دانلود تحقیق کامل درمورد سیالات برش

اختصاصی از حامی فایل دانلود تحقیق کامل درمورد سیالات برش دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 32

سیالات برش

وظایف یک سیال تراش چیست؟

در مقدمه یک سیال تراش باید در سه روش برای یک فرآیند ماشینی شرکت کند.

1. اول ، آن باید به عنوان یک روان کننده عمل کند. توسط گرمای تولید شده نیز کاهش می یابد. (بوسیله کاهش اصطکاک گرمای تولید شده را کاهش می‎دهد)

بدلیل اینکه گرمای ناشی از اصطکاک نمی تواند بطور کامل حذف شود و حتی غالب کاهش اساسی در آن داده نمی‎شود.

1. بدلیل اینکه گرمای ناشی از اصطکاک نمی تواند به طور کامل حذف شود و حتی در اغلب موارد کاهش اساسی در آن داده نمی‎شود از اینرو یک سیال تراش باید به عنوان خنک کننده یا کولنت نیز مؤثر باشد.
2. سرانجام، سیال تراش باید به عنوان یک عامل ضدجوش عمل کند تا تمایل مابین قطعه و ابزار کار برای جوش خوردن در گرماو فشار عملیاتی را خنثی نماید.

سیالات تراش به عنوان روانکار :

برای اینکه یک سیال تراش بتواند نقش روانکاری خودرا به درستی ایفاء نماید باید یک فیلم محافظ قوی در بخشی از سطوح مابین ابزار و قطعه ای که تحت عملیات فلزکاری قرار می‎گیرد، تشکیل دهد. جائیکه شرایط هیدرودینامیکی می‎تواند وجود داشته باشد.

فیلمی با این مشخصه لغزش براده ها را از روی ابزار تسریع می بخشد  و گذشته از کاهش گرما روانکاری مناسب قدرت و توان لازمه را کاهش می‎دهد و میزان سائیدگی در ابزار خصوصاً در نقاط تماس ماشین و فلزات نرم را کم می‎کند.

سیالات برش به عنوان عامل خنک کننده :

اگر یک سیال تراش بتواند عمل روانکاری را به صورت رضایت بخش به انجام رساند مشکل ناشی از رفع گرما از روی ابزار برش براده ها و قطعه کاری به حداقل می رسد. اما در عین حال خاصیت خنک کنندگی آنها هنوز به عنوان یک عامل مهم بر جای خود باقی است. که در این رابطه برای به انجام رساندن این ویژگی یک سیال تراش باید دارای هدایت حرارتی بالایی باشد تا اینکه بتواند ماکزیمم میزان گرما را جذب نموده و بر حسب واحد حجم سیال آنرا جابجا نماید.

چرا آب نمی تواند به عنوان سیال تراش مورد استفاده قرار گیرد؟

آب دارای خاصیت هدایت گرمایی و گرمای ویژه بالایی است ازاینرو و یک عامل کولنت بسیار موثری است اما خاصیت روانکاری آن بسیار ناچیز است. علاوه بر این آب به سرعت باعث خوردگی قسمتها و اجزاء ماشین یا دستگاه  می‎شود.

از طرف دیگر آب نه تنها قسمتهای متحرک ماشین نظیر راهنما و غلتکها را روانکاری نمی‎کند بلکه قابلیت کاهش اصطکاک در نواحی برش را نیز دارا نمی باشد. همچنین از آنجائیکه آب به خوبی بر روی سطوح پخش نمی‎شود پس نمی تواند در جذب گرما چندان مؤثر باشد.

انواع مختلف سیالات تراش کدامند؟

• روغنهای حل شونده
• روغنهای سنتتیکی
• روغنهای نیمه سنتتیکی
• روغنهای برش خالص

روغنهای حل شونده

اجزا اصلی تشکیل دهنده روغنهای حل شونده چیست؟

روغنهای حل شونده شامل:

• روغنهای معدنی- جهت تأمین نمودن روانکاری
• امولسیفایر که روغن را بصورت گویچه های کوچکی در آب پراکنده می‎کند.
• ضد زنگ- حضور این مواد سبب محافظت قطعات در برابر زنگ زدگی می‎شود زمانیکه قطعه در مجاورت آب که عامل زنگ زدگی است قرار می‎گیرد.
• مواد ضد باکتری - برای کنترل رشد باکتریهایی بی هوازی که منجر به ایجاد بوی نامطبوع و غیرقابل استفاده شدن روغنهای مصرفی می گردند.

امولسیون چیست؟

روغن در آب حل نمی‎شود. روغن در آب به شکل گویچه های کوچک معلق می گردد. شکست روغن به اجزاء کوچک توسط یک عنوان شیمیایی به نام امولسیفایر انجام می‎شود. این واسطه که حاوی روغن موجود و هدایت گرمایی (قابلیت پراکنده نمودن گرما) درآب می‎باشد امولسیون شناخته شده است.

