2. Dầu cắt gọt thụ động
1.4.3. Dung dịch cắt gọt hóa học
Các dung dịch cắt gọt hóa học (đôi khi được gọi là dung dịch tổng hợp) đã được sử dụng rộng rãi ngay sau khi được giới thiệu vào năm 1945. Chúng là các nhũ ổn định được pha chế sẵn chứa rất ít dầu và dễ dàng hòa tan với nước.
Dung dịch cắt gọt hóa học phụ thuộc vào các tác nhân hóa học về tính bôi trơn và giảm ma sát. Một số loại dung dịch cắt gọt hóa học có chứa các chất bôi trơn áp suất rất cao (EP), tương tác với kim loại được gia công trong các điều kiện nhiệt và áp suất tạo ra các chất bôi trơn rắn. Các dung dịch chứa chất bôi trơn EP làm giảm cả áp suất và nhiệt giữa phoi và mặt dụng cụ cắt và giảm nhiệt phát sinh do biến dạng dẻo kim loại.
Các tác nhân hóa học có trong hầu hết các loại dung dịch cắt gọt hóa học bao gồm [7]:
- Amines và nitrites để ngăn chặn sự rỉ sét. - Nitrates để ổn định các nitrites.
- Phosphate và borate để làm mềm nước. - Xà bông và tác nhân thấm ướt để bôi trơn.
- Các hợp chất lưu huỳnh, phốt pho và clo để bôi trơn hóa học. - Glycol tác động như những tác nhân pha trộn.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Kết quả của các tác nhân hóa học bổ sung cho tính bôi trơn của nước làm cho dung dịch cắt gọt hóa học có các ưu điểm sau đây:
- Chống rỉ sét tốt.
- Chống xuống cấp trong thời gian dài. - Giảm nhiệt phát sinh khi cắt gọt. - Khả năng làm nguội cao.
- Ổn định lâu hơn so với dầu hòa tan. - Không cháy, không sinh khói. - Không độc hại.
- Dễ tách khỏi chi tiết và phoi.
- Lắng động nhanh các phoi vụn để các phoi này không tuần hoàn trong hệ thống làm nguội.
- Không làm tắc nghẽn hệ thống làm nguội.
Có ba nhóm dung dịch cắt gọt hóa học được sản xuất [7]:
- Nhóm I: dung dịch hòa tan chứa các chất ức chế sự oxy hóa, được dùng chủ yếu để ngăn chặn sự rỉ sét và truyền nhiệt nhanh trong các nguyên công mài. Thường chúng là các dung dịch trong suốt (đôi khi có chất nhuộm màu nước) và được pha chế theo tỷ lệ 1 phần dung dịch với 50 đến 250 phần nước, tùy theo ứng dụng cụ thể. Một số dung dịch hòa tan có xu hướng tạo thành các kết tủa tinh thể rắn gây hại đến sự vận hành mâm cặp, bàn trượt và các bộ phận chuyển động khác.
- Nhóm II: kiểu tác nhân thấm ướt, có chứa các tác nhân cải thiện tác dụng thấm ướt của nước tạo khả năng truyền nhiệt đồng đều và chống rỉ sét tốt. Ngoài ra chúng còn chứa các chất bôi trơn, chất làm mềm nước và các tác nhân chống tạo bọt. Dung dịch hóa học kiểu thấm ướt rất đa dạng, có tính bôi trơn rất tốt, truyền nhiệt nhanh. Chúng có thể được dùng khi gia công bằng dụng cụ cắt làm từ thép gió hoặc carbide.
- Nhóm III: kiểu tác nhân thấm ướt với các chất bôi trơn PE. Nhóm này tương tự kiểu thấm ướt nhưng có các phụ gia clo, sulfua hoặc phốt pho để chịu áp
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
suất cao hoặc các hiệu ứng bôi trơn biên. Chúng được dùng trong gia công các vật liệu dẻo dai bằng dụng cụ cắt làm từ thép gió hoặc carbide.
