سائل القطع لحفر الفولاذ - الأنواع والاختيار ودليل التطبيق العملي

1. ما أهمية قطع السوائل عند حفر الفولاذ

يعتبر سائل القطع ضروريًا لحفر الفولاذ بكفاءة ومتكررة. فهو يقلل الاحتكاك والحرارة عند نقطة الحفر، ويطيل عمر الأداة، ويحسن عملية إخلاء الرقائق، ويساعد على إنتاج أسطح ثقب أكثر نظافة. يؤدي استخدام السائل الخاطئ أو وضعه بشكل غير صحيح إلى تآكل سريع للأداة، وتكوين الحافة (BUE)، وضعف دقة الأبعاد، وارتفاع معدلات الخردة.

فوائد الأداء

عند اختيارها وتطبيقها بشكل صحيح، فإن سوائل القطع:

• درجة حرارة القطع المنخفضة - تقلل من تليين وتلطيف حواف الأداة.
• تحسين التشحيم - يقلل الاحتكاك وقوى القطع.
• يساعد في التحكم في الرقائق وإخلاءها - ويمنع إعادة القطع والرقائق المتكدسة.
• تعزيز الانتهاء من السطح ودقة الأبعاد.

2. أنواع سوائل القطع لحفر الصلب

يتم تجميع سوائل القطع على نطاق واسع حسب الكيمياء والشكل. كل نوع له إيجابيات وسلبيات بالنسبة للفولاذ والسرعات والأدوات المختلفة.

الفئات المشتركة

• الزيوت المستقيمة (الزيوت النظيفة) — الزيوت المعدنية أو الاصطناعية المستخدمة غير مخففة. تشحيم ممتاز للحفر منخفض السرعة والسبائك التي يصعب قطعها؛ ضعف التبريد مقارنة بالسوائل ذات الأساس المائي.
• السوائل شبه الاصطناعية - زيوت قابلة للاستحلاب مع إضافات صناعية. توازن جيد بين التبريد والتشحيم. يشيع استخدامها في الحفر الصلب العام.
• زيوت / مستحلبات قابلة للذوبان في الماء — قدرة تبريد عالية، مخلوطاً بالماء (المستحلبات). الأفضل للحفر عالي السرعة حيث تكون إزالة الحرارة أمرًا بالغ الأهمية.
• سوائل اصطناعية عالية الأداء - توفير تبريد ممتاز ورغوة أقل وعمر طويل في الآلات المزودة بأنظمة إعادة التدوير؛ غالبًا ما يُفضل العمليات غير القابلة للصدأ وعالية السرعة.
• إضافات الضغط الشديد المتخصصة (EP). - يضاف إلى الزيوت أو المستحلبات للقطع الثقيل المتقطع أو الفولاذ شديد الصلابة لمنع الغليان و BUE.

3. كيفية اختيار سائل القطع المناسب

يجب أن يكون الاختيار مدفوعًا بالمادة، وهندسة الحفر، وسرعة القطع، واحتياجات التبريد مقابل التشحيم، ونوع الماكينة (مكبس الحفر اليدوي مقابل CNC مع سائل التبريد بالغمر/من خلال الأداة)، والقيود البيئية/الصحية.

قائمة مراجعة القرار

• درجة المادة - يحتاج الفولاذ منخفض الكربون إلى EP أقل من السبائك أو الفولاذ المقاوم للصدأ.
• سرعة القطع — تزيد السرعات العالية من التركيز على التبريد (قابل للذوبان في الماء أو المواد الاصطناعية).
• طلاء الأدوات والهندسة - غالبًا ما تتوافق مثاقب الكربيد المطلية بشكل جيد مع سوائل أقل لزوجة للتبريد وتدفق الرقائق.
• توصيل سائل تبريد الماكينة — في حالة توفر سائل تبريد عبر الأداة، استخدم سائلًا صناعيًا أو قابلاً للذوبان متوافقًا للحصول على أفضل النتائج.
• قواعد مكان العمل والتخلص منها - من الأسهل إدارة السوائل ذات الأساس المائي ولكنها قد تتطلب مبيدات حيوية؛ غالبًا ما تحتاج الزيوت النظيفة إلى التخلص منها بشكل خاص.

4. تطبيق أفضل الممارسات لحفر الصلب

إن التطبيق الصحيح (كيف وأين ومتى تضع السائل) لا يقل أهمية عن اختيار السائل المناسب. اتبع خطوات منظمة لتحقيق أقصى استفادة.

طرق التسليم

• سائل التبريد (الخارجي) : تيار مستمر من المستحلب أو الاصطناعي يستهدف نقطة الحفر - وهو الأفضل لعمليات CNC ذات الحجم الكبير.
• المبرد من خلال الأداة (الداخلية): يسلم السائل مباشرة إلى حافة القطع - وهو متفوق في الثقوب العميقة وتنظيف الرقائق.
• تطبيق الفرشاة أو الفوهة: بالنسبة للأعمال اليدوية أو ذات الحجم المنخفض، استخدم زيتًا أنيقًا أو مستحلبًا مركزًا مباشرة على نقطة الحفر عند البداية وبشكل دوري أثناء الحفر.

