Việc ứng dụng chất lỏng trong các quá trình gia công kim loại của máy CNC đã không quá xa lạ. Khi được áp dụng đúng cách, chất lỏng cắt có thể tăng năng suất và giảm chi phí, tăng tuổi thọ của dụng cụ, giảm độ nhám bề mặt, tăng độ chính xác của kích thước và giảm lượng điện năng tiêu thụ. Hôm nay, hãy cùng Tổng kho hóa chất tìm hiểu về loại chất lỏng đặc biệt hữu ích này nhé !

1.Chất lỏng gia công kim loại là gì?

  • Chất lỏng gia công kim loại (Metalworking Fluid- MWF) đóng vai trò quan trọng trong khâu sản xuất như tạo hình, cắt, mài. Chúng ảnh hưởng đến sự sinh nhiệt trong quá trình gia công kim loại xử lý bằng cách giảm ma sát giữa dụng cụ và phôi. Bằng đặc tính bôi trơn và làm mát của chúng, MWF giúp tránh hư hỏng nhiệt của vật liệu phôi và giảm mài mòn của dụng cụ.
  • Nhu cầu về chất lỏng gia công kim loại được dự báo vẫn tiếp tục tăng trưởng, đặc biệt ngành công nghiệp sản xuất ô tô. Chất lỏng này được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô vì nó có thể giảm ma sát giữa chi tiết gia công và dụng cụ, loại bỏ vụn kim loại, mang lại chất lượng bề mặt tốt và kéo dài tuổi thọ của dụng cụ. Chất lỏng gia công kim loại giúp nâng cao hiệu quả của quá trình gia công, dẫn đến khối lượng sản xuất máy cao hơn.
  • Chất lỏng gia công kim loại được biết đến với các tên gọi như chất lỏng cắt, dầu tưới nguội, dầu làm mát, dung dịch cắt gọt, …Tuy nhiên, trong sản xuất công nghiệp người ta hay đề cập đến “ dầu cắt gọt kim loại” hơn cả. 

Dầu cắt gọt được sử dụng phổ biển ở các máy CNC

2. Phân loại chất lỏng gia công kim loại

Phân loại chất lỏng gia công kim loại

Chất lỏng gia công kim loại – Metalworking fluid được phân loại dựa trên các tiêu chí khác nhau như công thức (gốc dầu, gốc nước), quy trình sản xuất (chất lỏng cắt, dầu mài, dầu bôi trơn, dầu tách khuôn, …v.v.),.

  • Chất lỏng gia công hệ dầu bao gồm dầu tổng hợp, dầu khoáng, naphthenic, dầu paraffin,… MWF dạng nhũ tương (hệ dầu trong nước)  được hình thành ổn định  bằng các chất nhũ hóa. Các phân tử chất nhũ hóa có một phần ưa nước và một phần ưa dầu. Phần đầu ưa dầu bao bọc các giọt dầu và phần cuối ưa nước của chất nhũ hóa tương tác với pha nước.
  • Chất lỏng gia công hệ nước được chế tạo bằng cách trộn dầu khoáng hoặc dầu tổng hợp với nước theo một tỷ lệ nhất định. Nước là môi trường phân tán, nồng độ của MWF loại này thường từ 3-10%. 

Bên cạnh đó , MWF thường được biết đến với bốn loại dầu cơ bản sau:

  • Dầu Neat (Neat oils) được pha từ dầu khoáng, thực vật hoặc động vật. Dầu neat không được pha loãng và thường được sử dụng trong các quy trình gia công nặng, tốc độ thấp. Phụ gia tạo áp EP thường được sử dụng để tăng cường hiệu suất.
  • Dầu nhũ hoá (Emulsifiable oils) thường sử dụng như chất làm mát và chất bôi trơn, đặc biệt cho các hoạt động cắt và mài. Những loại dầu này chống hàn dính giữa dụng cụ cắt và phôi đồng thời ngăn ngừa mài mòn dụng cụ. Công thức thường chứa khoảng 40% -70% dầu khoáng nguyên chất (tuỳ theo nhà sản xuất)
  • Dầu bán tổng hợp (Semichemical/semisynthetic fluid) chứa từ 5% -30% dầu khoáng và được pha loãng với 30% -50% nước, nồng độ phụ gia cao. Sử dụng được trong tất cả các quy trình cắt kim loại để làm mát và bôi trơn
  • Dầu tổng hợp có bản chất chứa các loại dầu tổng hợp như ester (diester, polyolester), polyalphaolefin hoặc alkylbenzene được sử dụng để làm liên tục thấm ướt phôi để ngăn sương mù và khói, đặc biệt là trong quá trình mài. Tuy nhiên, nhược điểm đáng kể của dầu tổng hợp là không có khả năng chống ăn mòn và có thể gây gỉ dụng cụ theo thời gian.

