Płyny do obróbki metali (MWF): Przezwyciężanie problemów ze stabilnością

Płyny do obróbki metali (MWF) to rodzina płynów przemysłowych stosowanych do obniżania temperatury i/lub smarowania metalowych elementów podczas ich obróbki. Procesy cięcia i szlifowania mogą generować znaczne ilości ciepła i tarcia, co może powodować niepożądane termomechaniczne efekty uboczne: spalanie, deformację, dymienie, chropowatość powierzchni, wypaczenie termiczne itp. Jeśli obrabiany przedmiot spali się, może nie nadawać się do dalszego zastosowania, podczas gdy gazy odlotowe i dym stanowią zagrożenie dla zdrowia układu oddechowego personelu. Wady termomechaniczne konwencjonalnej obróbki metali mogą stanowić problemy logistyczne związane ze zdrowiem i bezpieczeństwem, jeśli nie zostaną wyeliminowane.

Analiza Wielkości Cząstek - Przegląd produktu

Microtrac offers products for all particle size analysis technologies.

Przegląd produktu Skontaktuj się z nami!

Formułowanie różnych rodzajów płynów do obróbki metali (MWF)

MWF to złożone formulacje zawierające oleje mineralne (ropopochodne) lub organiczne oraz szereg dodatków i stabilizatorów, które mogą być emulgowane nawet w 50% wodą. Trzy główne klasy MWF to:

Oleje proste: Znane również jako czyste oleje, zawierające ropę naftową, oleje zwierzęce, morskie lub roślinne i są formułowane bez rozcieńczania wodą.
Oleje rozpuszczalne: 30-85% silnie rafinowanych - lub hydrorafinowanych - olejów naftowych, z emulgatorami i rozcieńczaniem wodą.
Półsyntetyczne MWF: 5-30% olejów naftowych w 30-50% rozcieńczeniu wodą.

Skład różnych klas MWF jest nominalny, a wiele różnych składników może być wprowadzanych podczas formułowania w celu poprawy funkcjonalności i stabilności produktu. Obejmują one między innymi środki przeciwmgielne, środki przeciwpieniące, biocydy, inhibitory korozji, dyspergatory, stabilizatory itp. Do osiągnięcia pożądanych właściwości MWF, takich jak optymalna smarowność, może być wymagane nawet 20 różnych składników. W wielu przypadkach może być wymaganych wiele różnych dodatków z tej samej kategorii. Może to powodować liczne problemy z kompatybilnością między płynami bazowymi a dodatkami lub między samymi dodatkami.

Problemy ze stabilnością płynów do obróbki metali

Konwencjonalnie, zemulgowane MWF są przygotowywane poprzez mieszanie różnych kompozycji i indywidualną ocenę wpływu różnych dodatków. Chociaż metoda ta jest przydatna w określaniu wpływu poszczególnych składników na funkcjonalność i stabilność, jest czasochłonna i kosztowna. Nie oferuje ona również prawdziwego ilościowego wglądu w wieloczynnikowe interakcje między różnymi składnikami lub fazami w MWF w warunkach przechowywania lub użytkowania. Kwestie niestabilności chemicznej i fizycznej w MWF mogą zmniejszyć wydajność i niekorzystnie wpłynąć na jakość produktu, a niezliczone zjawiska destabilizujące mogą mieć na nie wpływ: kwitnienie, koalescencja kropelek oleju, pękanie emulsji, pienienie, separacja faz itp. Chociaż skład emulsji i powinowactwo składników są podstawowymi czynnikami destabilizacji, siła zewnętrzna również odgrywa kluczową rolę w rozpadzie koloidalnym. Siła pompowania może przyspieszyć mechanikę niestabilności, co oznacza, że produkty będą szybko destabilizować się w rzeczywistych warunkach użytkowania. Ta właściwość bezpośrednio koreluje z wydajnością MWF. Zazwyczaj płyny do obróbki metali są testowane pod kątem niestabilności chemicznej lub fizycznej poprzez pozostawienie próbki na stanowisku testowym przez dłuższy czas (dni, tygodnie, miesiące) i zbadanie jej pod kątem zmian fizykochemicznych. Testowanie niestabilności w rzeczywistych warunkach użytkowania jest trudniejsze. Wirowanie i ogólne mieszanie były stosowane w przeszłości do przewidywania niestabilności mechanicznej, takiej jak warunki pompowania destabilizującego. Alternatywne metody testowania niestabilności zostały opracowane w celu przetestowania stabilności w spoczynku i spełnienia wymagań rozwoju MWF i kontroli jakości.

Przezwyciężanie niestabilności płynów do obróbki metali

Obecne technologie stosowane do testowania jakości MWF (NMR) opierają się na pomiarze rozkładu wielkości kropli, ale mogą być kosztowne, nie dostarczają bezpośrednich informacji o starzeniu i mogą być ograniczone zakresem wielkości kropli. Osiągnięcie prawdziwej miary stabilności wymaga rozwiązania analitycznego, które oferuje bezpośredni pomiar zachodzących zjawisk i nie opiera się na mechanicznym mieszaniu. Technologia Turbiscan jest ogromnym krokiem naprzód w bezpośrednim pomiarze stabilności i pozwala nam odejść od metod testowych, takich jak miareczkowanie soli lub przewodnictwo jonowe. Jest to referencyjny analizator stabilności, cieszący się zaufaniem na całym świecie, służący do określania stabilności emulsji i dyspersji na najwcześniejszym możliwym etapie, z dostępnym szerokim zakresem wielkości kropli. Ta technologia oparta na SMLS monitoruje wszystkie zjawiska niestabilności w czasie, zapewniając średnią wielkość kropli i globalne rankingi stabilności za pomocą bezpośredniej metody pomiaru, i już okazała się przydatnym rozwiązaniem do testowania stabilności płynów do obróbki metali i analizy wydajności.

Analizatory Turbiscan do testowania MWF

Microtrac dostarcza szeroką gamę analizatorów TURBISCAN do analizy stabilności stężonych dyspersji, w tym emulsji olejowo-wodnych dla MWF. Analizatory te pomagają w optymalizacji nowych formuł produktów i ocenie wpływu dodatków na stabilność fizyczną emulsji, zapewniając tym samym formulatorom opłacalne narzędzie badawczo-rozwojowe do produktywnego i wrażliwego zwiększania wydajności płynów do obróbki metali. Rezultat: bezpieczniejsze i wydajniejsze produkty, które poprawiają wydajność obróbki metali, bezpieczeństwo pracowników i zrównoważony rozwój. Jeśli potrzebujesz więcej informacji na temat przeprowadzania testów stabilności MWF za pomocą produktów Turbiscan, po prostu skontaktuj się z członkiem zespołu już dziś.

Zakres produktów "Statyczne wielokrotne rozpraszanie światła (SMLS)"

Referencje

Design of Experiment Reduces Development Time for High-Performing Metal-Cutting Fluids

Skontaktuj się z nami w celu uzyskania bezpłatnej konsultacji

Ostatecznie wybór, czy użyć prostego rozwiązania przesiewania, czy też zainwestować w dyfrakcję laserową lub dynamiczną analizę obrazu, będzie zależał od ilości badań, dostępnego budżetu i personelu oraz wszelkich szczególnych norm międzynarodowych lub wymagań klienta, z którymi się Państwo stykają. Zachęcamy do kontaktu z Microtrac w celu bezpłatnej konsultacji, która pozwoli ustalić, jakie rozwiązanie zapewni optymalny wynik i zwrot z inwestycji.

Skontaktuj się z nami!