Comment choisir le bon liquide de refroidissement pour les pièces de tournage CNC ?

Lorsqu'il s'agit de pièces de tournage CNC, un aspect crucial qui est souvent négligé est le choix du liquide de refroidissement. En tant que fournisseur de pièces de tournage CNC, je comprends l'importance de sélectionner le bon liquide de refroidissement pour le processus d'usinage. Dans cet article de blog, je partagerai quelques idées sur la façon de choisir le liquide de refroidissement approprié pour les pièces de tournage CNC, en tenant compte de divers facteurs tels que le matériau usiné, les conditions d'usinage et les résultats souhaités.

Comprendre le rôle du liquide de refroidissement dans le tournage CNC

Le liquide de refroidissement joue un rôle essentiel dans les opérations de tournage CNC. Ses principales fonctions comprennent :

• Dissipation thermique :Pendant le processus de coupe, une quantité importante de chaleur est générée à l’interface outil-pièce. Le liquide de refroidissement aide à dissiper cette chaleur, évitant ainsi une usure excessive de l'outil et des dommages thermiques à la pièce.
• Suppression des copeaux :Il aide à éliminer les copeaux produits lors de l'usinage. Cela empêche les copeaux de recouper et de provoquer des problèmes de finition de surface ou des bris d'outils.
• Lubrification:Le liquide de refroidissement assure la lubrification entre l'outil de coupe et la pièce, réduisant ainsi la friction et prolongeant la durée de vie de l'outil.
• Prévention de la corrosion :Il peut protéger les pièces usinées et les composants de la machine de la corrosion, en particulier lors de l'usinage de métaux sujets à la rouille.

Facteurs à considérer lors du choix d’un liquide de refroidissement

1. Matériau de la pièce

Le matériau des pièces de tournage CNC est l'un des facteurs les plus importants dans le choix du liquide de refroidissement. Différents matériaux ont des caractéristiques et des exigences d'usinage différentes.

• Aluminium:L'aluminium est un matériau courant dans le tournage CNC. Il a une bonne usinabilité, mais il peut être sujet à la formation de bords rapportés (BUE). Un liquide de refroidissement avec un bon pouvoir lubrifiant est recommandé pour réduire le BUE et améliorer la finition de surface. Les liquides de refroidissement synthétiques ou semi-synthétiques conviennent souvent à l'usinage de l'aluminium. Par exemple, un liquide de refroidissement semi-synthétique peut fournir une excellente lubrification tout en ayant de bonnes propriétés de refroidissement.
• Acier:Lors de l'usinageUsinage de l'acier CNC, en particulier dans les aciers à haute résistance, les forces de coupe sont plus élevées et plus de chaleur est générée. Un liquide de refroidissement avec une capacité de refroidissement élevée est essentiel. Les huiles solubles sont un choix populaire pour l’usinage de l’acier car elles peuvent dissiper efficacement la chaleur et assurer une bonne lubrification. Cependant, pour les aciers inoxydables, un liquide de refroidissement doté de propriétés anticorrosion est nécessaire pour éviter la rouille.
• Acier inoxydable:L'acier inoxydable est plus difficile à usiner que l'acier ordinaire en raison de sa haute résistance et de sa tendance au travail-durcissement. Un liquide de refroidissement doté de bonnes propriétés de lubrification et anticorrosion est requis. Certains liquides de refroidissement sont spécialement formulés pour l'usinage de l'acier inoxydable, ce qui peut contribuer à réduire l'usure des outils et à améliorer la finition de surface. Par exemple, lors de la productionSupport usiné CNC en acier inoxydable, l'utilisation du bon liquide de refroidissement est cruciale pour obtenir des résultats de haute qualité.

2. Conditions d'usinage

Les conditions d'usinage, telles que la vitesse de coupe, l'avance et la profondeur de coupe, influencent également le choix du liquide de refroidissement.

• Usinage à grande vitesse :Dans les opérations de tournage CNC à grande vitesse, la génération de chaleur est beaucoup plus élevée. Un liquide de refroidissement doté d'excellentes propriétés de refroidissement est nécessaire pour éviter la surchauffe de l'outil et de la pièce à usiner. Les liquides de refroidissement synthétiques sont souvent préférés dans l'usinage à grande vitesse car ils ont de meilleures capacités de transfert de chaleur par rapport aux autres types de liquides de refroidissement.
• Usinage intensif :Lors de l'exécution d'usinages lourds avec de grandes profondeurs de coupe et des avances élevées, les forces de coupe sont importantes. Un liquide de refroidissement à haut pouvoir lubrifiant est nécessaire pour réduire la friction et éviter la casse de l'outil. Les huiles solubles ou les liquides de refroidissement semi - synthétiques robustes conviennent à l'usinage intensif.

3. Exigences en matière de finition de surface

La finition de surface souhaitée des pièces de tournage CNC est un autre facteur à prendre en compte. Si une finition de surface de haute qualité est requise, un liquide de refroidissement doté de bonnes propriétés lubrifiantes est essentiel. La lubrification aide à réduire les marques d'outils et à améliorer la douceur de la surface usinée. Par exemple, lors de l'usinage de pièces qui seront utilisées dans des applications de précision, telles que des composants aérospatiaux, un liquide de refroidissement pouvant fournir une finition semblable à un miroir est préféré. Certains liquides de refroidissement sont formulés spécifiquement pour obtenir des finitions de surface fines.

