CNC Coolant Easy Guide [Nebel, Hochdruck, durch Spindel, Flut]
Vorschübe und Geschwindigkeiten mit verschiedenen CNC-Kühlmitteloptionen
Es mag Sie überraschen zu erfahren, dass nur sehr wenige unterschiedliche Vorschübe und Geschwindigkeiten für Nebel- und Flutkühlmittel empfehlen. Der Grund dafür ist, dass es eine grundlegende Erwartung, dass, egal was Sie für Kühlmittel tun, Sie werden sicherstellen, dass Chips ausreichend gelöscht werden.
Baseline Kühlmittel: Klar die Chips!
Die grundlegende Rolle für jedes Möchtegern-CNC-Kühlsystem besteht darin, die Späne zu löschen. Das Nachschneiden von Spänen ist schlecht für den Fräser, schlecht für die Oberflächengüte Ihres Teils und sollte vermieden werden. Beginnen wir daher mit der Annahme, dass alles, was Sie gegen CNC-Kühlmittel tun, die Chips löscht. Beispielsweise verwenden manuelle Maschinisten häufig Spanbürsten, um regelmäßig Späne wegzufegen. Dies ist für CNC viel zu umständlich und ineffektiv, aber in diesem Sinne ist die Spanbürste eine Form von “Kühlmittel”.
Ein Schritt nach oben wäre, den Bereich mit einer Luftpistole zu bespritzen. Vielleicht haben Sie sogar einen kontinuierlichen Luftstrom aus einer Düse manipuliert. Oder vielleicht sind Sie auf einem CNC-Router und Sie haben ein Vakuumsystem, das alle Chips so schnell aufsaugt, wie sie hergestellt werden. Jetzt kommen wir in den Bereich der realen Baseline für CNC-Kühlmittel. Eine Baseline bietet keinen Vorteil, sondern ist das minimal akzeptable Kühlmittelniveau, um für CNC-Arbeiten verwendbar und zuverlässig zu sein.
Ein grundlegendes CNC-Kühlmittelsystem erfordert noch etwas mehr: Die Möglichkeit, den Fräser und das Material bei Bedarf zu schmieren. Bestimmte Materialien, wie Aluminium, erfordern Schmierung oder sie neigen dazu, auf den Fräser zu schweißen und Katastrophe folgt nicht lange danach – gebrochene Fräser, Globby Taffy-ähnliches Aluminium haftet am Fräser, und ruiniertes Teil. Dies zu vermeiden, muss eindeutig Teil unserer Grundlinie sein.
Die Leute können ab und zu einen Spritz aus einer Dose WD-40 geben, aber wie die Chipbürste ist das wirklich nicht ausreichend, wenn Sie vorhaben, viel von dem Material zu schneiden, das die Schmierung erfordert. Beachten Sie jedoch, dass sich die Beschichtungen abnutzen und der Ausfall plötzlich auftritt, wenn nicht lange genug beschichtet wird, um weiterzumachen. Sie können manchmal fällig werden, wenn Ihr Chip-Clearing erstaunlich genug ist und Sie Ihre Schnitte extrem flach halten, aber Sie leben wahrscheinlich von geliehener Zeit für Ihren Cutter, je tiefer Sie gehen und je mehr Chips entweichen und am Ende nachgeschnitten werden.
Flood versus Mist: Welche CNC-Kühlmitteloption ist besser?
Dies mag viele überraschen, aber der Unterschied ist fast ausschließlich eine Funktion, von der man die Chips besser löschen wird. Machen wir ein einfaches Gedankenexperiment. Angenommen, Sie haben ein einfaches Flutkühlmittelsystem mit geringer Leistung. Es setzt ein langsames Rinnsal von CNC-Kühlmittel aus. Vielleicht haben Sie es sogar abgelehnt, damit Sie beim Laufen der Maschine keinen Pancho tragen müssen, weil Sie kein Gehäuse haben. Stellen Sie sich vor, Ihre Maschine schneidet eine tiefe Tasche oder einen Schlitz mit Ihrem Kühlmittel. Die Tasche ist voll von Schneidflüssigkeit. Es steht außer Frage, dass der Cutter darin eingetaucht ist. Aber werden die Chips gelöscht? Mit einem Wort: “Nein!” Sie sitzen unter diesem Pool, und der Pool schützt sie fast vor dem Entfernen, weil die Kraft der Flut nicht stark genug ist, um sie dort herauszublasen.
Betrachten Sie nun ein gutes Nebelsystem. Es gibt keinen Pool, unter dem man sich verstecken kann. Sie können leicht sehen, ob die Späne gelöscht werden, und den Luftdruck erhöhen, wenn nicht. Sie sind weniger besorgt über das Chaos, weil Nebel viel weniger chaotisch sind. Es sollte jetzt offensichtlicher sein, dass Nebel eine bessere CNC-Kühlmitteloption sein wird als ein mittelmäßiges Flutkühlmittel!
