CNC İşlemede Kullanılan Kesme Sıvıları

Kesme sıvısı, metal işleme ve talaşlı imalat süreçleri için özel olarak tasarlanmış ve bu süreçler sırasında hem yağlayıcı hem de soğutucu görevi gören bir maddedir. Bu sıvı genellikle işleme süreci gerçekleşirken uygulanır. Kesme sıvıları taşma, sıvı püskürtme, sis püskürtme vb. yöntemlerle uygulanabilir.

Kesme Sıvısı Türleri

Faz, bileşim, kaynak ve uygulama yöntemine göre farklılaşan çeşitli kesme sıvısı türleri vardır. Ancak bunlar genel olarak aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir.

Çözünür Yağlar (Emülsiyonlar)

Çözünebilir yağlar, mineral yağın suya belirli oranlarda (genellikle yağın suya oranı %1-20) eklenmesiyle oluşan kararlı emülsiyonlardır. Çözünebilir yağları oluşturan diğer bileşenler şunlardır:

• Suyun yüzey gerilimini azaltarak yağ damlacıklarının su ile karışmasını sağlayan sodyum sülfonat gibi emülgatörler;
• Bağlayıcı olarak görev yapan veya korozyon direncini artıran katkı maddeleri;
• Bakteri üremesini önleyen biyositler;
• Yağlamayı iyileştiren aşınma önleyici katkı maddeleri.

Çözünebilir yağlar, işleme operasyonlarında kullanılan en ucuz ve en yaygın kesme sıvısı türüdür. İyi soğutma ve ortalama yağlama özelliklerine sahiptirler. Hafif kesme işlemleri için en uygun olanlardır.

Düz Yağlar

Düz yağlar, su eklenmeden kullanılan karıştırılamayan mineral yağlardır. Hayvansal ve bitkisel yağlar başlangıçta metal kesmede saf yağlayıcı olarak kullanılır. Biyolojik olarak parçalanabilir olmaları onları çevre dostu yapsa da pahalıdırlar ve hızlı bozunurlar. Bunun bir sonucu olarak, artık sadece yağlamayı iyileştirmek için petrol ve mineral yağlara katkı maddesi olarak kullanılmaktadırlar. Mineral yağlar, ham petrolün rafine edilmesinden elde edilen petrol bazlı hidrokarbonlardır. Takım aşınmasını azaltmak için aşırı basınç katkıları olan klor, fosfor ve sülfür gibi katkı maddeleri içerebilirler.

Sentetik Sıvılar

Su bazlı bu akışkanlar mineral ve petrol bazlı yağlara rakiptir. Organik ve inorganik kimyasal bileşiklerin katkı maddeleriyle birlikte suda çözülmesiyle oluşurlar. Katkı maddeleri yağlayıcı katkı maddeleri, pas önleyiciler ve korozyon önleyicileri içerir. Tüm bu katkı maddeleri, aksi takdirde sıvıların su içeriği nedeniyle tehlikeye girecek olan yağlama gibi özellikleri iyileştirir.

Yarı Sentetik Sıvılar

Yarı sentetik akışkanlar sentetik akışkanların, su bazlı akışkanların ve çözünebilir yağ emülsiyonlarının bir kombinasyonudur. 0,1-0,01 mm partikül boyutlarında mikroemülsiyonlar oluşturmak için suda çözünen %5-50 mineral yağ, katkı maddesi ve kimyasal bileşiklerin bir karışımını içerirler. Yarı sentetik akışkanlar, hem çözünebilir yağın hem de sentetik akışkanların özelliklerini birleştirir.

CNC İşlemede Kesme Sıvılarının İşlevleri

Soğutma

Metal kesme işlemleri sırasında, kesici takım ile iş parçasının yüzeyi arasındaki sürtünme nedeniyle iş parçasında, talaşlarda ve kesici takımda ısı oluşur. Isı ayrıca kesme bölgesinde metalin plastik deformasyonunun bir sonucu olarak da üretilir. Bu ısının termal genleşme, oksidasyon gibi kimyasal reaksiyonlar, yüzeylerin kaynaklanması ve daha birçok istenmeyen etkisi vardır. Bir kesme sıvısı, takımı ve iş parçasını soğutarak bu etkileri önlemeye yarar.

Yağlama

İşleme sırasında ısınmanın ana nedeni sürtünmedir. Isı ve sürtünme kombinasyonu yüzeyleri birbirine kaynaklama eğilimindedir. Kesme sıvıları, talaş ve takım arasında ince bir tabaka oluşturarak sürtünmeyi azaltır ve aralarındaki teması etkili bir şekilde azaltır. Yağlama ayrıca kesici takımın aşınmasını azaltır ve bir işleme sürecinin enerji tüketimini düşürür.

Korozyonun Önlenmesi

Kesme sıvılarında bulunan pas ve korozyon önleyiciler, makine parçalarının ve işlenmiş yüzeyin korozyona uğramasını önler. Mineral yağlar kesme sıvıları, açıkta kalan yüzeyler üzerinde çok ince bir koruyucu tabaka oluşturarak oksidasyonu önler.

Takım Ömrünün İyileştirilmesi

Kesme sıvıları ısıyı dağıtarak, sürtünmeyi ve aşınmayı azaltarak ve korozyon ve pası önleyerek takım aşınmasını büyük ölçüde azaltır ve ardından takım ömrünü uzatır.

Talaşların Kaldırılması

Dik işleme ve delme gibi belirli işleme proseslerinde talaşlar kesme bölgesinin etrafında birikme eğilimindedir. Bu talaşların birikmesi kesmeyi engelleyebilir. Kesme sıvıları ayrıca talaşları kesme bölgesinden uzaklaştırmaya yarar.

