Како да се одржува алуминиумската CNC течност за сечење за подолг век на траење на алатот и почисти стружења

 PFT, Шенжен

Одржувањето на оптимална состојба на течноста за сечење алуминиумски CNC директно влијае на абењето на алатот и квалитетот на струготините. Оваа студија ги оценува протоколите за управување со течности преку контролирани машински испитувања и анализа на течности. Резултатите покажуваат дека конзистентното следење на pH вредноста (целен опсег 8,5-9,2), одржувањето на концентрацијата помеѓу 7-9% со употреба на рефрактометрија и спроведувањето двостепена филтрација (40µm проследено со 10µm) го продолжуваат животниот век на алатот за просечно 28% и ја намалуваат лепливоста на струготините за 73% во споредба со неконтролираната течност. Редовното чистење на маслото од трамп (отстранување >95% неделно) го спречува растот на бактериите и нестабилноста на емулзијата. Ефикасното управување со течностите ги намалува трошоците за алатот и застојот на машината.

1. Вовед

CNC обработката на алуминиум бара прецизност и ефикасност. Течностите за сечење се критични за ладење, подмачкување и отстранување на струготини. Сепак, деградацијата на течностите - предизвикана од контаминација, раст на бактерии, поместување на концентрацијата и акумулација на масло од отпад - го забрзува абењето на алатот и го компромитира отстранувањето на струготини, што доведува до зголемени трошоци и застој. До 2025 година, оптимизирањето на одржувањето на течностите останува клучен оперативен предизвик. Оваа студија го квантифицира влијанието на специфичните протоколи за одржување врз долговечноста на алатот и карактеристиките на струготини во производството на алуминиум со CNC во голем обем.

2. Методи

2.1. Експериментален дизајн и извор на податоци
Контролирани машински тестови беа спроведени во текот на 12 недели на 5 идентични CNC глодалки (Haas VF-2) кои обработуваат алуминиум 6061-T6. Во сите машини беше користена полусинтетичка течност за сечење (Бренд X). Една машина служеше како контрола со стандардно, реактивно одржување (течноста се менува само кога е видливо деградирана). Другите четири имплементираа структуриран протокол:

• Концентрација:Мерено дневно со дигитален рефрактометар (Atago PAL-1), прилагодено на 8% ±1% со концентрат или диетена вода.

• pH:Се мониторира дневно со калибриран pH мерач (Hanna HI98103), одржувано помеѓу 8,5-9,2 со употреба на адитиви одобрени од производителот.

• Филтрација:Двостепена филтрација: вреќаст филтер од 40µm, проследен со филтер со кертриџ од 10µm. Филтрите се менуваат врз основа на разликата во притисокот (зголемување од ≥ 5 psi).

• Отстранување на масло од трамп:Лентен скимер работи континуирано; површината на флуидот се проверува секојдневно, ефикасноста на скимерот се проверува неделно (>95% цел за отстранување)

• Течност за шминка:За дополнувања се користи само претходно измешана течност (со концентрација од 8%).

2.2. Собирање податоци и алатки

• Носење алатки:Абење на бочните делови (VBmax) мерено на примарните сечила на 3-жлебни карбидни глодалки (Ø12mm) со помош на микроскоп за алати (Mitutoyo TM-505) по секои 25 делови. Алатките се заменуваат при VBmax = 0,3mm.

• Анализа на гребнатини:Слабини честички собрани по секоја серија. „Лепливоста“ е оценета на скала од 1 (слободно тече, суво) до 5 (грчено, мрсно) од 3 независни оператори. Забележан е просечен резултат. Распределбата на големината на струготините се анализира периодично.

• Состојба на течност:Неделни примероци од течности анализирани од независна лабораторија за број на бактерии (CFU/mL), содржина на масло од трамп (%) и верификација на концентрацијата/pH вредност.

• Застој на машината:Евидентирано е за промени на алатки, заглавувања поврзани со стружење и активности за одржување на течности.

3. Резултати и анализа

3.1. Продолжување на животниот век на алатот
Алатките што работат според структурираниот протокол за одржување постојано достигнуваа поголем број делови пред да бидат заменети. Просечниот век на траење на алатот се зголеми за 28% (од 175 делови/алатка во контролната единица до 224 делови/алатка според протоколот). Слика 1 ја илустрира споредбата на прогресивното абење на страните.