گرمای ویژه (توانایی جذب گرما) برای آب خیلی بهتر از روغن است در صورتیکه روانکاری (توانایی کاهش اصطکاک) فقط با  روغن می‎تواند فراهم شود. به هنگام استفاده از امولسیون در یک فرآیند برش فلزی روغن موجود در امولسیون به عنوان روانکار و آب موجود در آن به عنوان عامل کولنت عمل می نماید. چرا غلظت امولسیون برای فرایندهای فلز کاری مختلف متغیر می باشد؟ در یک امولسیون روغن نقش روانکاری و آب خاصیت خنک کنندگی مورد نیاز را تأمین می نمایند. در فرآیندهایی که اهمیت روانکاری یک سیال تراش در حد خاصیت خنک کنندگی آن است امولسیونهای غنی (با غلظت بالایی از روغن در آب) مورد استفاده قرار می گیرند. مثل فرآیندهای مته کاری، ریخته گری، تراشکاری و در کاربردهایی که خاصیت خنک کنندگی نقش اولیه برای یک سیال می‎باشد رقتهای بالاتر از امولسیون مورد استفاده قرار می‎گیرد مثل عملیات سنگ زنی.

اثرات سختی آب بر روی کیفیت امولسیون چیست؟ ساختار شیمیایی امولسیفایرهایی که غالباً در روغنهای حل شونده مورد استفاده قرار می گیرند از نوع سولفات سدیم است آب سخت محتوی کربناتها و سولفاتهای نامحلول سدیم و پتاسیم است. این نمکها با امولسیفایر واکنش می‎دهند.

از اینرو امولسیفایر مصرف می‎شود و توازنش در امولسیون از بین می رود. در واقع میزان امولسیفایرهای باقمیانده به اندازه کافی نمی باشد تا یک امولسیون  پایدار تشکیل گردد. سپس جدایی فاز اتفاق می افتد و امولسیون غیرقابل مصرف می‎شود. در واقع میزان جدایی فاز با درجه سختی آب ارتباط دارد . آب سخت همچنین رشد باکتریهای بی هوازی را که منجر به غیرقابل مصرف شدن امولسیون می گردند را تسریع می بخشد.

چگونه می‎تواند مشکلات آب سخت را از بین برد؟

اغلب روغنها حل شونده قادر هستند با آب های سخت که سختی آنها ماکزیمم 400ppm باشد امولسینهای پایداری تشکیل دهند اگر سختی آب بیش از این مقدار باشد، جدایی فاز در امولسیون اتفاق می افتد. استفاده از بی کربنات سدیم (سودا) با نسبت 5 گرم دریک لیتر آب مورد مصرف تا اندازه ای از سختی آب می کاهد و باعث نرمی آن می‎شود. اگر نمکهای موجود در آب از نوع کربنات پتاسیم یا منیزیم باشد خنثی سازی باید توسط کربنات سدیم صورت گیرد تا بدین ترتیب آب نرم حاصل گردد.

لیکن نمکهای موجود در آب غالباً از نوع سولفاتها (سختی دائم) می‎باشد. افزودن سودا تغییری را در سختی آب ایجاد نمی نماید. از اینرو افزودن مقادیر بیش از  اندازه از سودا نه تنها هیچ اثری برسختی آب ندارد بلکه منجر به ایجاد یک امولسیون قلیایی نیز می گردد. شایان ذکر است که استفاده از امولسیونهایی با قلیائیت بالا منجر به ایجاد آسیبهای پوستی، زنگ زدگی اجزاء سیستم و سست شدن پیوندهای رزینی در چرخهای دستگاه سنگ زنی نیز می گردد.

با نگاهی اجمالی به موارد فوق الذکر می‎توان گفت که بهترین روش برای حل مشکل سختی آب ، استفاده از آب نرم و یا آب بدون مواد معدنی می‎باشد.

روغنهای سینتتیک و نیمه سنتتیک:

روغنهای سنتتیک چه نوع روغنهایی هستند؟ مزیت ها و محدودیتهای اصلی آنها چیست؟

روغنهای سنتتیک روغن معدنی ندارند. در عوض با برخی از مواد شیمیایی سنتز شده جایگزین شده اند.

که از جمله اصلی ترین مزیت های آنها می‎توان به موارد ذیل اشاره کرد:

• آنها تحت تأثیر رشد باکتری قرار نمی گیرند از اینرو طول عمر کولنتهای سنتزی خیلی بالاست.
• آنها قادر به تشکیل امولسیون پایدار در آب سخت می باشند.

