Pourquoi le liquide de coupe est-il important pour un usinage CNC efficace ? Explorons-le !

Lors de l'usinage CNC, la buse située près de la zone de coupe éjecte un liquide semblable à de l'huile, appelé liquide de coupe.

Ce liquide de coupe est un lubrifiant utilisé dans Machines CNC pour la lubrification, le refroidissement et le nettoyage. Par conséquent, le liquide de coupe est essentiel dans l'usinage automatique des machines CNC.

Examinons maintenant les fluides de coupe, leurs types et leurs utilisations. Cet article présentera également des conseils pour choisir le bon liquide de coupe pour la fabrication. Restez donc à l'écoute !

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Qu'est-ce qu'un fluide de coupe ?

Le liquide de coupe est un type de liquide industriel utilisé dans les opérations de coupe de métaux telles que l'usinage CNC pour lubrifier et refroidir les outils de coupe et le métal coupé. D'autres noms pour ce liquide incluent l'huile de coupe, le liquide de refroidissement, le lubrifiant et le composé de coupe.

Le liquide de coupe est souvent fabriqué à partir de distillats de pétrole, de graisses animales, d'huiles végétales, d'eau, d'air ou d'autres ingrédients essentiels. Il est composé de plusieurs ingrédients extrêmement utiles qui ont été scientifiquement combinés afin qu'ils puissent fonctionner efficacement les uns avec les autres.

Le fluide réducteur a des capacités de refroidissement bien supérieures à celles de l'huile saponifiée car il ne présente pas les inconvénients d'une émulsion conventionnelle à base de savon, tels que la facilité avec laquelle il empeste pendant les mois les plus chauds et la difficulté à le diluer pendant les mois les plus froids.

Il est inoffensif, n'a pas d'odeur agréable, n'est pas dangereux pour les personnes ou les machines, ne contribue pas à la pollution de l'air et n'endommage pas la peinture des tours. En outre, il peut être utilisé pour le meulage et le découpage des aciers ferreux.

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Propriétés d'un liquide de coupe de haute qualité :

Voici quelques-uns des éléments qu'un liquide de coupe approprié doit posséder :

• La conductivité thermique est un moyen de mesurer la capacité d'un objet à déplacer la chaleur. Il s'agit donc d'évaluer la capacité du liquide de coupe à éloigner la chaleur du sujet et de l'objet. outil est importante.
• Plus un liquide de coupe peut absorber de chaleur avant de devenir trop chaud ou de bouillir, plus sa capacité thermique est élevée.
• Les fluides de coupe sont faciles à déplacer car ils ont une faible viscosité. Ils empêchent également la formation de saletés lorsque les copeaux sont mélangés au fluide.
• Ces liquides de coupe ne devraient pas endommager l'outil ou l'objet à couper.
• Un liquide de coupe de qualité doit non seulement ne pas être acide, mais aussi empêcher les pièces de rouiller et de s'oxyder.
• Comme il est susceptible d'entrer en contact avec les personnes et l'environnement, un liquide de coupe de qualité ne peut nuire ni aux uns ni aux autres.
• Les fluides de coupe ne peuvent pas provoquer de réactions chimiques lorsqu'ils entrent en contact avec des surfaces. Non seulement les surfaces sont endommagées, mais le liquide s'aggrave.
• Un liquide de coupe pratique ne doit pas laisser d'odeur sur la machine ou la pièce utilisée pour la fabriquer.
• Un liquide de coupe de qualité doit être suffisamment clair pour que l'on puisse toujours voir ce que l'on coupe.
• Ces fluides de coupe ne doivent pas non plus se dégrader rapidement lorsqu'ils sont utilisés ou conservés.

Fonctions du fluide de coupe pendant l'usinage CNC :

Lubrification

Le fluide de coupe peut laisser un film d'huile sur la surface des pièces et des outils. Ce film peut pénétrer dans les moindres interstices métalliques et zones irrégulières, ce qui contribue à réduire le frottement entre les métaux. Il est possible de produire les effets suivants :

• Il réduit l'usure de l'outil et augmente sa durée de vie.
• Le liquide de coupe réduit également la résistance à la coupe et diminue la quantité d'énergie utilisée pendant le processus d'usinage.
• Les bavures sur les arêtes doivent être évitées et la précision de la surface usinée doit être améliorée.

Refroidissement :

La température du liquide de coupe peut atteindre 600 à 1000 degrés Celsius, ce qui permet de réduire la quantité de chaleur générée pendant le processus de coupe.

Or, il n'est pas facile de dissiper la chaleur et, par conséquent, les pièces s'échauffent. Cela est particulièrement vrai pour les pièces composées de matériaux à faible conductivité thermique, comme l'acier inoxydable.

• L'utilisation d'un liquide de coupe pour abaisser la température peut avoir les effets suivants :
• Les déformations thermiques subies par l'outil de coupe sont minimisées et sa durée de vie utile est prolongée.
• Afin de préserver la précision du processus d'usinage, il est impératif d'éviter la déformation thermique de la pièce et de l'outil.
• Il est possible de travailler à un rythme élevé.