3.2. Подобрување на квалитетот на струготините
Оценките за лепливост на струготини покажаа драматично намалување според управуваниот протокол, во просек од 1,8 во споредба со 4,1 за контролната верзија (намалување од 73%). Управуваната течност произведе посуви, погрануларни струготини (Слика 2), значително подобрувајќи ја евакуацијата и намалувајќи ги заглавувањата на машината. Времето на застој поврзано со проблемите со струготини се намали за 65%.

3.3. Стабилност на флуиди
Лабораториската анализа ја потврди ефикасноста на протоколот:

• Бројот на бактерии остана под 10³ CFU/mL во управуваните системи, додека контролната група надмина 10⁶ CFU/mL до 6-тата недела.

• Содржината на масло од трамп во просек беше <0,5% во управуваната течност наспроти >3% во контролната група.

• Концентрацијата и pH вредноста останаа стабилни во рамките на целните опсези за управуваната течност, додека контролата покажа значително отстапување (концентрацијата падна на 5%, pH вредноста падна на 7,8).

*Табела 1: Клучни индикатори за перформанси – Управувана наспроти контролна течност*

4. Дискусија

4.1. Механизми што ги водат резултатите
Подобрувањата произлегуваат директно од активностите за одржување:

• Стабилна концентрација и pH:Обезбедува конзистентно подмачкување и инхибиција на корозија, директно намалувајќи го абразивното и хемиското абење на алатите. Стабилната pH вредност го спречува распаѓањето на емулгаторите, одржувајќи го интегритетот на течноста и спречувајќи го „киселењето“ што го зголемува адхезијата на струготините.

• Ефективна филтрација:Отстранувањето на фините метални честички (фини стружења) го намали абењето на абразивните делови на алатите и обработените парчиња. Почистата течност, исто така, течеше поефикасно за ладење и миење на струготини.

• Контрола на маслото за трамп:Маслото од трамп (од лубрикант за патишта, хидраулична течност) ги нарушува емулзиите, ја намалува ефикасноста на ладењето и обезбедува извор на храна за бактерии. Неговото отстранување беше клучно за спречување на расипување и одржување на стабилноста на течноста, придонесувајќи значително за чистење на течноста.

• Бактериска супресија:Одржување на концентрацијата, pH вредноста и отстранување на бактериите кои губат енергија од трамп масло, спречувајќи ги киселините и слузта што ги произведуваат, што ги деградира перформансите на течноста, ги кородира алатите и предизвикува непријатни мириси/лепливи струготини.

4.2. Ограничувања и практични импликации
Оваа студија се фокусираше на специфична течност (полусинтетика) и алуминиумска легура (6061-T6) под контролирани, но реални услови на производство. Резултатите може малку да се разликуваат кај различни течности, легури или параметри на обработка (на пр., многу брза обработка). Сепак, основните принципи на контрола на концентрацијата, следење на pH вредноста, филтрација и отстранување на масло од трамп се универзално применливи.

• Трошоци за имплементација:Потребна е инвестиција во алатки за следење (рефрактометар, pH мерач), системи за филтрирање и скимери.

• Труд:Потребни се дисциплинирани дневни проверки и прилагодувања од страна на операторите.

• Поврат на инвестицијата:Демонстрираното зголемување од 28% на животниот век на алатот и намалувањето од 65% на застојот поврзан со стружење обезбедуваат јасна повратна вредност на инвестицијата, компензирајќи ги трошоците за програмата за одржување и опремата за управување со течности. Намалената фреквенција на отстранување на течности (поради подолгиот век на траење на картерот) е дополнителна заштеда.

5. Заклучок

Одржувањето на алуминиумска CNC течност за сечење не е опционално за оптимални перформанси; тоа е критична оперативна практика. Оваа студија покажува дека структуриран протокол фокусиран на дневно следење на концентрацијата и pH вредноста (цели: 7-9%, pH 8,5-9,2), двостепена филтрација (40µm + 10µm) и агресивно отстранување на масло од скитници (>95%) дава значајни, мерливи придобивки:

1. Продолжен век на траење на алатот:Просечно зголемување од 28%, што директно ги намалува трошоците за алати.

2. Чистач гребнатини:73% намалување на лепливоста, драстично подобрување на евакуацијата на струготини и намалување на заглавувањата/застојот на машината (65% намалување).

3. Стабилна течност:Го потиснува растот на бактерии и го одржува интегритетот на емулзијата.

Фабриките треба да дадат приоритет на спроведувањето дисциплинирани програми за управување со течности. Идните истражувања би можеле да го истражат влијанието на специфичните пакети адитиви според овој протокол или интеграцијата на автоматизирани системи за следење на течности во реално време.