冷却技术
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汽车发动机冷却技术原理
汽车发动机冷却技术的原理是通过循环冷却剂将发动机内产生的热量带走,以保持发动机工作温度在正常范围内,提高热效率和延长发动机寿命。
主要的原理包括:
1. 热量传导:发动机内部产生的热量通过传导方式传递给冷却剂。
发动机水箱中的冷却液接触到发动机的热表面,通过热传导将热量带走。
2. 强制对流:水泵将冷却液从水箱中抽取出来,通过冷却液管路循环流动,经过发动机热表面的洗涤冷却,形成强制对流,有效提高热量传移效率。
3. 辐射散热:发动机表面的热量还可以通过辐射散热的方式散发出去。
发动机设计中通常会设置散热片或散热器,通过这些部件将热量辐射传递到周围空气中。
4. 热量平衡:发动机内部工作过程中,燃烧产生的热量和冷却系统带走的热量要达到平衡,以保持发动机工作温度在合适范围内。
汽车发动机冷却技术通常采用水冷式冷却系统,其中冷却液是通过循环方式,通过水泵的推动,经过散热器散热以带走发动机内部产生的热量。
同时,还需要有温度控制系统,根据发动机工作温度的变化来控制冷却液的流动,以保持发动机的正常工作温度。
可编辑修改精选全文完整版热处理是指金属材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,改变材料表面或内部的化学成分与组织,获得所需性能的一种金属热加工工艺。
热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。
热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。
淬火冷却技术是指金属材料与构件被加热到某一温度后,按预定的方式和速率冷却,以获得预期的组织与性能的技术,包括淬火工艺及工艺优化、淬火介质及其性能评定、淬火装置、冷却过程及其参数控制、冷却过程模拟及性能预报、淬火畸变、开裂及残余应力控制。
淬火冷却属于热处理的基础工艺。
随着技术的进步,在淬火介质评价、淬火冷却过程机理研究、过程模拟和控制冷却等领域取得了大量的研究成果。
但是由于淬火冷却过程十分复杂,存在的换热介质复杂变化不均匀的流场与温度场的影响和构件本身冶金成分分布不均匀的影响等等边界条件和构件本身不均匀性的影响,加大了对原本十分复杂的构件内部在瞬间发生的三场( 温度场、组织场、应力/应变场) 交互作用的研究的难度。
加之目前的检测手段制约和对冶金机理认识的欠缺,而使其研究和控制水平远远滞后于热处理的加热过程,与目前飞速发展的现代科学技术相比更是相形见绌。
淬火冷却工序比较突出的问题有如下几方面:1) 工艺制定方面在企业,淬火工艺单通常是具有详细的加热规程,而淬火冷却规程往往是非常简单的几个字,如:水淬、油淬、聚合物介质淬火。
执行这种简单的淬火冷却规程,不同的操作人员或相同人员不同炉次的操作,其淬火件的力学性能、应力状态、畸变量等会有很大的差异。
2) 流速、温度、浓度综合影响下的介质冷却能力评价方面对淬火介质冷却能力的测量是评价介质冷却能力的一个重要方面。
虽然国际标准化组织于1995 年推出了ISO 9950 国际标准,但是其测量结果仍局限于介质之间的定性比较,其应用受到局限。
3) 工艺执行、记录方面目前国内外绝大多数的淬火槽都没有配置对介质搅拌状态、介质温度变化、淬火开始时间和结束时间的实时控制、采集和记录的设备,这些功能应该是实现产品处理过程的可控性和可追溯的基础,这些基础问题不解决将无法实现对淬火冷却过程的闭环控制。
冷却的方法冷却是指将物体的温度降低的过程。
在现代工业和生活中,冷却技术被广泛应用于各个领域,如电子、制药、食品、汽车等。