نصائح عملية

• حفر ثقوب عميقة لكسر الرقائق والسماح لسائل التبريد بالوصول إلى الحافة.
• استخدم عمق النقر الصحيح واسحب لإزالة الرقائق عند الحفر > 3×D (القطر).
• ابدأ بالسائل عند النقطة التي تسبق بدء المغزل؛ الحفاظ على تغذية ثابتة لتجنب الاحتكاك.
• مراقبة تآكل الأداة بصريًا وعن طريق قياس حجم الثقب؛ قم بزيادة التشحيم أو تغيير السائل في حالة ظهور BUE.

5. نسب الخلط والمعلمات الموصى بها وجدول مرجعي سريع

بالنسبة للسوائل القابلة للذوبان في الماء، يعد التركيز الصحيح أمرًا بالغ الأهمية: ضعيف جدًا - حماية سيئة من التآكل وضعف التشحيم؛ قوية جدًا — تبريد سيئ وزيادة التكلفة. فيما يلي نقاط البداية النموذجية وإرشادات التغذية/السرعة لحفر الفولاذ الشائع باستخدام مثقاب الأحرار والكربيد. اتبع دائمًا إرشادات الشركة المصنعة للسوائل وقم بإجراء اختبار قصير قبل الإنتاج الكامل.

6. الصيانة والمراقبة وإدارة حياة السوائل

الحفاظ على جودة سائل التبريد يحمي المشغلين والأجزاء والأدوات. قم بتنفيذ روتين فحص أسبوعي وشهري بسيط للسوائل القابلة للذوبان والاصطناعية.

قائمة التحقق

• التحقق من التركيز باستخدام مقياس الانكسار يوميًا للسوائل القابلة للذوبان؛ التكيف مع النطاق المستهدف (انظر الجدول).
• قياس الرقم الهيدروجيني أسبوعيا. الحفاظ على توصيات الشركة المصنعة (عادة 8-9.5 للعديد من المستحلبات).
• مراقبة نمو الميكروبات والرائحة. استخدم برنامج المبيدات الحيوية إذا كان مسموحًا به وموصى به.
• تصفية وتنظيف الخزانات لإزالة الزيوت والرقائق؛ أضف الماء المركز وليس الماء النظيف.

7. اعتبارات السلامة والبيئة والتخلص منها

اتبع تعليمات صحيفة بيانات السلامة (SDS) لكل سائل. الاحتياطات الأساسية تقلل من المخاطر الصحية والتعرض التنظيمي.

قواعد عملية

• استخدم معدات الوقاية الشخصية المناسبة - حماية العين والقفازات عند التعامل مع المركزات أو تعبئة الخزانات.
• تجنب ملامسة الجلد للسوائل القابلة للذوبان المستخدمة. التعرض لفترات طويلة يمكن أن يسبب التهاب الجلد.
• جمع وفصل الخراطة والمبردات المستخدمة للتخلص منها صناعيًا أو إعادة تدويرها وفقًا للوائح المحلية.
• قم بتوثيق تغييرات السوائل والتخلص منها للحفاظ على إمكانية التتبع والامتثال.

8. استكشاف الأخطاء وإصلاحها المشاكل الشائعة

إرشادات سريعة للمشاكل الشائعة عند حفر الفولاذ.

الأعراض والإصلاحات

• عمر قصير للأداة / تآكل سريع: قم بزيادة التشحيم (انتقل إلى زيت عالي اللزوجة أو أضف إضافات EP)، وقلل من سرعة القطع، وتحقق من توافق طلاء الأداة.
• الحافة المبنية (BUE): قم بتحسين طبقة التشحيم (جرب الزيت الأنيق أو مادة مضافة EP) وقم بزيادة التغذية قليلاً لتقليل الاحتكاك.
• سوء تشطيب السطح: تحقق من وصول سائل التبريد إلى الطرف، وتحقق من التركيز، وتأكد من هندسة الحفر الصحيحة والنفاذ.
• روائح المستحلب أو الوحل البكتيري: اختبار الرقم الهيدروجيني والحمل البيولوجي. تنظيف الحوض وإضافة المبيد الحيوي وفقًا لتوجيهات الشركة المصنعة.

9. ورقة الغش في الاختيار السريع

مؤشرات موجزة لاختيار سائل البداية والطريقة بسرعة على أرضية المتجر.

• للحفر اليدوي منخفض السرعة للفولاذ الطري: استخدم زيت القطع الأنيق المطبق عند النقطة.
• للحفر باستخدام الحاسب الآلي عالي السرعة للفولاذ ذو السبائك المتوسطة: اختر سائلًا شبه اصطناعي أو اصطناعي مع توصيل الفيضان.
• بالنسبة للثقوب العميقة والفولاذ المقاوم للصدأ: استخدم سائل تبريد من خلال الأداة مع سائل ثابت قابل للذوبان أو صناعي ودورات نقر.