4. Considérations environnementales et sanitaires

Dans l’environnement manufacturier actuel, les considérations environnementales et sanitaires deviennent de plus en plus importantes. Certains liquides de refroidissement peuvent contenir des produits chimiques nocifs pouvant présenter des risques pour la santé des opérateurs et pour l'environnement.

• Biodégradabilité :Choisir un liquide de refroidissement biodégradable peut réduire l’impact environnemental. De nombreux liquides de refroidissement modernes sont conçus pour être biodégradables, ce qui signifie qu’ils peuvent se décomposer naturellement avec le temps.
• Faible – Odeur et faible – Formation de brume :Les liquides de refroidissement à faible odeur et à faible formation de brouillard sont plus conviviaux. Ils peuvent améliorer l'environnement de travail des opérateurs et réduire le risque d'inhalation de brouillards nocifs.

Types de liquides de refroidissement pour le tournage CNC

1. Huiles solubles

Les huiles solubles sont un mélange d'huile minérale, d'émulsifiants et d'additifs. Ils sont dilués avec de l'eau pour former une émulsion. Les huiles solubles ont de bonnes propriétés de refroidissement et de lubrification, ce qui les rend adaptées à un large éventail d'opérations d'usinage, en particulier pour l'usinage de l'acier et de la fonte. Ils sont relativement peu coûteux et faciles à entretenir. Cependant, ils peuvent nécessiter une surveillance régulière de la stabilité de l’émulsion et l’ajout de biocides pour empêcher la croissance bactérienne.

2. Liquides de refroidissement semi-synthétiques

Les liquides de refroidissement semi-synthétiques sont un mélange de composants d'huile synthétique et minérale. Ils offrent un bon équilibre entre refroidissement, lubrification et protection contre la corrosion. Les liquides de refroidissement semi-synthétiques ont une meilleure stabilité et une durée de vie plus longue que les huiles solubles. Ils conviennent à une variété de matériaux, notamment l’aluminium, l’acier et l’acier inoxydable. Ils produisent également moins de mousse et résistent mieux à la croissance bactérienne.

3. Liquides de refroidissement synthétiques

Les liquides de refroidissement synthétiques sont fabriqués à partir de composés chimiques sans aucune huile minérale. Ils ont d'excellentes propriétés de refroidissement et sont souvent utilisés dans les opérations d'usinage à grande vitesse. Les liquides de refroidissement synthétiques sont propres, faciles à entretenir et ont une longue durée de vie. Ils sont également moins susceptibles de provoquer une irritation cutanée chez les opérateurs. Cependant, ils peuvent avoir un pouvoir lubrifiant inférieur à celui des huiles solubles et des liquides de refroidissement semi-synthétiques, de sorte qu'ils peuvent ne pas convenir à l'usinage intensif sans additifs de lubrification supplémentaires.

4. Huiles pures

Les huiles pures sont des huiles minérales pures ou des mélanges d’huiles minérales avec des additifs. Ils offrent la meilleure lubrification parmi tous les types de liquides de refroidissement et sont souvent utilisés dans des opérations où une haute précision et un bon état de surface sont requis, comme dans l'usinage de composants aérospatiaux. Cependant, les huiles pures ont de mauvaises propriétés de refroidissement et sont plus difficiles à nettoyer. Ils présentent également un risque d’incendie plus élevé que les autres types de liquides de refroidissement.

Test et évaluation des liquides de refroidissement

Avant de choisir un liquide de refroidissement pour une production à grande échelle, il est recommandé d'effectuer des tests à petite échelle. Voici quelques étapes pour tester et évaluer les liquides de refroidissement :

• Test de durée de vie de l'outil :Exécutez une série de tests d’usinage en utilisant différents liquides de refroidissement et mesurez la durée de vie de l’outil. Une durée de vie de l'outil plus longue indique que le liquide de refroidissement assure une meilleure lubrification et une meilleure dissipation de la chaleur.
• Analyse de l'état de surface :Examinez l'état de surface des pièces usinées à l'aide d'un testeur de rugosité de surface. Une finition de surface plus lisse suggère que le liquide de refroidissement est adapté au processus d'usinage.
• Analyse de la formation de copeaux :Observez la forme et la taille des copeaux produits lors de l'usinage. Une bonne formation de copeaux indique que le liquide de refroidissement élimine efficacement les copeaux et réduit la recoupe.

Conclusion

Choisir le bon liquide de refroidissement pour les pièces de tournage CNC est une décision critique qui peut avoir un impact significatif sur le processus d'usinage, la durée de vie de l'outil, la finition de surface et la qualité globale des pièces. En tant que fournisseur de pièces de tournage CNC, je recommande toujours de prendre en compte le matériau de la pièce, les conditions d'usinage, les exigences d'état de surface ainsi que les facteurs environnementaux et sanitaires lors de la sélection d'un liquide de refroidissement. En évaluant soigneusement ces facteurs et en choisissant le type de liquide de refroidissement approprié, les fabricants peuvent améliorer l'efficacité et la qualité de leurs opérations de tournage CNC.

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Références

• Boothroyd, G. et Knight, WA (2006). Fondamentaux de l'usinage et des machines-outils. Presse CRC.
• Kalpakjian, S. et Schmid, SR (2013). Ingénierie et technologie de fabrication. Pearson.
• Manuel ASM Volume 16 : Usinage. ASM International.