ちょっと、そこ！金属加工機械のサプライヤーとして、これらの機械に適したクーラントを選択することがどれほど重要であるかを直接見ました。物事を涼しく保つだけではありません。それは、機器の寿命、仕事の品質、および運用の効率を確保することです。それでは、金属加工機械に最適なクーラントを選ぶ方法に飛び込みましょう。
クーラントの基本を理解する
まず、クーラントとは何ですか？まあ、金属加工のコンテキストでは、クーラントは、機械加工操作中に切削工具とワークピースを冷却して潤滑するために使用される物質です。摩擦によって発生した熱を除去し、ツールの摩耗を減らし、金属の表面仕上げを改善するのに役立ちます。クーラントにはいくつかのタイプがあり、それぞれに独自のプロパティとアプリケーションのセットがあります。
クーラントの種類
- 水ベースのクーラント：これらは、金属処理で最も一般的に使用されるクーラントです。それらは、水を錆阻害剤、潤滑剤、抗菌剤などの添加物と混合することによって作られています。水ベースのクーラントは、優れた冷却特性、低コスト、環境への親しみやすさで知られています。それらは、ターニング、フライス、粉砕、掘削など、幅広い機械加工操作に適しています。
- きちんとした油：ストレートオイルとも呼ばれるきちんとしたオイルは、希釈せずに使用される石油ベースまたは合成オイルです。それらは優れた潤滑を提供し、ブローチやギアの切断など、頑丈な機械加工操作に最適です。ただし、きちんとしたオイルは、より多くの熱を発生させる傾向があり、水ベースのクーラントよりも高価になる可能性があります。
- 合成クーラント：合成冷却剤は化合物で作られており、高レベルの性能を提供します。それらは優れた冷却と潤滑特性を持ち、酸化と微生物の成長に耐性があり、長いサービス寿命を提供することができます。合成冷却剤は、粉砕や磨きなどの高精度加工操作でよく使用されます。
- 半合成冷却剤：半合成冷却剤は、水ベースと合成冷却剤のブレンドです。彼らは両方の最高の世界を組み合わせて、良好な冷却と潤滑の特性を提供し、比較的低コストを提供します。半合成クーラントは、さまざまな機械加工作業に適しており、金属加工業界で広く使用されています。
クーラントを選択する際に考慮すべき要因
利用可能なさまざまな種類のクーラントがわかったので、金属加工機械に適したクーラントを選択する際に考慮すべき要因を見てみましょう。
加工操作
実行している機械加工操作の種類は、クーラントを選択する際に考慮すべき最も重要な要素の1つです。機械加工操作が異なると、さまざまな量の熱が生成され、異なるレベルの潤滑が必要です。たとえば、ターニングおよびフライス操作には通常、良好な冷却特性を備えたクーラントが必要ですが、掘削とタッピング操作には優れた潤滑剤を備えたクーラントが必要です。
- ターニングとフライス加工：回転および製粉作業には、通常、水ベースのクーラントまたは半合成クーラントが最良の選択です。これらのクーラントは、良好な冷却と潤滑を提供し、ツールの摩耗を減らし、金属の表面仕上げを改善するのに役立ちます。
- 掘削とタッピング：掘削およびタッピング操作には、ドリルビットやタップがワークピースに付着しないように、潤滑性が高いクーラントが必要です。これらの操作には、きちんとしたオイルまたは合成冷却剤がよく使用されます。
- 研削と磨き：粉砕および磨きの操作により、多くの熱が生成され、優れた冷却特性を備えたクーラントが必要です。合成冷却剤は、高レベルの冷却と潤滑を提供できるため、通常、これらの操作に使用されます。
機械加工された材料
機械加工した材料の種類は、使用する適切なクーラントを決定する役割も果たしています。さまざまな金属には、硬度、延性、熱伝導率など、異なる特性があり、クーラントの性能に影響を与える可能性があります。
- アルミニウム：アルミニウムは柔らかくて延性のある金属であり、機械加工中に多くの熱を生成します。水ベースのクーラントは、アルミニウムを加工するためによく使用されます。これは、良好な冷却を提供し、アルミニウムが切削工具に付着するのを防ぐことができるためです。
- 鋼鉄：スチールは、潤滑と冷却の特性を備えたクーラントを必要とする硬くて強い金属です。半合成または合成冷却剤は、通常、鋼の摩耗を防ぎ、鋼の表面仕上げを改善するために必要な潤滑と冷却を提供できるため、鋼の機械加工に使用されます。
- ステンレス鋼：ステンレス鋼は、機械加工が困難な腐食耐性金属です。合成冷却剤は、高レベルの潤滑と冷却を提供できるため、ステンレス鋼の機械加工によく使用されます。これにより、ツールの摩耗を減らし、切削工具上の蓄積エッジの形成を防ぐのに役立ちます。
工作機械
使用している工作機械の種類は、クーラントを選択する際に考慮すべきもう1つの重要な要素です。工作機械は、切削工具の種類、速度と飼料レート、クーラントデリバリーシステムなど、さまざまな要件があります。
- CNCマシン：CNCマシンは、優れた性能を備えたクーラントを必要とする高精度マシンです。合成または半合成クーラントは、通常、CNCマシンに使用されます。これは、機械加工動作の精度と品質を確保するために必要な潤滑と冷却を提供できるためです。
- 手動機械：マニュアルマシンは、CNCマシンよりも正確ではなく、より広い範囲のクーラントを使用できます。水ベースのクーラントまたは半合成冷却剤は、費用対効果が高く使いやすいため、マニュアルマシンによく使用されます。
- クーラントデリバリーシステム：工作機械のクーラント送達システムは、クーラントの性能にも影響します。いくつかの工作機械には組み込みのクーラントデリバリーシステムがあり、他の工作機械には外部クーラントデリバリーシステムが必要です。機械工場のクーラントデリバリーシステムと互換性のあるクーラントを選択してください。
環境と健康の考慮事項
技術的要因に加えて、特定のクーラントを使用することの環境と健康への影響も考慮する必要があります。一部のクーラントは、適切に使用されなければ、環境や人間の健康に有害である可能性があります。
- 生分解性：生分解性で環境に優しいクーラントを探してください。これらのクーラントは、環境で自然に分解し、生態系への影響を減らします。
- 毒性：重金属や塩素化溶媒などの有毒化学物質を含む冷却剤を使用しないでください。これらの化学物質は、人間の健康と環境に有害である可能性があります。
- 皮膚の感受性：一部の人々は、皮膚の刺激やアレルギー反応を引き起こす可能性のある特定のクーラントに敏感である可能性があります。従業員が使用するのに安全なクーラントを必ず選択してください。
クーラントを効果的に使用するためのヒント
金属加工機械に適したクーラントを選択したら、最適なパフォーマンスを確保するために効果的に使用することが重要です。クーラントを効果的に使用するのに役立つヒントを次に示します。
- メーカーの推奨事項に従ってください：クーラントを使用するためのメーカーの推奨事項に必ず従ってください。これには、適切な希釈率、推奨される動作温度、およびメンテナンススケジュールが含まれます。
- クーラント濃度を監視します：クーラント濃度を定期的に監視して、推奨範囲内にあることを確認します。クーラント濃度が低すぎる場合、必要な潤滑と冷却を提供しない場合があります。クーラント濃度が高すぎる場合、泡立ち、腐食、その他の問題を引き起こす可能性があります。
- クーラントをきれいに保ちます：クーラントタンクからチップ、破片、およびその他の汚染物質を取り外して、クーラントをきれいに保ちます。これは、バクテリアと真菌の成長を防ぐのに役立ち、クーラントが汚染され、その効果を失う可能性があります。
- クーラントを定期的に交換します：汚染物質の蓄積を防ぎ、その性能を維持するために、クーラントを定期的に変更します。クーラントの変化の頻度は、クーラントの種類、加工動作、使用されるクーラントの量など、いくつかの要因に依存します。
結論
金属加工機械に適したクーラントを選択することは、機器の寿命、作業の品質、および操作の効率を確保するために不可欠です。機械加工操作、機械加工された材料、環境と健康への影響など、このブログ投稿で説明されている要因を考慮すると、ニーズに最適なクーラントを選択できます。
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参照
- ASMハンドブック、第16巻：機械加工、ASMインターナショナル。
- Tool and Manufacturing Engineers Handbook、第4版、製造エンジニア協会。
- 金属加工液：選択、使用、メンテナンス、CRCプレス。