對鎂質外殼的無沉積加工
發布日期:2012-10-28 蘭生客服中心 瀏覽:4215
汽車企業的設計部門多年來一直致力于研究以輕型材料(如鋁或工業塑料)來取代傳統材料鋼。因此,鎂引起了人們的特別注意,因為它比鋁輕約1/3。人們或許還記得,鎂早在20世紀30年代就已經以多種方式被應用到工業中。但是,第二次世界大戰之后,由于多種原因,鎂的使用卻在嚴重萎縮。據說,只在大眾公司的甲殼蟲汽車上,曲軸和減速箱外殼的制造多年以來還一直在采用鎂金屬。
鎂合金要求較低的切削力
鎂的比重很小,它屬于可用于工業用途的最輕金屬。通常人們都會采用鎂合金,這是因為純鎂金屬在鑄造性、防腐性和其他加工與應用特性上都存在一些問題。其最重要的合金添加劑是鋁,在常見的鎂壓鑄合金AZ91里,鎂的含量占89%,而鋁的含量占9%。合金的鑄造性能良好,其鑄造件可以達到精細的表面形狀。這種合金的切削加工也具有一定優勢,這是因為這種材質要求的切削力小,允許的切削速度高。因此,刀具的磨損可以得到極大的降低,與鋁切削加工相比,刀具的使用壽命可延長10倍。
圖1 在加工鎂合金AZ91減速箱和離合器外殼時使用新的冷卻潤滑劑
鎂合金除了上述的良好特性之外,也有一些不足,需要在工業加工中引起注意。例如,鎂合金具有爆炸的危險,因為鎂金屬很容易與氫氣發生反應,因此在采用冷卻乳化劑進行濕式加工時,要避免設備周圍的氫氣濃度過大,達到危險的等級;另一個問題是乳化液受到分解的鎂離子的浸入,會使水的硬度急劇增大,從而使得乳化液分解失效。此外,還有一個嚴重的問題就是磨損,即在采用常規的水混合冷卻潤滑劑時,會在刀具和設備表面產生不良的沉積物,這會造成很高的清潔和維護費用。
汽車零部件供應商Kaiser公司也遇到了嚴重的沉積問題。該公司25來一直從事金屬部件的切削和涂層。屬于其重點工作內容的有鑄鐵、鋼質、鋁質和日益增多的鎂質制動盤,制動鼓、離合器外殼和減速箱外殼的批量加工。自2003年以來,該公司安裝使用了連接著60多臺設備的自動化鎂質部件加工生產線。
高效切削
加工設備的切削功率大,轉速達到16000r/min。為了避免發生火災和爆炸,加工中心根據行業聯合會的要求設置了現代化的通風系統和消防設施。切屑被排放到一個大型壓力機里進行壓縮并接受無公害處理。在作業安全方面,加工作業達到最高的技術水平。在開始階段,沉淀下來的幾毫米厚的石灰石很難被清除,機器、刀具、泵、管道和分離篩等所有的一切都必須接受連續不斷的清潔,以便維持正常的運行。費用也是巨大的,維護小組對清潔任務應接不暇。
刀具磨損得到緩解
2005年底,Kaiser公司決定采用Henkel公司新的冷卻潤滑劑注入到設備里(圖1、2)。因為Henkel公司的Multan系列冷卻潤滑劑已經在鋁加工中取得了令人矚目的成績。
圖2 以前在加工中心上會生成很厚的沉積物, 由于Multan 73-30冷卻潤滑劑具有良好的沖洗效果,現在不再有任何問題了
以專利乳化劑技術方案為基礎的冷卻潤滑劑具備優良的沖洗特性,由此可以實現良好的排屑效果,從而減輕對設備的污染和刀具的磨損。為了把水混合冷卻潤滑劑的優點用到鎂金屬加工上,Henkel公司開發出了Multan 73-30 MG新產品。鎂合金對水混合冷卻潤滑劑有著特別的要求,因此需要一種特殊的配方。Henkel公司的化學專家們把在維持乳化劑穩定的前提下的最大清潔效能視為是其主要的工作目標。事實上,冷卻潤滑劑的更換效果已經超出了人們的期待,獲得了預期的效果。設備再沒有出現過沉積的現象,現有的沉淀物也被沖洗掉。此外,加工質量得到了提高。由于刀具上面沒有了沉積物,因此再沒有產生廢品的現象。新型冷卻潤滑劑供應廠商的服務和解決問題的能力得到了積極的評價。Henkel公司牢牢抓住最初階段出現的異味重、穩定性差和過濾器頻繁報廢等問題并加以解決,其專業化的實驗室設施也起到了良好的輔助作用。
到目前為止,Multan 73-30 MG冷卻潤滑劑在Kaiser公司獲得成功應用已經有一年半的時間。每年一次的冷卻潤滑劑的更換工作并不會導致大的維護費用的產生,F在無需像以往那樣對設備進行四天的清潔作業,而是只需排放舊的乳化液和注入新的乳化液即可,6%濃度的乳化液的消耗數值很理想。從最終結果上看,采用新型冷卻潤滑劑可以節省客觀的人力、物力,既節省了費用,也節省了時間;同時也為加工作業帶來了更高的安全和質量。
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