محدودیتهای روغنهای سنتزی عبارتند از:

• دارای خاصیت روانکاری بسیار ضعیفی می باشند.
• میزان PH آنها بالاتر از 5 است.
• در رقتهایی حدود 60 مورد استفاده قرار می گیرند و چنین امولسیونی با این رقت می‎تواند منجر به زنگ زدگی ترکیبات گردد.
• کولنتهای سنتزی، سبب پوسته پوسته شدن رنگهای اپوکسی با کیفیت ضعیف، از روی بدنه دستگاه می گردند.
• کولنتهای سنتزی از خاصیت پاک کنندگی بسیار خوبی برخوردارند. این خاصیت منجر به تجمع مقادیر زیادی از لجنها و کثافات در پمپ کولنت می گردد و اگر مکانیزم و یا عمل فیلتراسیون در ماشین به خوبی عمل ننماید این خاصیت می‎تواند منجر به ایجاد شرایط نامطلوب در ماشین گردد.
• کولنت های سنتزی تمایل زیادی به ایجاد کف دارند. اگر سرعت جریان کولنت برای یک نیاز جزئی خیلی زیاد باشد کف زیادی ممکن است ایجاد شود که این عامل منجر به تضعیف پرداخت سطحی و همچنین کاهش طول عمر ابزار می گردد.

چه کاربردهایی به طور ایده ال برای کولنت های سنتزی در نظر گرفته شده است؟

• سنگ زنی کاربید با چرخ های الماسی
• ماشین های پیچیده از نوع CNC به همراه جداسازی و تفکیک مواد اولیه مصرفی و بدون هیچگونه برخورد و تماسی با کولنت.
• سنگ زنی تجاری رایج و متداول که مرحله تکمیل آن خیلی بحرانی نباشد.

کولنت های نیمه سنتتیک چه نوع کولنت هایی هستند؟

کولنت های نیمه سنتتیک شامل مقدار اندک از روغنهای معدنی و مواد شیمیایی سنتزی می باشند. این کولنت ها اگر چه 100% سنتزی نمی باشند لیکن دارای فواید و مزیتهای کولنت های سنتزی نیز می باشند.

رایجترین کاربرد کولنت های نیمه سنتتیک عبارتند از:

• سنگ زنی استوانه ای و سنگ زنی بدون مرکز ، جائیکه پرداخت نهایی سطحی بسیار بالایی مد نظر نمی باشد.

روغنهای برش خالص یا Neat oil

روغن برش چه نوع روغنی است؟

روغن برش روغنی است بر پایه روغن معدنی که توسط ماده افزودنی EP تقویت شده است.

برای کاربردهایی که سرعت ابزار خیلی کم است عمق برش داده شده زیاد است و فشار برش بالا است ، نقشه اولیه کولنت ایجاد:

• روانکاری مناسب جهت کاهش اصطکاک
• جلوگیری از جوش خوردگی تراشه به ابزار و ایجاد لبه
• شستن و دور کردن تراشه ها از محل برش

روانکاری با روغن معدنی تأمین می گردد و متداولترین مواد افزودنی EP از نوع کلره یا سولفوره می باشند.

این مواد افزودنی پوششی از نوع سولفید و یا کلرید بر روی لبه ابزار تشکیل می دهند و از آنجائیکه این پوشش دارای مقاومت برشی کمی است مانع از جوش خوردگی تراشه ها به ابزار می‎گردد که انتخاب یک یا هر دو نوع این مواد افزودنی، بسته به ماهیت کاربرد و همچنین موادی که تحت عملیات ماشین کاری قرار میگیرند تعیین می گردد.

مهمترین خواص روغنهای خالص، زمانیکه آنها را برای یک کاربرد معینی انتخاب می کنیم چیست؟

ویسکوزیته : ویسکوزیته صحیح  ومناسب در امر روانکاری و براده برداری از ناحیه برش از اهمیت قابل توجهی برخوردار می‎باشد.

نقطه اشتعال: روغنهای خالص به هنگام کاربرد و مصرف میزان عظیمی اصطکاک و فشار برشی ایجاد می نمایند.

اگر میزان کولنت و ویسکوزیته آن بهینه نباشد کاهش اصطکاک به اندازه کافی نمی باشد و این منجر به افزایش گرمای ایجاد شده در حین عملیات گردیده و خطر آتش سوزی را افزایش می‎دهد. از اینرو نقطه اشتعال روغن باید به اندازه کافی بالا باشد تا فاکتور مناسبی از ایمنی در مقابل احتمال حریق ایجاد گردد.

پکیج EP :

بسته به نوع موادی که تحت عملیات ماشین کاری قرار می گیرند و همچنین سختی عملیات انتخاب نوع پکیج EP صورت می‎گیرد.

عوامل مرطوب کننده:

برای ایجاد روانکاری مناسب در ناحیه برش به کار می روند.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید