L'importance des liquides de refroidissement dans l'usinage

Les liquides de refroidissement font partie intégrante de l'usinage, y compris le meulage, le fraisage et le tournage. Ils contribuent à prolonger la durée de vie de l'outil et à améliorer la finition de surface des pièces à usiner. Comprendre le rôle et les types de liquide de refroidissement vous aide à sélectionner un liquide de refroidissement adapté à votre machine et à votre fonctionnement. En maintenant correctement les niveaux de concentration de votre liquide de refroidissement, vous prolongez non seulement la durée de vie du liquide de refroidissement, mais également celle de vos outils et de votre machine.

Quel est le rôle des liquides de refroidissement ?

Les fonctions critiques du liquide de refroidissement dans le processus d'usinage comprennent :

• Réduire et éliminer l'accumulation de chaleur dans la zone de coupe et la pièce
• Fournit une lubrification pour réduire la friction entre l'outil et le retrait des copeaux
• Élimine les copeaux et les petites particules abrasives de la zone de travail
• Protège contre la corrosion

Le type d'usinage et les matériaux usinés déterminent le type de liquide de refroidissement à utiliser ainsi que l'équilibre nécessaire entre le refroidissement et la lubrification. En modifiant le rapport de mélange ou la concentration du liquide de refroidissement, vous obtenez un équilibre différent entre refroidissement et lubrification. Un mélange plus pauvre vous offre un meilleur refroidissement tandis qu'un mélange plus concentré vous donne plus de lubrification.

Types de liquides de refroidissement

Les liquides de refroidissement sont regroupés en quatre catégories principales et ont une variété de formulations différentes. La sélection du liquide de refroidissement doit être basée sur la performance globale qu'il fournit, centrée sur votre application d'usinage et les matériaux utilisés.

Huiles solubles : Le plus commun de tous les fluides de coupe solubles dans l'eau et une excellente option pour l'usinage à usage général. L'inconvénient est qu'ils sont sujets à la croissance microbiologique de champignons et de bactéries si le puisard de liquide de refroidissement n'est pas correctement entretenu.

Fluides synthétiques : Ces types de fluides ont tendance à être les plus propres de tous les fluides de coupe car ils ne contiennent pas d'huile minérale et rejettent l'huile étrangère. Cependant, ils fournissent le moins de lubrification.

Fluides semi-synthétiques : Considérés comme le meilleur des deux mondes, ils ont moins d'huile que les fluides à base d'émulsion, une odeur moins puante et conservent une grande partie des mêmes propriétés lubrifiantes. Cela les rend utilisables pour une plus large gamme d'usinages.

Huiles droites : Ceux-ci ne sont pas miscibles à l'eau et ont une composition à base d'huile minérale ou de pétrole et contiennent des lubrifiants comme des huiles végétales, des graisses et des esters. Ils fournissent la meilleure lubrification mais ont les caractéristiques de refroidissement les plus médiocres.

Comment fonctionnent les systèmes de refroidissement des machines

Pendant le processus d'usinage, le mélange de liquide de refroidissement inonde la zone de travail. Ce processus élimine également les copeaux et les particules de la zone de travail. Le liquide de refroidissement s'accumule dans un puisard au bas de la machine. Le liquide de refroidissement est pompé hors du puisard et recirculé vers la zone de travail.

Les systèmes de refroidissement central et à machine unique doivent être surveillés, entretenus et ajustés. Malheureusement, les petits systèmes de refroidissement ont tendance à utiliser des équipements moins efficaces pour la filtration et la séparation de l'huile par rapport aux systèmes centraux. Les petits systèmes sont également sensibles à des changements plus rapides et à des fluctuations plus importantes des niveaux de concrétion. Par conséquent, le liquide de refroidissement utilisé dans les petits systèmes doit être plus tolérant à la contamination par les copeaux de métal, les huiles étrangères et d'autres matériaux. Non seulement le type de liquide de refroidissement joue un rôle dans la prolongation de la durée de vie de votre liquide de refroidissement, mais une bonne gestion du liquide de refroidissement devient encore plus critique.

Concentration de liquide de refroidissement

Si des niveaux de concentration appropriés de liquide de refroidissement ne sont pas maintenus, plusieurs problèmes peuvent survenir. Le problème le plus courant est la faible concentration. Si la concentration de liquide de refroidissement est inférieure au ratio minimum du fournisseur de liquide de refroidissement de la machine, il y a un risque de :

• Corrosion des machines et des pièces
• Réduction de la durée de vie de l'outil
• Croissance bactérienne

En revanche, si la concentration de liquide de refroidissement est trop élevée, cela se traduit par :

• Moins de transfert de chaleur
• Mousse
• Lubrification réduite
• Concentré gaspillé
• Formation de résidus qui raccourcit la durée de vie de l'outil
• Taches de machines et de pièces usinées
• Toxicité (irritation cutanée)

Au début de chaque journée, le liquide de refroidissement doit être vérifié pour maintenir un niveau de concentration acceptable. Les réfractomètres manuels sont un excellent moyen de vérifier les concentrations de fluides de coupe et de meulage afin de maintenir un contrôle quotidien des niveaux de concentration. Les concentrations de liquide de refroidissement de la machine peuvent varier de 5 % à 20 % chaque jour en raison de l'évaporation, des éclaboussures, de la brumisation et de l'entraînement. La tenue d'un journal quotidien des niveaux de concentration pour chaque machine permet de comprendre le fonctionnement du système et l'évolution des niveaux de concentration d'un jour à l'autre.

En sélectionnant le bon liquide de refroidissement pour le type de machine et de métaux à usiner, et en maintenant les niveaux de concentration, vous prolongez la durée de vie du liquide de refroidissement, des outils et de votre machine.