Filtração Avançada de Fluido de Corte para Usinagem de Precisão: Aumente Performance e Longevidade

No processo de fabrico mecânico, usinagem de precisão inclui retificação fina, polimento, superacabamento, retificação, brunimento e furação e alisamento fino. Lubrificante refrigerante é usado no meio destas usinagens. É muito importante prestar atenção em manter as características inerentes do refrigerante em uso, o que depende da filtração.

Determinação da Precisão de Filtração

A precisão de filtração do refrigerante é geralmente medida pelo tamanho de partícula ou quantidade de resíduos residuais no líquido filtrado. O método de medição é transferir os resíduos depositados no fundo do tanque de líquido para o papel de filtro (ou usar papel de filtro para filtrar uma certa quantidade de líquido limpo); após secagem, observe o tamanho da granulometria dos resíduos com microscópio. O valor médio dos 5 maiores tamanhos de partícula pode ser tomado, e é melhor ampliá-los e tirar fotos para armazenamento. Existem também métodos simples comumente usados, como PPM (partes por milhão) e MPL (mg/L), ou seja, a razão entre o peso das partículas sólidas restantes no líquido limpo e o peso do líquido ou a razão de volume entre os dois.

O método de medição MPL é pegar 1 litro do líquido filtrado e filtrá-lo com papel de filtro, deixar os resíduos no papel, e pesar o peso (mg) após secagem. Se o peso dos resíduos for 50mg, então MPL é 50, e a percentagem também pode ser usada.

O método de medição PPM é colocar o líquido limpo filtrado num tubo de vidro reto longo, deixar assentar para precipitação, e então medir a altura da deposição de resíduos e a altura da superfície do líquido para encontrar a razão dos dois. Se a altura da escória for 0,5cm, e o nível do líquido for 50cm, então 0,5/50 = 1 (por volume). Ou seja, o teor de escória no líquido é 1000 PPM.

Métodos de Filtração Comumente Usados

1. Características do fluido de corte de usinagem de precisão

(1) Os cavacos de retificação, brunimento, polimento e superacabamento são partículas extremamente finas, geralmente suspensas no refrigerante. Se a peça for de material de ferro fundido, os cavacos combinam com grafite para fazer o refrigerante parecer líquido preto, e pode ser filtrado limpo e clarificado por tratamento de filtração geral.

(2) Resíduos de refrigerante em processamento de fundição são finos e uniformes, e contêm grafite. Se óleo orgânico for misturado, é fácil produzir matéria flutuante ou formar lama de pó de ferro-grafite, que pode facilmente bloquear o filtro.

(3) Refrigerante de processamento de metal ferroso. Os resíduos são mais finos, ou podem ser tiras grandes.

(4) Para processamento de metal não ferroso, resíduos são geralmente tiras grandes, e também misturados com pó mais fino.

2. Métodos de filtração comumente usados

Seleção de filtros, geralmente determinada de acordo com o tamanho das partículas de resíduos requeridas no lubrificante refrigerante e a quantidade de filtração e purificação requerida por unidade de tempo. O seguinte descreve as características de vários métodos de filtração comumente usados.

(1) Método de Precipitação

Pode ser usado tanque de sedimentação ou decantador, que requer área maior e tempo de sedimentação mais longo, então o recipiente é geralmente retangular com vários tanques de sedimentação no meio. O recipiente não deve ser demasiado profundo, caso contrário os resíduos podem afundar no fundo da piscina. O tubo de retorno do refrigerante deve ser colocado numa extremidade do recipiente e estender-se até ao meio da superfície do líquido, e a bomba deve ser colocada no tanque de líquido limpo na outra extremidade. Filtração por precipitação é o método de filtração mais simples e grosseiro, adequado para a maioria do processamento bruto.

(2) Método de Separação Magnética

Use alguns ímãs permanentes circulares de alta energia ou rolos magnéticos para visar a área estreita do retorno do refrigerante e manter a rotação para capturar partículas ferromagnéticas no fluido. Também pode levar algumas partículas não magnéticas, como partículas de areia, para formar lama de escória do raspador. Fluir para fora da placa. O tamanho de partícula separável é 80-100 mícron, adequado para filtrar refrigerante contendo escória ferromagnética durante usinagem.

(3) Método de Separação por Vórtice

É um filtro com superfície formadora de vórtice e cabeça guia em forma de cone. O refrigerante usado é bombeado na direção tangencial da cabeça do filtro pela pressão da bomba. A força centrífuga gerada pela pressão gera o vórtice para separar as partículas de sujidade do líquido, e faz os resíduos afundarem ao longo da parede do tubo cónico até ao fundo, líquido limpo transborda do meio do tubo para o tanque de líquido limpo, cerca de 1 a 3% do líquido flui junto com os resíduos pelos pequenos orifícios do fundo do tubo, então o dispositivo de filtro deve ser razoavelmente organizado para receber melhores resultados. Desta forma, uma parte do líquido pode ser recuperada após o líquido de escória filtrado ser precipitado, e ao mesmo tempo, o líquido sujo e o tanque de líquido limpo são separados sem misturar os dois.

