Құралдың қызмет ету мерзімі ұзағырақ және шламды тазарту үшін алюминий CNC кесу сұйықтығын қалай ұстау керек

 ПФТ, Шэньчжэнь

Алюминий CNC кесу сұйықтығының оңтайлы күйін сақтау құралдың тозуы мен талшықтардың сапасына тікелей әсер етеді. Бұл зерттеу басқарылатын өңдеу сынақтары және сұйықтық талдауы арқылы сұйықтықты басқару протоколдарын бағалайды. Нәтижелер дәйекті рН мониторингі (мақсат диапазоны 8,5-9,2), рефрактометрия арқылы концентрацияны 7-9% аралығында ұстап тұру және екі сатылы сүзуді жүзеге асыру (40мкм, одан кейін 10мкм) құралдың қызмет ету мерзімін орташа есеппен 28%-ға ұзартатынын және басқарылмайтын сұйықтықпен салыстырғанда шұңқырдың жабысқақтығын 73%-ға азайтатынын көрсетеді. Темп майын жүйелі түрде тазарту (апта сайын >95% кетіру) бактериялардың көбеюіне және эмульсияның тұрақсыздығына жол бермейді. Сұйықтықты тиімді басқару құрал шығындарын және машинаның тоқтап қалуын азайтады.

1. Кіріспе

Алюминийді CNC өңдеу дәлдік пен тиімділікті талап етеді. Кесетін сұйықтықтар салқындату, майлау және жоңқаларды эвакуациялау үшін өте маңызды. Дегенмен, сұйықтықтың ыдырауы – ластанудан, бактериялардың көбеюінен, концентрацияның ауытқуынан және майдың жиналуынан туындайды – құралдың тозуын жылдамдатады және үйінділерді кетіруді қиындатады, бұл шығындар мен жұмыс уақытының артуына әкеледі. 2025 жылға қарай сұйықтыққа техникалық қызмет көрсетуді оңтайландыру негізгі операциялық міндет болып қала береді. Бұл зерттеу жоғары көлемді алюминий CNC өндірісінде арнайы техникалық қызмет көрсету хаттамаларының құралдың ұзақ қызмет ету мерзіміне және талшық сипаттамаларына әсерін сандық түрде анықтайды.

2. Әдістер

2.1. Эксперименттік дизайн және деректер көзі
Басқарылатын өңдеу сынақтары 6061-T6 алюминийін өңдейтін 5 бірдей CNC диірмендерінде (Haas VF-2) 12 апта бойы жүргізілді. Барлық машиналарда жартылай синтетикалық кесу сұйықтығы (X маркасы) қолданылды. Бір машина стандартты, реактивті техникалық қызмет көрсетуі бар басқару құралы ретінде қызмет етті (сұйықтық тек көрінетін нашарлағанда ғана өзгереді). Қалған төртеуі құрылымдық хаттаманы жүзеге асырды:

• Концентрация:Концентрат немесе DI суы бар 8% ±1% дейін реттелетін сандық рефрактометр (Atago PAL-1) арқылы күнделікті өлшенеді.

• рН:Өндіруші бекіткен қоспаларды пайдаланып, 8,5-9,2 аралығында ұсталатын, калибрленген рН өлшегіш (Hanna HI98103) арқылы күнделікті бақыланады.

• Сүзу:Екі сатылы сүзу: 40 мкм қап сүзгісі, одан кейін 10 мкм картридж сүзгісі. Сүзгілер қысым дифференциалына байланысты өзгертілді (≥ 5 psi жоғарылау).

• Батпақты майды кетіру:Белдік скимер үздіксіз жұмыс істейді; сұйықтық беті күнделікті тексеріледі, скиммердің тиімділігі апта сайын тексеріледі (жою мақсаты > 95%).

• Макияжға арналған сұйықтық:Толықтыру үшін тек алдын ала араластырылған сұйықтық (8% концентрацияда) қолданылады.

2.2. Деректерді жинау және құралдар

• Құралдың тозуы:Әрбір 25 бөліктен кейін құрал жасаушы микроскопты (Mitutoyo TM-505) пайдаланып, 3 флейтті карбидті шеткі фрезерлердің (Ø12мм) бастапқы кесу жиектерінде өлшенген қаптал тозуы (VBmax). VBmax = 0,3 мм-де ауыстырылған құралдар.

• Шарф талдауы:Әр топтамадан кейін шарф жиналады. «Жабысқақтық» 3 тәуелсіз оператормен 1 (еркін ағынды, құрғақ) 5 (үйірленген, майлы) шкаласымен бағаланады. Орташа балл жазылды. Чип өлшемін бөлу кезеңді түрде талданады.

• Сұйықтық жағдайы:Апта сайынғы сұйықтық үлгілері тәуелсіз зертханада бактериялар саны (CFU/ml), майдың мазмұны (%) және концентрация/рН тексеру үшін талданады.

• Машинаның тоқтап қалу уақыты:Құралдың өзгеруі, талшыққа байланысты кептелулер және сұйықтықты күтіп ұстау әрекеттері үшін жазылған.

3. Нәтижелер және талдау

3.1. Құралдың қызмет ету мерзімін ұзарту
Құрылымдық техникалық қызмет көрсету протоколы бойынша жұмыс істейтін құралдар ауыстыруды қажет етпес бұрын үнемі жоғарырақ бөліктерге жетті. Құралдың орташа қызмет ету мерзімі 28%-ға артты (басқарудағы 175 бөліктен/хаттама бойынша 224 бөлікке/құралға дейін). 1-суретте қапталдың прогрессивті тозуын салыстыру көрсетілген.

