямі олії (на основі нафти, без води), Розчинні олії ( емульсії олії у воді), Синтетичні (хімічні розчини без олії) та Випарні олії (рідини на основі розчинників, що випаровуються). Кожна з них відповідає певній ніші, від важкого штампування до легкого штампування без очищення.

2. Чи можна використовувати WD-40 для штампування металу?

Хоча WD-40 є популярним універсальним проникаючим засобом і легким мастилом, його зазвичай не рекомендується не рекомендують для промислового штампування металу. У ньому відсутні добавки екстремального тиску (ЕР) і потрібна в'язкість, необхідні для захисту інструменту під час деформації з великим навантаженням. Використання WD-40 може призвести до передчасного зносу матриці, заїдання та нестабільної якості деталей у виробничих умовах.

3. У чому різниця між мастилами для витяжки та штампування?

«Штампування» — це загальний термін, що включає різання, пробивання та формування, тоді як «витяжка» стосується конкретно розтягування металу в матриці. Мастила для витяжки (часто чисті нафтові масла або густі пастоподібні склади) потребують значно вищої змащувальної здатності та бар'єрного захисту, щоб запобігти розриву металу або його приварюванню до матриці під час розтягування. Мастила для загального штампування можуть бути орієнтовані на охолодження та видалення стружки, а не на екстремальну протитискову стійкість.