Während wir beim Thema Beschlagen sind, gibt es grundsätzlich zwei Arten von Mister-einfache alte Nebelsysteme, die ein Kühlmittel-Aerosol erzeugen:
Sprühnebel erzeugen ein Kühlmittel-Aerosol …
Einfache alte Sprühnebel eignen sich hervorragend für die Bearbeitung, aber sie verbrauchen mehr Kühlmittel als sie benötigen, und sie füllen die Ladenluft mit dem Nebel – nicht das Beste der Welt, um den ganzen Tag zu atmen. Es gibt eine Alternative namens Fog Buster, die sich darauf konzentriert, größere Tröpfchen anzutreiben, ohne einen Aerosolnebel zu erzeugen:
Weniger größere Tröpfchen aus dem Fog Buster…
Indem der Fogbuster weniger größere Tröpfchen ausstößt, sorgt er dafür, dass sie nicht überall in Ihrer Werkstatt wandern – sie landen meistens auf dem Werkstück, auf das das Ding gerichtet ist. Besser für Sie und genauso gut für die Zerspanungsarbeiten. Sie kosten ein wenig mehr, aber für ein Premium-Nebelsystem sind sie es sicher wert.
Wie stellen wir sicher, dass unser Flutkühlsystem nicht mittelmäßig ist (sonst können wir auch Nebel verwenden)?
Die Antwort enthält einige Teile. Zuerst müssen wir sicherstellen, dass wir genügend Druck auf das Flutsystem erzeugen können, um sicherzustellen, dass die Späne ausgeräumt werden. Wenn es gut angekurbelt ist, kann man fast nicht sehen, was los ist, es fliegt so viel CNC-Kühlmittel herum. Zweitens müssen wir sicherstellen, dass das Kühlmittel richtig ausgerichtet ist, um die Späne zu entfernen. Das kann etwas schwieriger sein. Verschiedene Werkzeuge sind unterschiedlich lang. Die Dinge bewegen sich im Laufe der Arbeit. In der Regel möchten wir entweder auf die Unterseite des Schnitts oder die Oberseite des Materials zielen, wenn die Düse die Unterseite des Schnitts nicht “sehen” kann.
Inzwischen ist dir wahrscheinlich klar, dass es noch einen weiteren Grund gibt, dir & keine Boni für Hochwasser-Kühlmittel zu geben: Es ist schwer, richtig zu erkennen, ob ein Hochwassersystem wirklich die Chips löscht. Die Betreiber gehen davon aus, dass sie es sind, aber die meisten achten nicht genau genug darauf. Wie das Kühlmittel ausgerichtet ist, ist enorm wichtig.
Gute Spanabfuhr und Schmierung, wo nötig, sind die Grundannahmen, die unser G-Wizard-Rechner über Ihr CNC-Kühlmittel macht. Obwohl wir langsamere Vorschübe und Geschwindigkeiten nicht als Antwort auf schlechtes Kühlmittel empfehlen, weiß G-Wizard, wie man Premium-Kühlmitteloptionen wie programmierbare Düsen, Durchgangsspindelkühlmittel und Hochdruckkühlmittel nutzt.
Um die richtigen Vorschübe und Geschwindigkeiten mit erstklassigen CNC-Kühlmitteloptionen zu berechnen, klicken Sie einfach auf die Kästchen im Maschinenprofil, die G-Wizard mitteilen, dass Ihre Maschine über diese Funktionen verfügt. Anschließend können Sie die Kontrollkästchen im Vorschub- und Geschwindigkeitsrechner aktivieren, um die Vorteile zu nutzen:
Leistung Rezept: Mit dem ziel CNC Kühlmittel für 5% Höher MRR
Übrigens, wenn Sie sehr gewissenhaft mit Kühlmittel umgehen und sich Zeit nehmen, um sicherzustellen, dass Ihre Düsen richtig ausgerichtet sind, können Sie das Kontrollkästchen für PCN aktivieren und den Bonus erhalten. Sie tun das gleiche, was die Automatisierung tut.
Eine Sache, die Sie schnell über diese Boni entdecken werden, ist, dass sie eine sehr kostengünstige Möglichkeit sein können, die Produktivität Ihres Shops zu verbessern. Investitionen in bessere Kühlmitteltechnologie sind im Vergleich zu den Vorteilen, die Sie bei fast jedem Job erhalten, oft nicht so teuer.
Leistungsrezept: Durch Spindelkühlmittel & Hochdruckkühlmittel
Programmierbare Kühlmitteldüsen sind großartig, aber sie können nicht garantieren, dass das Kühlmittel jedes Mal an den optimalen Ort gelangt. Einige Orte sind einfach nicht zugänglich, zum einen. Betrachten Sie den Boden eines tiefen Lochs, das Sie bohren möchten. Keine Möglichkeit, die Düse dorthin zu richten – sie befindet sich unter der Oberfläche des Materials und es gibt keinen Zugang. Oder gibt es?