Nettoyage :

Les copeaux créés pendant le processus de coupe peuvent être lavés et la pièce à usiner peut être nettoyée si un liquide de coupe est pulvérisé dessus. Cela peut avoir les effets suivants :

• Il empêche l'adhérence des copeaux de rayer la pièce grâce à des mesures préventives.
• Le liquide de coupe permet également d'éviter les défauts dans le processus d'usinage causés par l'accumulation de copeaux et le blocage.
•  Prenez des précautions pour éviter d'endommager l'outil en raison de l'enchevêtrement des copeaux.

Prévention de la rouille :

En plus d'empêcher la formation de rouille sur la machine CNC et la surface de travail, le liquide de coupe contribue également à prolonger la durée de vie des outils de coupe en limitant l'usure de ces derniers :

• Humidité limite
• Air
• Sueur

Combien de types de fluides de coupe sont utilisés dans l'usinage CNC ?

Comme indiqué précédemment, l'élimination des débris, la protection contre la corrosion, le refroidissement et la lubrification sont quelques-unes des fonctions essentielles du liquide de coupe.

Les besoins en liquide de coupe changent en fonction du type d'opération de fabrication que vous réalisez ; vous devez donc sélectionner votre liquide de coupe en fonction de ces exigences changeantes.

Émulsions :

Les émulsions sont des huiles solubles qui peuvent être produites en combinant de l'eau et de l'huile minérale dans un rapport spécifique (souvent entre 1 et 20% d'huile par rapport à l'eau). On les trouve également dans la nature.

Des additifs sont également inclus, tels que le sulfonate de sodium, qui aide l'huile et l'eau à se mélanger plus efficacement ; des additifs anticorrosion, qui améliorent les caractéristiques de résistance à la corrosion du produit ; des biocides, qui empêchent la croissance des bactéries ; et des additifs anti-usure, qui améliorent la lubrification.

Ce fluide de coupe est utilisé lorsqu'il est nécessaire d'obtenir un refroidissement rapide, comme dans le cas d'un forage à grande vitesse, fraisage, tournantet les processus de broyage.

Les émulsions sont supérieures aux fluides de coupe synthétiques en termes de lubrification et de protection anticorrosion.

Huiles pures

Les huiles naturelles, non altérées, peuvent provenir de plantes ou d'animaux. Par conséquent, les fluides de coupe fabriqués à partir de ces huiles sont considérés comme respectueux de l'environnement.

Ils ont de grandes qualités lubrifiantes et contiennent peu ou pas d'eau, ce qui rend leur résistance à la rouille encore plus impressionnante.

Cependant, ils sont nettement plus chers que les autres fluides de coupe car ils sont organiques.

Par conséquent, les huiles pures ne sont pas utilisées dans les activités de coupe et de forage lourdes, à moins qu'elles ne soient ajoutées comme additifs à d'autres fluides de coupe pour augmenter la lubrification.

Fluides fabriqués à partir d'ingrédients synthétiques

Des composants chimiques organiques et inorganiques sont mélangés à l'eau pour produire des fluides synthétiques. Ces additifs améliorent la lubrification, réduisent la rouille et la corrosion et augmentent les performances globales.

L'utilisation de fluides synthétiques peut faciliter le refroidissement de la zone de travail et l'élimination efficace des copeaux.

Les fluides de coupe sont généralement des fluides semi-synthétiques. Il s'agit d'une combinaison de fluides à base d'eau, de fluides synthétiques et de fluides à base d'émulsion. Ils possèdent donc des qualités communes aux émulsions et aux fluides synthétiques.

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Utiliser le bon fluide de coupe sur différents outils d'usinage CNC :

Étant donné que les différents outils de transformation fonctionnent de manière différente, les matériaux qui peuvent être travaillés avec eux sont également différents. Cela signifie que différents types de fluides de coupe conviennent parfaitement à différents types de matériaux. Voyons maintenant quel fluide de coupe convient le mieux à quel matériau.

Utiliser différents fluides de coupe à différentes vitesses

Les outils en acier rapide ne dégagent pas beaucoup de chaleur lorsqu'ils sont coupés à des vitesses moyennes et faibles, c'est pourquoi vous pouvez utiliser un liquide de coupe ou une émulsion à base d'huile. Étant donné que la coupe à grande vitesse génère beaucoup de chaleur, un liquide de coupe à base d'eau peut être un excellent moyen de refroidir les choses.

À ce moment-là, si un liquide de coupe à base d'huile est utilisé, un brouillard d'huile se forme, ce qui nuit à l'environnement et permet au sujet de se brûler facilement. La qualité du travail s'en trouvera diminuée et la durée de vie de l'outil raccourcie. En outre, il est préférable d'utiliser des solutions aqueuses à pression extrême ou des émulsions à pression extrême lors de l'application de fluides de coupe. usinage grossierLes émulsions et les huiles de coupe extrême-pression sont parfaites pour les applications suivantes finitiong.