Este filtro tem precisão de filtração de 20-40 mícron, adequado para acabamento geral, mas não adequado para filtrar tiras longas ou gravidade específica mais leve como grafite em ferro fundido, cavacos de alumínio e cavacos e escória fofos produzidos no processamento de retificação. Afetam o efeito de filtração e bloqueiam os orifícios de descarga de escória.

(4) Método de Separação Centrífuga

O refrigerante de trabalho flui de volta para o tambor de rotação de alta velocidade. A força centrífuga força as partículas pesadas no líquido a aderir à parede externa do tambor. O líquido limpo transborda do topo. A precisão de filtração é 10-20 mícron. O problema é a limpeza da escória na parede do tambor, mas também existem máquinas de descarga automática de escória no exterior. A capacidade do sistema é pequena, e a capacidade de filtração é 20-90 L/min, adequada para filtração de pequeno fluxo de refrigerante de usinagem de precisão.

(5) Tanque de Sedimentação com Transportador de Corrente de Placas

O líquido de arrefecimento flui de volta para o tanque de sedimentação após trabalhar. O tanque é dividido em vários tanques de sedimentação com algumas divisórias, mas os fundos dos tanques de sedimentação estão conectados. A corrente impulsiona a placa de corrente através do fundo da ranhura e raspa o sedimento na superfície do fundo para a caixa de cavacos, o que resolve melhor o problema de limpeza da caixa de sedimento, e é adequado para retificação geral ou usinagem.

O Desenvolvimento da Tecnologia de Filtração

Devido ao contínuo progresso da tecnologia de processamento, a compreensão das pessoas sobre o efeito de filtração do refrigerante de usinagem de precisão também está a aprofundar. A filtração do fluido de corte não só precisa remover os resíduos, mas também fazer com que os resíduos restantes no fluido atendam aos requisitos de processo predeterminados. Além disso, deve ser capaz de remover manchas de óleo ou objetos flutuantes na superfície do líquido, dissipar o calor retirado pelo refrigerante da área de processamento, e manter o refrigerante limpo, claro e à temperatura ambiente. Portanto, a tecnologia de filtração do refrigerante também foi desenvolvida. Por exemplo, filtros de correia de papel são amplamente usados no exterior.

1. Filtro de Correia de Papel por Gravidade

Caracteriza-se pelo uso de papel como meio filtrante. O papel é feito de fibras inorgânicas, também chamado de não-tecido, e usa os seus poros para filtrar o refrigerante. Caracteriza-se por ampla aplicabilidade e não é limitado por materiais de filtração. Papéis de filtro de diferentes densidades podem ser selecionados de acordo com os requisitos de diferentes precisões de filtração, o que pode facilmente alcançar maior precisão de filtração.

Este tipo de filtro tem melhor dissipação de calor, remoção de cavacos e absorção de óleo no refrigerante, e é adequado para várias usinagens de precisão de filtração de refrigerante de fluxo médio e pequeno. As suas especificações de fluxo são 25, 50, 75, 100, 150, 200 L/min, e a sua precisão de filtração depende da densidade do papel de filtro. Ao selecionar papel de filtro, além de selecionar as especificações do não-tecido de acordo com a largura do filtro, a densidade do não-tecido (g/m²) também deve ser selecionada de acordo com a precisão de filtração requerida pelo processo.

2. Filtro de Correia de Papel por Pressão Negativa

O princípio de funcionamento da filtração de correia de papel por pressão negativa é injetar o refrigerante a ser filtrado na caixa de filtro através da entrada de líquido sujo. O fundo da caixa de filtro é coberto com meio filtrante e papel de filtro não-tecido. É suportado por uma grelha de aço inoxidável, e um raspador transportador acionado por corrente repousa sobre o papel de filtro, que pode mover-se junto com o papel de filtro.

Este filtro não precisa de bomba de vácuo para formar pressão negativa naturalmente. Comparado com o filtro por gravidade, a capacidade de filtração e precisão de filtração são melhoradas. É um método de filtração mais avançado hoje.

3. Sistema de Filtração Multi-estágio

Para melhorar a eficiência de filtração e precisão de filtração do refrigerante, é frequentemente difícil atingir ambos os objetivos numa única filtração. Filtro grosseiro e filtro fino são frequentemente usados em combinação no sistema de filtração de refrigerante. Ou seja, primeiro use um filtro grosseiro para remover grande quantidade de escória no refrigerante, e depois use um filtro fino para atingir a precisão de filtração requerida, e até use algumas instalações auxiliares para remover objetos flutuantes ou óleo escorregadio no refrigerante. O sistema de filtração multi-estágio usa dois ou três filtros em série para realizar filtração grosseira e fina, por exemplo, separação por vórtice, filtração por correia de papel, corrente de placas, tanque de sedimentação, filtração por correia de papel, ou separação magnética, filtração por correia de papel, e caixa de sedimentação. Este tipo de dispositivo de filtro tem sido amplamente usado em equipamentos de processamento de precisão atuais.