Le fluide de coupe des métaux est un type de liquide de refroidissement et de lubrification conçu spécifiquement pour les processus de travail des métaux, tels que l’usinage et l’estampage. Il existe différents types de fluides de coupe, notamment les huiles, les émulsions huile-eau, les pâtes, les gels et l’air ou autres gaz. Ils peuvent être fabriqués à partir de distillats de pétrole, de graisses animales, d’huiles végétales, d’eau et d’air, ou d’autres ingrédients bruts. La plupart des processus d’usinage des métaux et d’usinage peuvent tirer parti de l’utilisation d’un fluide de coupe, en fonction du matériau de la pièce. Les exceptions les plus courantes sont la fonte et le laiton, qui peuvent être usinés à sec. Les lubrifiants réduisent le frottement ou l’usure entre l’outil et le métal, tandis que les fluides de refroidissement évacuent la chaleur générée lors de la déformation du métal. Les fluides de coupe permettent d’obtenir un meilleur état de surface et un contrôle dimensionnel plus précis.
Dans le processus de coupe du métal, la chaleur est générée en raison des actions suivantes:
- Déformation plastique du métal dans la zone de cisaillement.
- Frottement entre la puce et la surface de coupe de l’outil.
- Action de frottement entre la surface de travail et de flanc de l’outil.
Fonction du fluide de coupe dur
Les fluides de coupe sont constitués des liquides et des gaz appliqués à l’outil et au matériau à usiner pour faciliter l’opération de coupe et ce pur:
- Eviter la surchauffe de l’outil, c’est-à-dire pour qu’une température où la dureté de l’outil et sa résistance à l’abrasion sont réduites, ne soit pas atteinte. Ainsi, Il aide à prolonger la durée de vie de l’outil.
- Pour travailler au froid, et éviter un usinage avec des dimensions finales inexactes.
- Pour réduire la consommation d’énergie, l’usure de l’outil et la génération de chaleur en affectant le processus de coupe. Cette étude souhaite établir une relation entre la chimie de surface des lubrifiants impliqués et la manière dont ils peuvent réduire la longueur de contact sur la face de coupe de l’outil où la plus grande partie de la chaleur dégagée lors de la coupe est produite.
- Fournir une bonne finition des surfaces usinées.
- Pour éviter la corrosion du métal usiné, de l’outil et de la machine.
Propriétés des fluides de coupe
- Une haute conductivité thermique pour le refroidissement
- De bonnes qualités lubrifiantes
- Point d’ignition élevé, ne devrait pas entraîner de risque d’incendie
- Ne doit pas produire de précipité gommeux ou solide aux températures de travail normales
- Être stable contre l’oxydation
- Ne doit pas favoriser la corrosion ou la décoloration du matériau de travail
- Doit offrir une certaine protection contre la corrosion aux surfaces nouvellement formées
- Les composants du lubrifiant ne doivent pas rancir facilement
- Aucune odeur désagréable ne doit se développer après utilisation cuntinue
- Ne doit pas causer l’irritation ou la contamination de la peau
- Avoir une viscosité qui permettra un écoulement libre sur le travail et un égouttement depuis les copeaux.
Types de fluide de coupe durs
Les fluides de coupe peuvent être divisés en quatre catégories principales:
- Des fluides miscibles à l’eau ou à base d’eau
- L’huile entière
- Des gaz
- Pâte ou lubrifiants solides
Des fluides miscibles à l’eau ou à base d’eau
Les fluides à base d’eau agissent principalement comme agents de refroidissement et les huiles de coupe non diluées agissent principalement comme lubrifiants. Il existe de nombreuses variantes des deux types. Les acides gras sont souvent incorporés dans les huiles essentielles. Les émulsions ou les huiles solubles, comme on les appelle également, et les huiles non diluées, contiennent des additifs de chlore et de soufre qui améliorent la lubrification dans des conditions extrêmement difficiles.
Les fluides de type émulsion
Les émulsifiants sont des substances chimiques qui provoquent la suspension de minuscules gouttelettes d’huile dans l’eau. Les additifs sont des produits chimiques résistant à la corrosion ou des agents de couplage. Les agents de couplage fournissent une émulsion blanche sans huile ni crème se séparant après mélange avec de l’eau. Le niveau de dilution à 5% est le niveau de dilution le plus courant. Ces fluides ont des capacités de lubrification moyennes et de bonnes propriétés de refroidissement. Les huiles solubles conviennent aux opérations de coupe légères sur des machines d’usage général lorsque les taux d’élimination des métaux sont faibles.
Il existe généralement trois types de liquides: minéraux, semi-synthétiques et synthétiques. Les fluides de coupe semi-synthétiques et synthétiques représentent une tentative de combiner les meilleures propriétés de l’huile avec les meilleures propriétés de l’eau en mettant en suspension de l’huile émulsionnée dans une solution à base d’eau. Ces propriétés incluent: l’inhibition de la rouille, la tolérance d’un large éventail de dureté de l’eau, la capacité à travailler avec de nombreux métaux, la résistance à la dégradation thermique et la sécurité environnementale.