冷却技术的发展也随着社会和科技的进步而不断完善。
本文将介绍几种常见的冷却方法及其工作原理。
1. 水冷却水冷却是一种常见的冷却方式。
水冷却的原理是利用水的高热容和高导热性,将热量从被冷却的物体传递到水中,再通过水的流动将热量带走。
水冷却主要应用于大型机器设备、发动机和发电机等高温设备的散热。
2. 空气冷却空气冷却是将空气作为冷却介质,将被冷却物体散热的一种方式。
空气冷却的原理是将热量从被冷却的物体传递到周围空气中,利用空气的流动将热量带走。
空气冷却主要应用于小型机器设备、电子设备、汽车和摩托车等。
3. 冷冻技术冷冻技术是将物体冷却至低于环境温度的一种技术。
冷冻技术主要是通过利用特定的制冷剂、压缩机和换热器等设备,将热量从被冷却物体传递到制冷剂中,然后通过制冷剂的循环流动将热量带走。
冷冻技术主要应用于制冷、制冰、食品冷藏等领域。
4. 热管散热技术热管散热技术是一种高效的散热技术。
热管散热的原理是利用热管中的工作介质在高温端蒸发,吸收热量,然后在低温端凝结,释放热量。
通过热管的循环流动,将热量从被冷却的物体传递到散热器中,然后通过散热器的散热面将热量带走。
热管散热技术主要应用于电子设备、计算机等高热量密度的设备散热。
5. 液态氮冷却液态氮冷却是一种极端的冷却技术。
液态氮冷却的原理是将液态氮注入被冷却物体的散热器中,利用液态氮的低温将物体快速冷却。
液态氮冷却主要应用于超导、半导体生产等领域。
6. 热泵技术热泵技术既可以用于制热,也可以用于制冷。
热泵技术的原理是通过制冷剂的循环流动,将热量从低温区传递到高温区,实现对物体的冷却或加热。
热泵技术主要应用于家用空调、工业空调、热水器等领域。
冷却技术在现代工业和生活中扮演着重要的角色。
不同的冷却技术适用于不同的场合,选择适用的冷却技术可以提高设备的效率和寿命。
液体冷却技术液体冷却技术是一种常用于电子设备和高性能计算机的冷却方法。
相比传统的风扇冷却系统,液体冷却技术能够更有效地降低设备的温度,提高其性能和可靠性。
液体冷却技术的基本原理是通过将热量从设备转移至液体中,然后通过冷却设备来散热。
常见的液体冷却介质包括水、乙二醇和液态金属等。
这些液体具有良好的导热性能,能够快速吸收热量并迅速传递到冷却系统中。
液体冷却技术有多种形式,其中最常见的是直接液体冷却和间接液体冷却。
直接液体冷却是将液体直接引导到设备的散热元件上,通过直接接触来吸收和散发热量。
而间接液体冷却则是通过热交换器将热量从设备中转移到液体中,再通过冷凝器将热量释放到空气中。
液体冷却技术相比风扇冷却系统具有多个优势。
首先,液体冷却技术能够提供更高的散热效率,因为液体的导热性能比空气好得多。
其次,液体冷却技术可以降低设备的噪音水平,因为没有风扇产生的噪音。
此外,液体冷却技术还可以使设备更为紧凑,因为液体冷却系统通常比风扇冷却系统更小巧。
在高性能计算机领域,液体冷却技术得到了广泛应用。
高性能计算机的运算速度非常快,会产生大量的热量,传统的风扇冷却系统往往无法有效散热。
而液体冷却技术可以有效地解决这个问题,保持计算机的稳定运行。
然而,液体冷却技术也存在一些挑战和限制。
首先,液体冷却系统的安装和维护成本较高,需要专业人员进行操作和维护。
其次,液体冷却系统需要液体循环和泵浦等附加设备,增加了系统的复杂性。
此外,液体冷却系统的泄漏问题也需要重视,一旦发生泄漏可能会对设备造成损坏。
综上所述,液体冷却技术是一种高效的冷却方法,特别适用于电子设备和高性能计算机。
尽管存在一些挑战和限制,但随着技术的不断发展,液体冷却技术有望在更多领域得到应用,并为设备的性能提升和可靠性提供支持。
高温怎样快速冷却高温快速冷却技术的研究与应用随着现代工况的高温化趋势,高温快速冷却技术的研究与应用成为了热点之一。
