Tout ce que vous devez savoir sur le liquide de coupe

En raison de l'avancement de la technologie, les processus d'usinage ont entraîné l'utilisation de fluide de coupe. Le fluide de coupe est un type de liquide de refroidissement et de lubrifiant utilisé par les métallurgistes pour prolonger le fonctionnement d'un outil de coupe. la substance aide également à découper facilement des matériaux durs sans user l'outil. Il existe différents types de fluides de coupe, notamment les huiles, les émulsions huile-eau, les pâtes, les gels, les aérosols (brouillards) et l'air ou d'autres sources de gaz.

Aujourd'hui, vous découvrirez la signification, les fonctions, les types, les propriétés, la sélection, les applications, le mode de livraison et les avantages du fluide de coupe.

Qu'est-ce qu'un fluide de coupe ?

Un fluide de coupe est une substance gazeuse ou liquide utilisée pour améliorer les conditions de coupe pendant le processus d'usinage et également pour sauver la durée de vie de l'outil de coupe. Le terme fluide de coupe est également appelé liquide de refroidissement ou lubrifiant, huile de coupe, composé de coupe, eh bien cela dépend du contexte et du type de fluide de coupe utilisé. Les fluides de coupe sont appliqués pendant que l'opération d'usinage ou de coupe est en cours. L'opération d'usinage peut être soit le tournage, le perçage, le fraisage, etc.

Les fluides de coupe sont fabriqués à partir de distillats de pétrole, d'huiles végétales, de graisses animales, d'eau et d'air, ou d'autres ingrédients bruts. Le fluide de coupe est généralement utilisé dans les processus de travail des métaux et d'usinage. Le type de liquide de coupe à utiliser sera déterminé par le matériau de la pièce. La fonte et certains laitons sont des matériaux qui peuvent être usinés à sec, bien que le laiton bénéficie de l'utilisation d'un fluide de coupe lors de l'usinage.

Fonctions du fluide de coupe

Généralement, les fluides de coupe sont connus pour remplir deux fonctions qui incluent le refroidissement et la lubrification.

Refroidissement :

Pendant le processus d'usinage, de la chaleur est générée en raison du frottement et de la perte d'énergie lors de la déformation qui déforme le matériau. L'air environnant conduit mal la chaleur, ce qu'on appelle une faible conductivité thermique, c'est-à-dire pas assez de liquide de refroidissement ou un mauvais liquide de refroidissement. Dans les travaux de production où la coupe lourde est effectuée sur de longues périodes, ce qui produit plus de chaleur, le fluide de coupe est considéré plutôt que le refroidissement par air. Le liquide de refroidissement élimine beaucoup plus de chaleur et plus rapidement. Il accélère également le processus de coupe, afin de réduire la friction et l'usure de l'outil.

De plus, l'outil et le matériau de la pièce chauffent et la température excessive peut ruiner l'état des deux. C'est-à-dire que l'outil et le matériau se ramolliront au point où ils échoueront et deviendront inutiles. La chaleur brûlera le matériau adjacent, créera une dilatation thermique indésirable et peut même entraîner une oxydation, connue sous le nom de réactions chimiques indésirables.

Lubrification :

Outre le refroidissement, les fluides de coupe aident également à lubrifier l'interface entre le tranchant de l'outil et le copeau pendant le processus de coupe. Avec cela, le frottement est évité à la surface, et également certaines des générations de chaleur sont évitées. Les fluides de coupe qui fonctionnent comme une lubrification empêchent également les copeaux d'être soudés sur l'outil, ce qui peut finir par interférer avec la coupe ultérieure.

Voyons maintenant brièvement les fonctions du fluide de coupe en général.

·         Il aide à dissiper la chaleur pendant l'usinage.

·         Pour le refroidissement de la pièce.

·         Pour refroidir l'outil.

·         Pour réduire la friction et l'usure.

·         Pour la réduction des forces et de la consommation d'énergie.

·         Pour améliorer la durée de vie de l'outil.

·         Les copeaux sont évacués par les fluides de coupe

·         Une finition de surface bonne et propre est obtenue si du liquide de coupe est utilisé.

·         La surface de la machine est protégée contre la corrosion environnementale.

Propriétés du liquide de coupe

Vous trouverez ci-dessous les propriétés qu'un fluide de coupe doit avoir pour remplir les fonctions mentionnées ci-dessus, ces propriétés incluent :

·         Point d'éclair élevé pour pouvoir être utilisé à des températures élevées.

·         Faible viscosité, afin de s'écouler facilement au-dessus de la pièce.

·         Stabilité à haute température.

·         Il devrait avoir une tendance non-formante.

·         Bonnes propriétés lubrifiantes afin de réduire la friction entre l'outil et la pièce.

·         Taux d'absorption de chaleur élevé pour que la chaleur puisse être facilement absorbée.

·         Il ne doit pas réagir chimiquement ; c'est-à-dire qu'il doit être de nature chimiquement active.

·         Les fluides de coupe doivent être inodores pour éviter les mauvaises odeurs, même à des températures plus élevées.

·         Il doit être inoffensif.

·         Il doit être transparent afin que l'opérateur puisse voir la zone de coupe.

Sélection du liquide de coupe

Vous trouverez ci-dessous les éléments à prendre en compte lors de la sélection d'un fluide de coupe, ainsi qu'une liste de matériaux et leur fluide de coupe approprié.

·         Lors de la sélection d'un fluide de coupe, la première chose à considérer est le matériau de travail ainsi que le matériau de l'outil.

·         Deuxièmement, le type d'opération de coupe est également important.