Through Spindle Coolant (abgekürzt TSC) erhält Zugang, indem Kühlmittel wie der Name schon sagt durch Ihre Spindel geleitet wird und von dort über Kanäle im Inneren des Werkzeugs austreten kann. Sie können wirklich eine Düse in den Boden Ihres Bohrers eingebaut haben, zum Beispiel:
Durch Spindelkühlmittel: Wie eine Düse in der Spitze Ihres Werkzeugs. (Bild mit freundlicher Genehmigung von MC Machinery Systems)
TSC stellt sicher, dass das CNC-Kühlmittel genau an der richtigen Stelle ankommt, um den größten Unterschied zu machen. Übrigens gibt es Drehmaschinenäquivalente, die eher durch das Werkzeug als durch die Spindel gehen, aber das Prinzip ist genau das gleiche.
Mit durchgehendem Spindelkühlmittel kann die Leistung stark gesteigert werden. Noch höhere Spanbelastungen können toleriert werden, Löcher können tiefer sein, und Pickbohrungen können aufgrund der verbesserten Evakuierung von Spänen nahezu eliminiert werden. Natürlich hat G-Wizard Calculator auch eine Option für TSC.
Ein weiterer Vorteil für TSC-Maschinen: Gerade beim Profilieren können Sie oft mehr Flöten laufen lassen.
Sobald Sie das Spindelkühlmittel durch haben, sind Sie immer noch nicht an der Spitze. Um weiter zu gehen, benötigen Sie ein Hochdruckkühlmittelsystem.
Hochdruckkühlmittel
Mit dem Durchgangsspindelkühlmittel haben Sie sichergestellt, dass das CNC-Kühlmittel genau an den richtigen Ort geliefert wird, an dem es am besten wirkt. Die nächste Stufe des Nutzens ergibt sich aus der dramatischen Erhöhung des Drucks und des Volumens des Kühlmittels, das an diesen Sweet Spot geliefert wird. Natürlich verbessert dies die Späneabsaugung, wodurch der Bedarf an Pickbohrungen verringert wird, aber Hochdruckkühlmittel (abgekürzt HPC) ist der Ort, an dem die Kühlfähigkeiten von “Kühlmittel” wirklich glänzen können.
Das Problem mit der Kühlung des Kühlmittels ist, dass es fleckig sein kann. Ein Tropfen trifft hier auf das Werkzeug, ein anderer auf das Werkstück, ein dritter prallt von einem Span ab und es gibt einfach nicht genug Konsistenz. Nebel und Luftblasen machen fast so gute Arbeit Kühlung als Ergebnis. Die Ausnahme bilden Materialien wie Titan, die die Wärme nicht sehr gut leiten. Für diese Art von Arbeit ist Flutkühlmittel unerlässlich. Aber Aluminium zum Beispiel leitet Wärme extrem gut. Es ist schwer, einen Unterschied zwischen Flut und Nebel zu erkennen, es sei denn, Sie haben wirklich ein großartiges Hochwassersystem.
Es gibt auch ein anderes Problem mit flüssigen Kühlmitteln. Es heißt “Schockkühlung.” Wenn nicht genügend Kühlmittel vorhanden ist, um zu verhindern, dass sich Hartmetall wirklich erwärmt, kühlen diese zufälligen Tröpfchen das Hartmetall zufällig ab. In einem Moment ist es sehr, sehr heiß, im nächsten landet ein großer Tropfen (splat, sizzle!) und es wird Schock wieder auf niedrige Temperatur abgekühlt. Dies führt zu Mikrorissen des Hartmetalls, die die Standzeit stark reduzieren können. Erkundigen Sie sich immer bei Ihrem Werkzeughersteller, insbesondere bei Hochleistungswerkzeugen, ob es einen Punkt gibt, an dem das Kühlmittel abgeschaltet und ein reiner Luftstoß verwendet werden muss, um die Lebensdauer Ihres Hartmetalls zu verlängern.
Hochdruckkühlmittel kann eine Alternative bieten. Durch die Verwendung von sehr hohen Drücken, 1000 psi oder mehr, sowie hohen Volumina, ist es beabsichtigt, so viel Kühlmittel zu liefern, dass fast die gesamte Wärme abgeführt wird, bevor sie sich jemals aufbauen kann. In der Praxis bedeutet dies höhere Oberflächengeschwindigkeiten, mehr Drehzahlen an der Spindel, höhere Materialabtragsraten und längere Standzeiten. Sie können auch etwas davon tauschen. Nehmen wir zum Beispiel an, Sie bohren Tausende von Löchern in ein Material, für das Hartmetallbohrer erforderlich sind. Sie könnten sehr gut ein wenig vom ultimativen Drehzahlpotenzial im Austausch für eine längere Lebensdauer opfern, damit Sie nicht ein bisschen brechen und ein Teil verschrotten müssen.
Die Leistung mit einem Hochdruckkühlmittelsystem kann im Vergleich zu einem Betrieb ohne Kühlmittel erstaunlich sein. G-Wizard ist eingerichtet, um entsprechende SFM Boni zu geben, wenn Sie HPC haben, so gehen Sie vor und check it out. Sie können G-Wizard buchstäblich verwenden, um den ROI (Return on Investment) für ein HPC-System zu ermitteln, indem Sie berechnen, welche Art von Erhöhung der Feeds und Geschwindigkeiten der HPC für Sie ermöglicht.
