随着现代先进制造技术的突飞猛进,机床切削速度更快,切削负荷更大、切削温度更高,而且新工艺、新材料对加工提出更高的要求,呼唤新型的高性能切削介质来满足新的加工要求;尤为重要的是,环境保护和人类自身健康越来越成为人们关注的焦点,清洁生产、绿色制造已成为发展先进制造技术的主题之一。普通的切削液对生态环境和人类自身会造成诸多不良影响,已难以适应清洁生产和绿色制造的要求。于是,高效率、低成本、无毒和无污染的环保型切削介质——干冰冷却润滑系统DIPS应运而生!
何为干冰冷却润滑系统(DIPS)?
那是比液态氮技术更胜一筹的冷却系统!
一台主机、一个控制系统,加起来才11公斤,完美实现机加工中用干冰冷却、润滑的目的!
DIPS让说了多少年的绿色切削革命,真的来了!
中国制造2025怎么可以没有干冰冷却润滑系统(DIPS)!
让我们来全面认识一下DIPS?
DIPS系统切磨削加工的特点
DIPS系统加工并喷射30um的干冰颗粒到加工区,瞬间汽化膨胀绝热,在加工区域形成一个不活性的氛围,从根本上控制温度升高,抑制异常发热。一般情况下,加工区域温度不超过摄氏80度!从而实现了一般切削液无法企及的甚至无法想像的效果。
1、加工速度提高3~5倍,最多可提高18倍。同样一个工件,材质Ni718合金,用普通切削液加工时间需要30min;用DIPS加工不到2min就可完成,加工速度提高18倍。
2、刀具的使用寿命延长。这在加工高硬度、难加工的材料方面尤为突出,一般可延长刀具寿命3~5倍。
3、加工成本能降低5~10倍。用切削液粗加工16h,用DIPS加工3h可完成。工件越硬,效果越突出。
4、不结露!!在干燥环境下实现完美冷却润滑效果。
5、绝热效果,避免加工面异常发热,从根本上解决磨削烧伤等因加工造成的二次质量事故。
6、清洁环保,无残留,无污染。
7、系统轻巧,方便和现有机床结合安装。
8、低成本。每分钟耗气量为:0.25kg/min或是100g/min,30kg液态二氧化碳用时4~4.5h。
9、使用方便,无须专业人员,无须专业资质。
DIPS系统的应用领域
1、适用机械:加工中心、铣床、车床、磨床等等。
2、适用材料:不锈钢;淬火后的钢铁;高镍合金、钛合金;金属基符合材料;超硬质合金;晶圆切割等。
3、适合工艺:切削、研磨、抛光、钻孔(钻孔深度不能超过钻头直径的5倍)。
4、行业领域:航空制造业、汽车产业、模具加工业、硬质合金加工业、科研院所、医疗行业等。
DIPS对新工艺的贡献
1、日本某汽车公司利用DIPS的优异性能,尝试将发动机外壳变成轻质钛合金,以期轻量化并提高性能;
2、日本某汽车公司利用DIPS解决汽车曲轴加工过程磨削烧伤的问题;
3、解决异型工件先加工后淬火因应力作用产生的质量问题,调整工艺,先淬火后加工。
业界内,利用液态氮作为替代切削液的技术代表着先进的方向,很多专家学者都投入了高度热情和巨大的努力。但就目前来看,液氮还不具备工业化的水平。单纯冷却无法解决润滑问题;超低温冷却对机床、刀具、工件造成许多未知的伤害;空气中的水分被液氮冷凝,结露、结冰,使机床、刀具、工件生锈的问题无法避免。这些都是液氮切削亟待解决的问题。