Monitorowanie chłodziwa obróbkowego z wykorzystaniem inline Rheonics czujniki lepkości i gęstości

Spis treści

• Wprowadzenie
• Chłodziwa w obróbce skrawaniem
• Oleje rozpuszczalne (emulsje) i półsyntetyki
• Oleje czyste (oleje czyste)
• Monitorowanie chłodziw w obróbce skrawaniem
• Rheonics czujniki
• Integracja czujników
• Instalacja czujnika

Chłodziwa, czyli płyny chłodząco-smarujące, to niezbędne substancje stosowane w procesach obróbki skrawaniem i metalu (takich jak frezowanie, toczenie, wiercenie i szlifowanie), które zapewniają wydajność, jakość i bezpieczeństwo operacji. Ich głównym zadaniem jest chłodzenie strefy skrawania i smarowanie styku narzędzia z przedmiotem obrabianym.

Monitorowanie określonych parametrów płynu jest niezbędne, aby zapewnić jego skuteczność, chronić narzędzia i maszyny oraz zapobiegać problemom zdrowotnym i środowiskowym.

Środki chłodzące spełniają dwie podstawowe i kluczowe funkcje w obróbce skrawaniem: chłodzenie oraz smarowanieProcesy obróbki powodują intensywne tarcie i odkształcenia plastyczne, co powoduje gwałtowny wzrost temperatury na końcówce narzędzia, często przekraczający 500 ° CBez płynów tnących ciepło to szybko doprowadziłoby do:

• Zużycie narzędzi: Przedwczesne stępienie, pęknięcia termiczne i awaria narzędzia skrawającego.
• Zniekształcenie przedmiotu obrabianego: Rozszerzalność cieplna i odkształcanie się materiału, powodujące niską dokładność wymiarową.
• Słabe wykończenie powierzchni: Przyleganie i spawanie materiału obrabianego do narzędzia (narost na krawędzi).

Cztery główne klasy płynów obróbkowych to: oleje proste, oleje rozpuszczalne (emulsje), płyny półsyntetyczne i płyny syntetyczne.

Do frezowania i podobnych operacji formowania wiórów najczęściej preferowanymi chłodziwami są: oleje rozpuszczalne (emulsje) or płyny półsyntetycznePłyny te zaprojektowano tak, aby zapewniały zrównoważone połączenie mocy chłodzenia i smarowania, co jest kluczowe, biorąc pod uwagę przerywany charakter procesu skrawania podczas frezowania.

• Oleje rozpuszczalne (emulsje): Są to skoncentrowane oleje mineralne zmieszane z wodą (zwykle 5% do 10% oleju) przy użyciu emulgatorów. Są ekonomiczne i zapewniają doskonała zdolność chłodzenia Dzięki wysokiemu ciepłu właściwemu wody, ich zawartość oleju zapewnia dobre smarowanie, niezbędne do zmniejszenia tarcia i usprawnienia odprowadzania wiórów w procesie frezowania.
• Płyny półsyntetyczne: Stanowią one równowagę między olejami rozpuszczalnymi a płynami w pełni syntetycznymi. Zawierają niższy procent oleju mineralnego (od 2% do 10%) w połączeniu z dodatkami chemicznymi i wodą. Oferują doskonałe chłodzenie i lepszą trwałość narzędzia niż w przypadku emulsji, a także lepszą stabilność i odporność na rozwój bakterii (co jest częstym problemem w przypadku chłodziw na bazie wody). Zapewniane przez nie wydajne chłodzenie jest kluczowe podczas frezowania, gdzie frez stale wchodzi i wychodzi z przedmiotu obrabianego, narażając narzędzie na cykle termiczne, które mogą prowadzić do pęknięć, jeśli nie będą odpowiednio kontrolowane.

Poniżej wymieniono marki specjalizujące się w olejach, emulsjach, półsyntetykach i syntetykach stosowanych w procesach obróbki metali w przemyśle, takich jak frezowanie, toczenie i szlifowanie.

Tabela 1: Popularne marki i płyny chłodzące do obróbki skrawaniem

W obróbce mechanicznej utrzymanie stężenie płynu chłodzącego (stosunek emulsji oleju do wody) jest czynnikiem krytycznym, ponieważ:

• Jeśli stężenie jest zbyt niskie (za dużo wody): Słabe smarowanie powoduje poważne zużycie narzędzi, duże tarcie, rdzewienie i potencjalną awarię części.
• Jeśli stężenie jest zbyt wysokie (za dużo oleju): Koncentrat się marnuje, co stwarza ryzyko pienienia się, a to z kolei zmniejsza zdolność chłodziwa do skutecznego chłodzenia.

Lepkość emulsji ma korelacja bezpośrednia i stabilna do stężenia oleju w wodzie. Poprzez ciągły pomiar lepkości, Rheonics czujniki zapewniają precyzyjne dane w czasie rzeczywistym dotyczące stężenia chłodziwa.

Rheonics oferuje czujnik liniowy do pomiaru lepkości i gęstości z linią czujników typu SR. Rheonics Wiskozymetr liniowy SRV to zalecany czujnik do monitorowania chłodziw w obróbce skrawaniem. Umożliwia pomiar lepkości i temperatury w linii, jednocześnie zapewniając odporność na silne wibracje, pęcherzyki powietrza i pianę w cieczy. Jego kompaktowa konstrukcja jest szczególnie odpowiednia do montażu w ciasnych przestrzeniach i małych liniach.

Rheonics SRV umożliwia przejście od pomiarów ręcznych lub pomiarów z ustalonym czasem do ciągłych pomiarów chłodziwa w trybie inline. Podczas gdy obecne systemy recyrkulacji chłodziwa są okresowo sprawdzane za pomocą refraktometrów lub innych mierników, Rheonics SRV stale przesyła dane do zdalnego lub lokalnego systemu monitorowania. Umożliwia to pełną automatyzację, oszczędność czasu i szybką reakcję na zmiany stężenia spowodowane lepkością i gęstością cieczy.

• Użyj elektroniki czujnika SRV z wyjściem 4-20 mA lub protokoły komunikacyjne takie jak Modbus RTU, Profinet, Ethernet/IP, HART, itp.
• An alarm może być sygnałem dla operatora, że ​​powinien podjąć działanie.
• Pompy dozujące Można go aktywować, aby dodać więcej wody lub koncentratu, co natychmiast przywróci systemowi precyzyjną wartość zadaną.

Zautomatyzowane sterowanie obejmujące czujnik SRV gwarantuje, że chłodziwo zawsze ma optymalne stężenie, co maksymalizuje żywotność narzędzia, gwarantuje jakość części i ogranicza straty chłodziwa.

Do monitorowania chłodziwa w obróbce skrawaniem zalecanym wariantem czujnika jest SRV-X1-12GKompaktowa konstrukcja pozwala na łatwą instalację nawet w wąskich przewodach chłodzących.

Aby zapewnić bezproblemową integrację, Rheonics zapewnia kilka opcji montażu:

Komórki przepływowe w układzie liniowym: zastosowanie Rheonics HPT-12G or HPT-SRV Komórki przepływowe umożliwiające łatwą instalację bezpośrednio w istniejących rurociągach.

Montaż zbiornika: Sondę można zainstalować bezpośrednio na zbiorniku chłodziwa za pomocą weldoletu, np. HAW-12Gpodobnie jak instalacja w tacka lub wąski zbiornik.

Miejsce użytkowania: W przypadku pomiarów krytycznych czujnik można zamontować tuż przed dyszą chłodziwa.