高温快速冷却技术可以有效地降低材料的温度,提高生产效率。
本文将从原理、方法和应用方面探讨高温快速冷却技术。
一、高温快速冷却技术的原理高温快速冷却是通过将材料迅速置于低温环境中,通过传热原理使温度迅速下降。
在这个过程中,主要采用对流传热方式,通过流体或者气体介质将热量迅速带走。
高温快速冷却的原理是基于热传导过程和换热面积增大的原理,通过短时间内提高换热速率,使材料快速冷却。
二、高温快速冷却技术的方法1. 液体冷却法:液体冷却法是目前应用最广泛的高温快速冷却方法之一。
通过将物体浸泡在冷却液中,液体与物体表面进行热交换,使物体温度迅速下降。
常用的冷却液有水、油、盐水等。
液体冷却法具有冷却速度快、效果好的特点,但也有可能造成热应力和表面疏水性影响的问题。
2. 气体冷却法:气体冷却法是通过将高温物体置于气体环境中,利用气体对热进行传导和对流,使物体迅速冷却。
这种方法具有无污染、无接触、无热损失等优点,适用于对物体表面要求高、不宜浸泡在液体中的情况。
3. 辐射冷却法:辐射冷却法是利用高能辐射物质来吸收高温物体的热能,并将其传导出去,使物体迅速降温。
这种方法适用于一些特殊材料,如陶瓷、玻璃等。
4. 电子束冷却法:电子束冷却法是利用电子束将高温物体表面迅速加热并冷却的过程。
通过控制电子束的能量和束流密度,可以实现高温物体的快速冷却。
这种方法具有快速、精确的特点,可用于一些精密部件的冷却需求。
三、高温快速冷却技术的应用1. 金属加工领域:在金属加工中,材料的快速冷却可以提高硬度和强度。
高温快速冷却技术被广泛应用于金属淬火、热处理等领域,可以有效改善金属材料的性能。
2. 电子器件制造:高温快速冷却技术可以应用于电子器件的制造过程中。
在电子组装过程中,高温组件需要进行快速冷却,以保证组装质量和电子器件的性能。
直接蒸发冷却技术
直接蒸发冷却技术是一种使用水作为制冷剂的冷却技术,这是一个显着的优势,使其环境友好。
利用空气与水的直接接触,并利用水的蒸发潜热进行制冷。
间接蒸发冷却相对于直接蒸发冷却来讲的,它是工作空气与循环水在湿通道侧直接接触等焓降温后再间接的通过换热器带走使用空气中的热量,从而达到对使用空气进行等湿降温的效果。
直接蒸发冷却技术具有以下优点:
- 环保:由于使用水作为制冷剂,因此不会对环境造成污染。
- 节能:由于利用水的蒸发潜热进行制冷,因此可以节省能源。
- 高效:由于空气与水直接接触,因此可以快速降低温度。
然而,直接蒸发冷却技术也存在一些缺点:
- 湿度控制困难:由于空气中的水蒸气含量较高,因此很难控制湿度。
- 能耗高:由于需要大量的水来进行制冷,因此能耗较高。
- 维护成本高:由于需要定期清洗和维护设备,因此维护成本较高。
蒸发冷却技术原理
蒸发冷却技术是一种利用水的蒸发过程来实现空气降温的方法。
其原理基于水在蒸发时吸收热量的特性,通过将水喷洒或滴入空气中,使其与空气接触并蒸发,从而消耗周围环境的热量,降低空气温度。
具体而言,蒸发冷却技术利用了液态水转化为水蒸气的能量吸收过程。
当水分子吸收足够的能量,它们会从液态转变为气态,即水蒸气。
在这个过程中,水分子从周围环境吸取热量,使周围温度下降。
这是因为水分子在转变过程中需要消耗能量,从而降低了周围的温度。
蒸发冷却技术中常使用的装置是蒸发冷却器。
蒸发冷却器通常由一个水箱和与之相连的蒸发介质组成。
蒸发介质可以是湿帘、水帘、喷雾等形式。
当水从水箱中流过蒸发介质时,蒸发介质将水分分散成小水滴,并增大其表面积。
这些水滴暴露在空气中,从而与空气发生接触并蒸发。
在这个过程中,周围空气从水滴中吸收热量,并降低其温度。
之后,温度较低的空气会被送入需要降温的场所,从而实现空气的冷却效果。