- Des huiles minéralest à base de pétrole, ont été utilisées pour la première fois dans les applications de coupe à la fin du 19ème siècle. Celles-ci vont des huiles de coupe épaisses, sombres et riches en soufre utilisées dans l’industrie lourde aux huiles claires et légères.
- Les liquides de refroidissement semi-synthétiques, également appelés huiles solubles, sont des émulsions ou des micro-émulsions d’eau contenant des huiles minérales. Ceux-ci ont commencé à être utilisés dans les années 1930. Une machine-outil à commande numérique typique utilise généralement un liquide de refroidissement émulsifié, qui consiste en une petite quantité d’huile émulsifiée dans une plus grande quantité d’eau grâce à l’utilisation d’un détergent.
- Les liquides de refroidissement synthétiques sont généralement à base d’eau.
Straight or neat cutting oils:
Les huiles de coupe entières ne sont pas mélangées avec de l’eau. Les huiles de coupe sont généralement des mélanges d’huile minérale et d’huiles animales, végétales ou marines améliorant les propriétés mouillantes et lubrifiantes. Des composés de soufre, de chlore et de phosphore sont parfois ajoutés pour améliorer les qualités de lubrification du fluide dans les applications de pressions extrêmes. Il existe deux principaux types d’huiles droites: actives et inactives:
- les huiles de coupe entières inactives :
Les huiles inactives contiennent du soufre très fortement lié à l’huile. Les huiles minérales sont un exemple d’huiles simples. Elles offrent une excellente lubrification, mais ne dissipent pas très bien la chaleur
- Les huiles de coupe entières inactives :
Les huiles actives contiennent du soufre qui n’est pas fermement attaché à l’huile, c’est-à-dire qu’il fait partie de la molécule d’huile, mais qu’il n’est que faiblement lié au squelette hydrocarboné. Ainsi, le soufre est facilement libéré lors de l’opération d’usinage pour réagir avec la pièce. Ces huiles ont de bonnes propriétés de lubrification et de refroidissement.
Les gaz:
Quoique, les huiles de coupe et les types de fluides de coupe miscibles à l’eau sont les plus largement utilisés, l’air comprimé, des gaz inertes tels que le dioxyde de carbone, le fréon et l’azote sont parfois utilisés. Un tube à vortex peut être utilisé pour appliquer des lubrifiants gazeux ou des liquides de refroidissement. En utilisant ce tube, il est possible d’appliquer les gaz à très basse température et sous pression moyenne, ce qui facilite une densification du gaz et une capacité de refroidissement et de lubrification plus élevées.
Les pâtes ou lubrifiants solides:
Les ires, pâtes, savons et graphite sont des exemples entrant dans cette catégorie. Celles-ci sont généralement appliquées directement sur la pièce ou l’outil ou, dans certains cas, directement imprégnés sur l’outil, par exemple sur la meule d’une rectifieuse. Un exemple de lubrifiant en pâte est le saindoux.
Application des fluides de coupe:
De nombreuses machines-outils sont équipées d’un système de traitement des fluides de coupe. Pour un usinage presque à sec, un applicateur de type spray ou brouillard est utilisé. La position sur l’outil et la pièce où le lubrifiant / l’agent de refroidissement est appliqué joue un rôle important dans les températures et la distribution de la température qui en résulteront lors de la coupe du métal. L’outil est refroidi plus efficacement en dirigeant le liquide de refroidissement sur les surfaces accessibles de l’outil qui sont aux températures les plus élevées, car ce sont les surfaces sur lesquelles la chaleur est évacuée le plus rapidement et les parties de l’outil les plus susceptibles d’être endommagées. Il est utile de connaître la distribution de la température dans l’outil pour une approche rationnelle de l’application de liquide de refroidissement.
A propos de l’usine de Lubrifiants DANA LLC, EAU:
l’USINE DE LUBRIFIANTS DANA LLC( DANA LUBES) La société DANA Lubricants LLC (DANA LUBES) est un fabricant leader d’huiles moteu lubrifiantes automobiles, d’huiles moteur lubrifiantes industrielles et marines, d’huiles de moteurs agricoles et de graisses à base de diverses huiles, à différentes viscosités et niveaux de performance API, notamment SAE 30, SAE 40, SAE50. L’huile moteur essence SC / SF / SJ / SL / SM / SN, les huiles de moteur diesel et huiles multigrades SAE 30/40/50/60/70 API CC / CF4 / CH4 / CI4 / CJ4, à savoir l’huile de moteur SAE 15W40 API CH4 / CI4 / CJ4, SAE 20W50 l’huile moteur essence, l’huile pour engrenages SAE 90, SAE 140 GL-4, GL-5 les huiles pour engrenagesles fluides hydrauliques ISO VG 46,68,100,150, Les fluides de transmission automatique ATF Dexron I / II / III et les liquide d’embrayage. L’usine DANA lubrifiants DANA LLC fabrique et remplit également les liquides de freins et d’embrayage, les liquides de refroidissement et antigels pour radiateurs à toutes concentrations allant de 100%, 50%, 33%, 25%, 10%. Tous ces liquides de refroidissement sont à base de glycol à savoir du monoéthylène glycol (MEG) , Diéthylène glycol (DEG) et triéthylène glycol (TEG).
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