De même, la coupe à vitesse moyenne est utilisée pour l'acier rapide, dont la vitesse est d'environ 70 m/m. En outre, l'acier rapide est un métal ferreux auquel on a ajouté du tungstène et du chrome pour le rendre plus dur et plus résistant à l'usure. Toutefois, à des températures supérieures à 600°C, la dureté et la résistance à l'usure de l'acier rapide chutent à un niveau inacceptable. Une huile de coupe qui se dissout dans l'eau permet de maintenir la température de la machine en dessous de 600°C.

Utilisation de fluides de coupe à base d'huile à faible conductivité thermique

Les outils en carbure cémenté sont plus susceptibles de s'ébrécher s'ils sont chauffés et refroidis rapidement, ils doivent donc être chauffés et refroidis aussi régulièrement que possible. C'est pourquoi on utilise généralement des fluides de coupe à base d'huile ayant une faible conductivité thermique et la bonne quantité d'additifs anti-usure.

Lorsque vous coupez rapidement, arrosez l'outil avec beaucoup de liquide de coupe pour éviter qu'il ne chauffe à différents endroits. Cette méthode permet également d'abaisser la température et de réduire la quantité de brouillard d'huile.

Fluides de coupe pour les environnements de coupe dans les matériaux à base de chrome, de cobalt et de tungstène

Le chrome, le cobalt et le tungstène sont des métaux coulés Les éléments non ferreux qui composent ces métaux sont basés sur le cobalt. Chauffé à plus de 600°C, il devient plus solide et plus résistant à l'usure que l'acier rapide.

Il peut être utilisé pour la découpe à grande vitesse, ainsi que pour les métaux difficiles à découper et les travaux de découpe qui génèrent beaucoup de chaleur. Les métaux coulés sont sensibles aux changements importants de température, par exemple lorsque la coupe s'arrête soudainement. Ils conviennent mieux aux travaux de coupe stables et peuvent utiliser une huile de coupe qui se dissout dans l'eau.

Fluides de coupe pour outils céramiques et diamantés

Comme les outils en céramique et en diamant s'usent mieux à haute température que les outils en carbure cémenté, on utilise souvent des méthodes de coupe à sec. Parfois, un liquide de coupe à base d'eau ayant une meilleure conductivité thermique est versé continuellement et entièrement sur la zone de coupe afin d'éviter que la température ne devienne trop élevée.

Fluides de coupe pour outils en carbure

Les carbures sont très utilisés dans la fabrication des métaux. La plupart du temps, ces matériaux sont appelés carbures cémentés ou métaux super-durs. Ils sont fabriqués en mettant de la poudre de carbure de tungstène, de titane, de niobium et de tantale dans un moule en cobalt et en le chauffant à haute température. Il est possible de fabriquer différents types de carbures cémentés en modifiant la quantité et le type de carbures métalliques.

Le carbure cémenté est utilisé parce que même à 1000°C, il reste dur et ne s'use pas facilement. La plupart du temps, ils sont utilisés comme bouchons ou têtes de coupe interchangeables. Chaque tête est façonnée et tournée différemment. Elle peut être restaurée et rangée en fonction des besoins. L'ajout d'une couche de carbure sur la tête de l'outil de coupe est une autre façon simple de les fabriquer.

L'outil en carbure standard est recouvert de carbure de titane, c'est ainsi qu'il est fabriqué. Avec cette méthode, la tête de la fraise est difficile à user et la fraise elle-même est difficile à casser. Les outils en carbure sont souvent utilisés avec des huiles de coupe qui peuvent être lavées à l'eau, mais elles doivent être choisies avec soin. Certains additifs font rouiller le métal qui recouvre le cobalt.

Fluides de coupe pour les outils de coupe en céramique et en céramique diamantée

Les outils de coupe en céramique et en céramique diamantée sont principalement constitués d'alumine, ce qui leur confère une dureté et une résistance à l'usure, même à haute température. Mais, comme nous l'avons déjà dit, plus un matériau est dur, plus il est fragile.

Cela signifie que les outils en céramique ne conviennent pas à la coupe dans des conditions qui ne sont pas constantes ou qui sont soumises à des chocs ou à des changements de température. Vous pouvez utiliser une huile de coupe à base d'huile ou pas d'huile de coupe du tout pour le meulage. Les huiles de coupe solubles dans l'eau sont à éviter.

Fluides de coupe pour outils diamantés

Le diamant est l'outil de coupe le plus dur, mais il est également très fragile. Les diamants peuvent être utilisés pour travailler l'aluminium à haute teneur en silicium, qui contient des morceaux de silicium durs et usera rapidement les outils en carbure. Il peut également être utilisé pour meuler et traiter des objets qui ne sont pas en fer, comme la pierre et le ciment.

Les températures élevées peuvent provoquer l'oxydation du diamant, qui ne peut donc pas être utilisé dans les métaux difficiles à travailler. Comme il est très dur, il est souvent utilisé pour meuler d'autres objets. Vous pouvez utiliser de l'huile de coupe à base d'huile qui se dissout dans l'eau ou du liquide de coupe synthétique.

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