蒸发冷却技术在干燥炎热的气候中特别有效。
在这样的环境中,水分蒸发能够快速带走周围空气中的热量,使环境温度下降。
这种技术常被应用于工业、农业和建筑领域,用于提供清凉的环境和调节空气湿度。
与空调系统相比,蒸发冷却技术具有能耗低、环境友好等优点,成为了一种可持续发展的冷却方法。
热管冷却原理
一、热管冷却原理
热管冷却原理是利用热管内部的热变形作用而实现冷却的原理。
热管内部的热变形可以将外界的热量转换为热量的表面传递,并发放到外界。
通过热变形的作用,将热量散发到外界,实现对外部物体的冷却,从而实现冷却功能。
热管可以热电转换,也可以热传导,通过热管内部的热变形,将外部热量转变为热电转换和热传导,实现对外部物体的冷却。
二、热管冷却技术
热管冷却技术是指利用热管内部的热变形而实现冷却的技术。
热管冷却技术主要集中在热管的结构、材料和技术参数等方面,以改善热管内部的热变形,以及提高热管内部的热传输效率,从而达到更好的冷却效果。
热管冷却技术的主要原理,就是利用热管内部的热变形作用,将外界的热量转化为热电转换和热传导,将热量散发到外界,实现对外部物体的冷却,从而实现冷却功能。
三、热管冷却应用
热管冷却技术可以用于许多应用,如电脑处理器冷却,激光技术冷却等。
1、电脑处理器冷却:热管冷却技术可以用于电脑处理器的冷却。
主板中的热管内部的热变形会将封装在电脑处理器中的热量转换为热量,并发热到外界,实现对处理器的冷却。
2、激光技术冷却:热管冷却技术也可以用于激光技术的冷却。
激光技术会产生很多热量,热量变形可以将激光技术内部的热量转换为热电转换和热传导,将热量散发到外界,实现对激光技术的冷却。
anaf冷却方式Anaf冷却方式是一种高效的冷却技术,适用于各种热能设备和系统。
本文将介绍Anaf冷却方式的原理、特点以及在不同领域的应用。
一、Anaf冷却方式的原理Anaf冷却方式是基于热传导原理的一种冷却技术。
它利用导热材料将热能从热源传导到冷却介质中,通过换热表面的扩散和对流传热,将热量迅速地散发出去,达到降温的效果。
Anaf冷却方式的核心是导热材料的选择和设计。
导热材料应具有良好的导热性能和热传导效率,以确保热量能够快速传导到冷却介质中。
同时,导热材料的结构设计也至关重要,可以通过增加导热面积或改变导热路径来提高冷却效果。
二、Anaf冷却方式的特点1. 高效性:Anaf冷却方式可以快速将热量传导到冷却介质中,使热源迅速降温,提高冷却效率。
2. 灵活性:Anaf冷却方式可以适用于各种不同形状和尺寸的热源,具有较强的适应性。
3. 稳定性:Anaf冷却方式能够稳定地将热量散发出去,避免热源过热或过冷的情况发生。
4. 节能性:Anaf冷却方式可以有效地利用导热材料的热传导能力,减少能量的损失,提高能源利用效率。
三、Anaf冷却方式的应用1. 电子设备:Anaf冷却方式可以应用于电脑、手机等电子设备的散热,通过导热材料将设备产生的热量传导到散热片上,再通过风扇或散热片的对流传热,将热量散发到空气中。
2. 汽车发动机:Anaf冷却方式可以应用于汽车发动机的冷却系统,通过导热材料将发动机产生的热量传导到散热器中,再通过水循环或空气对流的方式将热量散发出去,确保发动机的正常运行。
3. 太阳能电池板:Anaf冷却方式可以应用于太阳能电池板的散热,通过导热材料将电池板产生的热量传导到散热器上,再通过对流传热将热量散发到周围环境中,避免电池板过热影响发电效率。
4. 工业设备:Anaf冷却方式可以应用于各种工业设备的冷却,如发电机组、冶炼炉等,通过导热材料将设备产生的热量传导到冷却介质中,确保设备的正常运行。
总结:Anaf冷却方式是一种高效、灵活、稳定、节能的冷却技术,适用于各种热能设备和系统。
冷却技术的发展趋势