Yüzey Kalitesinin İyileştirilmesi

Kesme sıvıları, bir iş parçasındaki termal genleşmeyi ve özellik değişikliklerini önleyerek, işlenmiş parçaların iyi bir yüzey finişine katkıda bulunur.

Kesme Sıvısının Özellikleri

İyi bir kesme sıvısının sahip olması gereken özelliklerden bazıları şunlardır.

• Yüksek termal iletkenlik: Termal iletkenlik, bir maddenin ısıyı ne kadar iyi iletebildiğinin bir ölçüsüdür. Kesme sıvısı söz konusu olduğunda, ısıyı iş parçasından ve takımdan ne kadar iyi uzaklaştırabildiğidir.
• Yüksek ısı kapasitesi: Kesme sıvısının ısı kapasitesi ne kadar yüksekse, ısınmadan veya kaynamadan önce o kadar fazla ısı emebilir.
• Düşük viskozite: Bir kesme sıvısının düşük viskozitesi kolay akış sağlar. Ayrıca talaşların sıvı ile karışması sonucu çamur oluşumunu da önler.
• Aşındırıcı değildir: İyi bir kesme sıvısı iş parçasına veya alete saldırmamalıdır.
• Korozyona ve oksidasyona dayanıklı: İyi bir kesme sıvısı korozif olmamasının yanı sıra parçaların korozyonunu ve oksidasyonunu da önlemelidir.
• Toksik değildir: İnsanlarla veya çevreyle temas etme olasılığı göz önünde bulundurulduğunda, iyi bir kesme sıvısı her ikisi için de toksik olmamalıdır.
• Kimyasal olarak reaktif değildir: Kesme sıvıları temas ettikleri yüzeylerle kimyasal reaksiyona girmemelidir. Bu sadece bu yüzeylere zarar vermekle kalmaz, aynı zamanda sıvıyı da bozar.
• Kokusuzdur: Makinede veya işlenen parçada kalıcı bir koku oluşmasını önlemek için iyi bir kesme sıvısı kokusuz olmalıdır.
• Yeterince berrak (şeffaf): İyi bir kesme sıvısı, iş parçasının görülmesini engellemeyecek kadar berrak olmalıdır.
• Kararlı: İyi bir kesme sıvısı kullanımla veya depolandığında hızlı bir şekilde bozulmamalıdır.

CNC İşlemede Kesme Sıvılarının Uygulama ve Kullanım Yöntemleri

Yukarıda belirtilen kesme sıvılarının işlevleri CNC işleme prosesleri için geçerlidir. Bununla birlikte, çeşitli uygulama yöntemlerine sahip çeşitli işleme süreçleri vardır.

• CNC Dik İşleme: CNC dik işleme prosesinde, kesici takım hareket ederken iş parçanız sabit kalır. Bu işlemde kesme sıvısı en iyi şekilde taşırma yoluyla uygulanır.
• CNC delme: CNC delme prosesinde kesme sıvılarının temel amacı talaş kaldırma ve soğutmadır. Yığılmış kenarların oluşma olasılığı düşük olduğundan yağlama gerçekten gerekli değildir. Kesme sıvısının jet uygulaması tavsiye edilir.
• CNC torna: Bu proses çok yüksek hızlarda gerçekleşir, bu nedenle soğutma çok önemlidir. Torna operasyonlarında iş parçasının döndüğü düşünüldüğünde, kesme sıvısının jet yöntemiyle uygulanması uygundur.

CNC İşlemede Doğru Kesme Sıvısı Seçimi

Kesme sıvısı seçimi, kesici takım tipi, iş parçası malzemesi ve işleme operasyonu gibi bir dizi faktöre bağlıdır.

Kesici Takım Tipi

Karbür takımlar çok ısınabilir. Bu da onları, kesici takımın farklı parçalarının farklı miktarlarda genleştiği bir olgu olan termal şoklamaya karşı daha hassas hale getirir. Bu takım tipi için çok yüksek soğutma kapasitesine sahip sentetik kesme sıvısı önerilir.

Yüksek hız çelikleri de ısınır, ancak karbür takımlar kadar sıcak değildir. Çözünebilir yağlar ve yarı sentetik sıvılar uygundur.

Kullanılan Malzeme

Metaller, kesme sıvıları gerektiren en yaygın malzemeleridir. Aşağıda en çok işlenen metallerden bazıları ve uygun kesme sıvıları verilmiştir.

• Çelik – Yağlayıcı katkı maddeleri içeren mineral yağlar
• Alaşımlı çelikler – Kükürtlü pirinç yağı veya mineral yağ
• Alüminyum – Aktif sülfür içermeyen çözünebilir yağlar veya mineral yağlar (aktif sülfür alüminyumu lekeler)
• Bakır – Çözünür Yağlar
• Paslanmaz çelikler – Mükemmel Aşırı basınç katkıları içeren mineral yağlar
• Dökme demir – Yok

İşleme Operasyonu

Torna, dik işlem, şekillendirme ve delme gibi işleme operasyonları nispeten yüksek hızlarda gerçekleşir. Bu hızlarda, yüksek seviyede soğutma gereklidir. Sadece düşük yağlama ve aşırı basınç özellikleri gereklidir. Bu nedenle, çözünebilir yağlar kullanılabilse de sentetik sıvılar bu tür işlemler için en uygun olanlardır. 

Öte yandan, broşlama ve kılavuz çekme gibi zor işleme operasyonları iyi yağlama gerektirir. Bu işlemler düşük hızlarda ve yüksek basınçlarda gerçekleşir, bu nedenle mükemmel yağlama ve aşırı basınç özelliklerine sahip kesme sıvıları gereklidir. Aşırı basınç katkıları içeren mineral yağlar en iyi seçimdir.

Bookmark (0)

Close

Paylaş