اهنمای انتخاب روغن و مایع خنک کننده مناسب برای فرز و تراش cnc

مقدمه

در دنیای ماشین‌کاری CNC، انتخاب روغن و مایع خنک‌کننده (Coolant) یکی از مهم‌ترین عوامل برای افزایش بهره‌وری، کیفیت قطعه و عمر ابزار است. بسیاری از مشکلاتی که اپراتورهای فرز و تراش CNC با آن مواجه می‌شوند، مثل سایش زودرس ابزار، کیفیت سطح پایین و داغ شدن قطعه، به دلیل انتخاب یا استفاده نادرست از کولانت رخ می‌دهد. در این مقاله به‌صورت جامع بررسی می‌کنیم که چه نوع روغن و خنک‌کننده‌ای برای شرایط مختلف مناسب است و چه نکاتی را باید هنگام خرید و استفاده در نظر گرفت.

چرا انتخاب روغن و مایع خنک‌کننده مهم است؟

1. افزایش عمر ابزار برشی

2. کاهش دمای قطعه و جلوگیری از تغییر شکل حرارتی

3. بهبود کیفیت سطح نهایی (Surface Finish)

4. شست‌وشوی براده‌ها و جلوگیری از چسبیدن به ابزار

5. کاهش اصطکاک و سایش

6. افزایش سرعت و عمق برش در تولید انبوه

انواع روغن و مایع خنک‌کننده CNC

۱. روغن‌های برشی خالص (Straight Cutting Oils)

• ساخته‌شده از روغن‌های معدنی یا پایه گیاهی

• مزایا: روانکاری عالی، مناسب برای عملیات سنگین روی فولاد سخت و آلیاژهای مقاوم

• معایب: ایجاد دود و مه روغن، نیاز به تهویه مناسب، هزینه نگهداری بالا

۲. مایعات محلول در آب (Water-Soluble Coolants)

• ترکیب روغن با آب (معروف به آب صابون)

• مزایا: خنک‌کنندگی بسیار بالا، قیمت مناسب، مناسب برای عملیات پرسرعت

• معایب: احتمال زنگ‌زدگی در صورت نگهداری نادرست، نیاز به کنترل غلظت

۳. روغن‌های نیمه‌سنتزی (Semi-Synthetic Coolants)

• ترکیبی از روغن‌های خالص و محلول در آب

• مزایا: تعادل بین روانکاری و خنک‌کنندگی، مصرف کمتر

• معایب: نسبت به آب صابون گران‌تر هستند

۴. مایعات تمام‌سنتزی (Synthetic Coolants)

• بدون پایه نفتی، ترکیب شیمیایی پیشرفته

• مزایا: تمیزکاری راحت، پایداری شیمیایی بالا، مناسب برای آلومینیوم، مس و آلیاژهای حساس

• معایب: هزینه بالا نسبت به انواع دیگر

معیارهای انتخاب روغن و کولانت مناسب

۱. نوع عملیات ماشین‌کاری

• فرزکاری با سرعت بالا → کولانت محلول در آب یا نیمه‌سنتزی

• تراش سنگین فولاد سخت → روغن برشی خالص یا نیمه‌سنتزی

• سوراخ‌کاری عمیق یا قلاویزکاری → روغن با ویسکوزیته بالا برای روانکاری بهتر

۲. جنس قطعه‌کار

• آلومینیوم و آلیاژهای سبک → کولانت سنتزی برای جلوگیری از لکه‌گذاری

• فولادهای سخت و ضدزنگ → روغن برشی یا نیمه‌سنتزی با افزودنی ضدسایش

• مس و برنج → محلول‌های کم‌گوگرد برای جلوگیری از تغییر رنگ

۳. نوع ابزار برشی

• ابزار HSS → نیاز به خنک‌کنندگی قوی‌تر

• ابزار کاربایدی → نیاز به روانکاری بیشتر در سرعت بالا

۴. شرایط کارگاه

• کارگاه‌های با تهویه ضعیف بهتر است از محلول‌های سنتزی یا محلول در آب استفاده کنند.

• در تولید انبوه و عملیات طولانی، استفاده از سیستم فیلتراسیون برای افزایش عمر کولانت ضروری است.

نکات مهم در استفاده و نگهداری مایعات خنک‌کننده

1. کنترل غلظت با رفرکتومتر برای جلوگیری از زنگ‌زدگی یا کاهش روانکاری

2. تمیزکاری مخزن و فیلترها به‌صورت دوره‌ای

3. جلوگیری از رشد باکتری با افزودنی‌های ضدباکتری

4. استفاده از آب نرم یا دیونیزه برای محلول‌ها

5. تعویض دوره‌ای روغن یا کولانت بسته به میزان کارکرد

اشتباهات رایج در انتخاب روغن و کولانت CNC

• استفاده از آب سخت شهری بدون تصفیه

• انتخاب کولانت بی‌کیفیت صرفاً به دلیل قیمت پایین

• عدم توجه به سازگاری کولانت با جنس قطعه و ابزار

• نگهداری طولانی‌مدت محلول بدون فیلتراسیون و تمیزکاری

برندهای معتبر روغن و مایع خنک‌کننده در بازار ایران

• اروپایی: Blaser، Castrol، Shell

• آسیایی: Yushiro، Kyodo Yushi، Idemitsu

• ایرانی: سپاهان، بهران (گزینه‌های اقتصادی‌تر و در دسترس‌تر)

جمع‌بندی

انتخاب روغن و مایع خنک‌کننده مناسب برای فرز و تراش CNC مستقیماً بر کیفیت قطعه، سرعت تولید و عمر ابزار تأثیر می‌گذارد. برای انتخاب درست باید به نوع عملیات، جنس قطعه، ابزار و شرایط کارگاه توجه کرد. همچنین، نگهداری صحیح کولانت به‌اندازه انتخاب درست آن اهمیت دارد.