3.2. Сварф сапасын жақсарту
Бақылаудағы 4,1-мен салыстырғанда (73%-ға төмендеу) 1,8-ге тең, басқарылатын хаттама бойынша шламның жабысқақтық рейтингтері күрт төмендегенін көрсетті. Басқарылатын сұйықтық кептіргіш, түйіршікті чиптерді шығарды (2-сурет), эвакуацияны айтарлықтай жақсартады және машина кептелістерін азайтады. Шарф мәселелеріне байланысты тоқтау уақыты 65%-ға қысқарды.

3.3. Сұйықтық тұрақтылығы
Зертханалық талдау хаттаманың тиімділігін растады:

• Басқарылатын жүйелерде бактериялар саны 10³ КҚБ/мл-ден төмен болып қалды, ал бақылау 6-аптада 10⁶ КҚБ/мл-ден асты.

• Бақыланатын сұйықтықтағы трамплин майының мөлшері орта есеппен <0,5%, бақылаудағы >3% болды.

• Концентрация және рН басқарылатын сұйықтық үшін мақсатты диапазондарда тұрақты болып қалды, бұл ретте бақылау айтарлықтай дрейфті көрсетті (концентрация 5%-ға дейін төмендеді, рН 7,8 дейін төмендеді).

*1-кесте: өнімділіктің негізгі көрсеткіштері – басқарылатын және басқарылатын сұйықтық*

4. Талқылау

4.1. Нәтижелерді қозғайтын механизмдер
Жақсартулар тікелей техникалық қызмет көрсету әрекеттерінен туындайды:

• Тұрақты концентрация және рН:Құралдардың абразивті және химиялық тозуын тікелей азайта отырып, дәйекті майлауды және коррозияны тежеуді қамтамасыз етеді. Тұрақты рН эмульгаторлардың ыдырауын болдырмайды, сұйықтықтың тұтастығын сақтайды және талшықтардың адгезиясын арттыратын «қышқылдануды» болдырмайды.

• Тиімді фильтрация:Металлдың ұсақ бөлшектерін (жақсық ұсақ) кетіру құралдар мен дайындамалардың абразивті тозуын азайтты. Тазартқыш сұйықтық сонымен қатар салқындату және чиптерді жуу үшін тиімдірек ағып жатты.

• Трамп майын басқару:Трамп майы (майлаудан, гидравликалық сұйықтықтан) эмульсияларды бұзады, салқындату тиімділігін төмендетеді және бактериялар үшін тамақ көзі болып табылады. Оны жою қышқылдықты болдырмау және сұйықтықтың тұрақтылығын сақтау үшін өте маңызды болды, бұл таза парақтардың пайда болуына айтарлықтай үлес қосты.

• Бактерияларды басу:Концентрацияны, рН деңгейін ұстап тұру және майсыз бактерияларды жою, олар шығаратын қышқылдар мен шламдардың пайда болуына жол бермеу, олар сұйықтықтың өнімділігін төмендетеді, құралдарды коррозияға ұшыратады және жағымсыз иістерді/жабысқақ талшықтарды тудырады.

4.2. Шектеулер және практикалық салдарлар
Бұл зерттеу бақыланатын, бірақ нақты өндіріс жағдайында белгілі бір сұйықтыққа (жартылай синтетикалық) және алюминий қорытпасына (6061-T6) назар аударды. Нәтижелер әртүрлі сұйықтықтарға, қорытпаларға немесе өңдеу параметрлеріне байланысты аздап өзгеруі мүмкін (мысалы, өте жоғары жылдамдықты өңдеу). Дегенмен, концентрацияны бақылау, рН мониторингі, сүзу және майды кетірудің негізгі принциптері әмбебап болып табылады.

• Іске асыру құны:Бақылау құралдарына (рефрактометр, рН метр), сүзу жүйелеріне және скиммерлерге инвестиция қажет.

• Еңбек:Операторлардың күнделікті тәртіпті тексерулері мен түзетулерін талап етеді.

• ROI:Көрсетілген құралдардың қызмет ету мерзімін 28% ұлғайту және тоқырауға байланысты тоқтау уақытын 65% қысқарту техникалық қызмет көрсету бағдарламасы мен сұйықтықты басқару жабдығының шығындарын өтей отырып, инвестицияның нақты қайтарылуын қамтамасыз етеді. Сұйықтықтың төгілу жиілігінің төмендеуі (сорғыштың қызмет ету мерзімі ұзағырақ болғандықтан) қосымша үнемдеу болып табылады.

5. Қорытынды

Алюминий CNC кесу сұйықтығын сақтау оңтайлы өнімділік үшін міндетті емес; бұл маңызды операциялық тәжірибе. Бұл зерттеу күнделікті концентрацияға және рН мониторингіне (мақсаттар: 7-9%, рН 8,5-9,2), екі сатылы сүзгілеуге (40мкм + 10мкм) және агрессивті майды кетіруге (>95%) бағытталған құрылымдық хаттаманың маңызды, өлшенетін артықшылықтар беретінін көрсетеді:

1. Құралдың ұзартылған қызмет ету мерзімі:Орташа өсім 28%, құрал-сайманға кететін шығындарды тікелей төмендетеді.

2. Тазалағыш шұңқыр:Жабысқақтықты 73%-ға азайту, чиптерді эвакуациялауды күрт жақсартады және машинаның кептелуін/тоқырау уақытын азайтады (65% қысқарту).

3. Тұрақты сұйықтық:Бактериялардың өсуін басады және эмульсияның тұтастығын сақтады.

Зауыттар сұйықтықты басқарудың тәртіпті бағдарламаларын жүзеге асыруға басымдық беруі керек. Болашақ зерттеулер осы хаттамаға сәйкес арнайы қоспалар пакеттерінің әсерін немесе нақты уақыттағы сұйықтықты бақылаудың автоматтандырылған жүйелерін біріктіруі мүмкін.