3. Ứng dụng của chất lỏng gia công kim loại

  • Loại bỏ các mạt kim loại, bụi bẩn ra khỏi vùng cắt để việc cắt gọt dễ dàng hơn. Các vụn kim loại sẽ được giữ lại trong chất lỏng thay vì bay ra trong không khí. 
  • Hạn chế sự biến nhiệt ở mũi cắt và khối kim loại.
  • Chất lỏng cắt gọt kim loại cũng giúp bảo vệ phôi khỏi ăn mòn trong quá trình gia công. Tại vị trí cắt gọt, bề mặt kim loại sẽ dễ dàng hoạt động hóa học:  oxy hóa hoặc phản ứng với vùng lân cận.
  • Hầu hết các chất lỏng cắt gọt giảm ma sát, và do đó làm giảm công suất cần thiết cho máy. Là tác nhân làm ướt tăng cường sẽ thâm nhập vào bề mặt của phôi và phản ứng hóa học với bề mặt và lớp dưới bề mặt để giảm ứng suất cắt. Làm như vậy, nó sẽ giảm tiêu thụ điện năng và giảm sinh nhiệt. Điều này không chỉ cho phép tốc độ cắt nhanh hơn mà còn tăng tuổi thọ dụng cụ cho tốc độ cắt cho trước.
  • Làm mát và bôi trơn là hai lý do chính để sử dụng chất lỏng cắt gọt. Nước là chất làm mát tốt nhất với nhiệt dung vượt xa và nhiệt ẩn của sự bay hơi lớn hơn một bậc so với dầu thông thường. Bất kể nhiệt lượng được tạo ra là bao nhiêu, 

nước sẽ đưa nó ra khỏi vùng cắt. Mặt khác, dầu lại là chất bôi trơn, làm giảm ma sát.

Sau đây, Tổng kho sẽ giới thiệu đến 2 loại chất lỏng gia công kim loại phổ biến

Dầu cắt gọt kim loại không pha nước

  •  Sử dụng trong những giai đoạn gia công có ít nhiệt hoặc cần bôi trơn tốt, loại dầu này khi sử dụng không cần pha thêm dung môi sẽ để lại lớp dầu bảo vệ rất tốt cho dụng cụ và chi tiết gia công.
  • Thành phần hoàn toàn không chứa các Hydrocacbon có chứa chlorine, không chứa các thành phần độc hại như Nitrite hay hợp chất phenol. có khả năng chịu tải tốt, độ tạo sương và bay hơi tối thiểu và thích hợp cho mọi loại vật liệu gia công. 
  • Ưu điểm : khả năng bôi trơn tốt, giảm độ ma sát và ăn mòn mang lại chất lượng gia công tốt nhất. Sản phẩm có mùi nhẹ, khả năng chống gỉ cao,hoàn thiện các bề mặt nhẵn,  rất tiện lợi cho các quá trình tiện, phay, khoan, taro hay mài…Tuy nhiên, chất lỏng này không làm mát tốt bằng dầu cắt gọt pha nước và có nguy cơ cháy cao 

Xem thêm: N601

Dầu cắt gọt kim loại pha nước

  • Thường được sử dụng trong các giai đoạn gia công phát sinh nhiệt lớn và có mức độ bôi trơn thấp. Khi sử dụng, cần pha thêm dung môi là nước để tạo thành hệ nhũ tương. Nước là chất dẫn nhiệt tốt nhưng bản thân nước không được sử dụng làm chất lỏng cắt vì nó gây rỉ và ăn mòn. Các thành phần khác cần thiết để thêm vào nước để tạo ra chất lỏng cắt tối ưu. Nhũ tương hòa tan có chứa chất ức chế ăn mòn và chất diệt khuẩn (ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn), ester  cải thiện tính chất làm mát và bôi trơn.
  •  Cho từ từ dầu vào trong nước, khuấy nhẹ cho đến tan hết, không làm ngược lại. Tùy theo yêu cầu công việc mà tỷ lệ pha dầu, nước có thể thay đổi.
  • Không nên sử dụng nước cứng để pha với dầu. 
  • Loại dầu này làm mát tốt vật liệu gia công, đáp ứng tốc độ cắt cao, gia công trên hầu hết các vật liệu.

Xem thêm: N600

Hy vọng qua bài viết này, các bạn đã hiểu về chất lỏng gia công hay dầu cắt gọt kim loại. Tuỳ mục đích sử dụng mà bạn hãy lựa chọn sản phẩm phù hợp nhất. Nếu có thắc mắc gì, vui lòng liên hệ Hotline: 0975488380 để được giải đáp sớm nhất!

Tác giả: Admin