·         Enfin, l'effet de refroidissement, c'est-à-dire la réaction du liquide de coupe avec le matériau.

Vous trouverez ci-dessous une liste et un diagramme des matériaux avec leurs fluides de coupe et leur fonctionnement recommandés.

MATÉRIEL	FLUIDE DE COUPE
CI, laiton	Fluide sec
Cuivre	Térébenthine
Aluminium	Kérosense
Acier	Huile de coupe ou composé de coupe
Acier rapide	liquides de coupe sans eau
Acier dur, Bronze	Huile minérale

Classification des fluides de coupe

Il existe différentes manières de classer les fluides de coupe mais il n'y a pas de standardisation pour les établir au sein des industries. Cependant, vous trouverez ci-dessous la méthode la plus courante de classification des fluides de coupe.

1. Aérien
2. Fluides de coupe à base d'eau :
3. a) – eau;
   b) – émulsions (huile soluble);
   c) – solutions chimiques (ou fluides synthétiques);

III. Huiles entières :

1. a) – huiles minérales;
   b) – huiles grasses;
   c) – huiles composées;
   d) – huiles extrême pression (EP);
   e) – huiles à usage multiple

Types de liquide de coupe

Vous trouverez ci-dessous les différents types de fluide de coupe et leur fonctionnement.

Eau :

L'eau est l'un des moyens courants de dissipation de la chaleur lors de l'usinage, mais sa lubrification est médiocre. La substance encourage également la rouille sur le matériau. Il est couramment utilisé comme agent de refroidissement lors du meulage d'outils car ce n'est pas un long processus.

Huiles solubles (Émulsions) :

Les fluides de coupe à l'huile soluble sont composés d'huile soluble, d'émulsifiants composés de sulfonate de sodium, de savon gras et acide et d'esters. Des additifs tels que la résistance à la corrosion ou des agents de couplage et de l'eau pour la dilution sont également inclus. C'est l'un des types de fluides de coupe les plus courants et les plus importants utilisés dans les opérations d'usinage. Laissez-moi vous expliquer comment fonctionne le liquide de coupe.

Les émulsifiants sont des substances chimiques qui permettent la suspension de minuscules gouttelettes d'huile. Les agents de couplage qui sont les additifs fournissent une émulsion blanche sans séparation d'huile ou de crème après mélange avec de l'eau. Le niveau de dilution de 5 % étant le niveau de dilution le plus courant. Ces types de fluides de coupe ont des capacités de lubrification moyennes et de bonnes propriétés de refroidissement. Bien qu'ils conviennent mieux aux opérations de coupe légères sur des machines à usage général où de faibles taux d'enlèvement de métal sont effectués.

Huiles pures (pétrole ou huiles végétales) :

De bons exemples d'huiles droites sont les huiles de paraffine, les huiles naphténiques, les huiles végétales, etc. Il s'agit généralement d'un pétrole ou d'une huile végétale qui est utilisée sans dilution avec de l'eau. Les huiles pures offrent une excellente lubrification et pour les exigences écologiques, les huiles végétales jouent le rôle en raison de leur facilité de biodégradation et d'élimination. Cependant, ils ne sont pas souvent utilisés car ils sont responsables de se décomposer et de sentir mauvais.

Huiles minérales :

Les huiles minérales sont un autre type spécial de fluides de coupe utilisés pour les opérations de coupe plus lourdes en raison de leurs bonnes propriétés lubrifiantes. Ils sont couramment utilisés dans la production de machines où des taux d'enlèvement de métal élevés sont effectués. En outre, ils conviennent mieux aux aciers mais ne doivent pas être utilisés sur le cuivre et ses alliages car ils ont un effet corrosif.

Fluides synthétiques :

Ces types de fluides de coupe sont des fluides à base d'eau et ne contiennent pas d'huile minérale. Ils ont une taille de particules typique de 0,003 mm. parce que l'eau offre d'excellentes propriétés de refroidissement mais qu'elle est corrosive, elle ne peut pas être utilisée sur tous les matériaux et toutes les opérations. Ce fluide de coupe n'est pas aussi efficace comme lubrifiant. Cependant, la rouille sur le matériau peut être interdite lorsque la formation de rouille telle que des inhibiteurs de rouille est ajoutée. Enfin,

Fluides semi-synthétiques :

Les fluides de coupe semi-synthétiques sont un mélange d'huile soluble (émulsions) et de fluides synthétiques (fluides à base d'eau). Dans ce fluide de coupe, environ 5 à 20 % d'huile minérale sont émulsifiés avec de l'eau de manière à produire une microémulsion. La taille des pièces varie de 0,01 à 0,1 mm, ce qui est suffisamment petit pour transmettre légèrement tous les incidents. Ces types de fluides de coupe sont largement utilisés car ils offrent les avantages des huiles solubles et synthétiques.

Regardez la vidéo ci-dessous pour en savoir plus sur le fonctionnement ou le fonctionnement du liquide de coupe ainsi que sur les méthodes de livraison :

Conclusion

Les fluides de coupe sont très importants dans le travail des métaux et même dans les industries mécaniques aujourd'hui, car certains autres matériaux et outils ont également besoin de refroidissement et de lubrification pendant leur processus de coupe ou d'usinage. Dans cet article, nous avons appris et expliqué ce qu'est le fluide de coupe, ses fonctions, ses propriétés, sa sélection, sa classification, ses types, ainsi que les méthodes de livraison des fluides de coupe.

J'espère que vous avez beaucoup appris de cette leçon, si c'est le cas, veuillez partager avec d'autres étudiants techniques. Merci d'avoir lu! A la prochaine.