随着高性能电子设备的广泛应用和人们对能源效率的要求不断提高,冷却技术的发展趋势具有以下几个方面:
1. 高效节能:冷却技术将致力于提高能源利用效率,减少能源消耗。
例如,采用更高效的冷却介质、优化冷却系统的设计以及利用新型材料改善传热效率。
2. 小型化和薄型化:随着电子设备的越来越小型化和薄型化,冷却技术也需要相应的小型化和薄型化。
例如,采用微型散热器、利用热管和热界面材料提高热传递效率。
3. 声音降低:高性能电子设备的工作会产生噪音,冷却技术将致力于降低噪音污染。
例如,采用噪音低的散热器和风扇,以及减少机械振动。
4. 高可靠性:冷却技术的发展趋势也包括提高设备的可靠性和寿命。
例如,采用更可靠的散热器和风扇,改善冷却系统的维护和监控技术。
5. 可持续发展:冷却技术将趋向于可持续发展,减少对环境的影响。
例如,利用可再生能源作为冷却能源,开发低能耗的冷却系统,提倡废热回收和能源回收利用。
总体而言,冷却技术的发展趋势将聚焦于高效节能、小型化和薄型化、声音降低、
高可靠性以及可持续发展。
同时,随着技术的不断进步和创新,未来还可能出现更多新型的冷却技术和解决方案。
切削加工冷却方法的现状与发展
作者:东北大学 高航 王继先
摘要:在概述了金属切削液及其发展的基础上,指出了目前
冷却方法即使用切削液过程中存在的主要问题;列举了当前国内外在探索新的冷却方法方面的进展,提出在世界性环境意识提高的大背景下,少、无切削液加工技术将是制造业未来发展的一个重要趋势。
1 金属切削液的作用与发展
金属切削液作为机械加工重要的配套材料,它在机械加工中主要起冷却、润滑、清洗和防锈四个作用。
在过去以及今后相当长的一段时期内,金属切削液在金属切削加工中的使用仍是金属切削加工中主要的冷却方法。
金属切削液的历史始于18世纪后期,当时金属切削以很低的速度进行。
1883年,美国人F.M. Taylor 发现将水浇注到切削区,可以提高切削速度、排除切屑。
随着人们对金属切削加工质量的要求不断提高,人们又采用动植物油作为切削液。
它能在金属表面形成比较牢固的吸附膜,降低工件表面粗糙度。
但它易氧化变质,使用期限短。
人们逐渐在实践中试着将脂肪油跟矿物油掺合而形成一种混合油。
后来,含硫、氯、磷等有机化合物和其他添加剂的非活性极压油和活性极压油应运而生。
它们与金属起化学反应,形成高熔点、低剪切强度的固体润滑膜,提高了切削液在高温、高压下降低摩擦和抗烧结的能力。
随着切削速度和切削温度的不断提高,油基切削液不能完全满足切削要求,这时人们又开始重视水冷却的优点,把油的润滑性能与水的冷却性能结合起来,促使了乳化液的应用。
现在又发展了合成和半合成切削液(即乳化液),且分别形成了系列产品。
近年来,人们又致力于低污染切削液的研制与开发,以减少切削废液对环境的危害。
应该指出的是,任何一种切削液配方,或多或少几乎都对环境有害。
即使对使用后的废液采取处理,也仍然存在一定含量对环境有害的物质。
关于切削液的种类和选用方法,已有大量的资料和文献供参考,在此不再赘述。
2 传统冷却方式的作用与缺陷
1) 切削液加注方向对冷却效果的影响
切削液的加注方向主要影响切削液能否充分地渗透到切削区。
实际生产中,操作者一般多向刀具前刀面加注(见图1(a )所示),这样有利于减小切削阻力,但切削液有时难以到达前刀面激烈摩擦的部位,因此产生了从后刀面加注的方法(见图1(b)所示),这样,随着刀具前进造成的低压,切削液易于进入切削的接触部位。
(a)普通浇注法(a)后刀面浇注法
图1 几种刀具注液方式
实验证明这样可延长刀具50%甚至2倍的寿命。
对于平面磨削,在生产实践中一些操作者常常忽略磨削液浇注方向的作用,将磨削液的喷嘴设置成图2所示位置。
由于砂轮高速旋转产生巨大的气流阻碍了磨削液进入磨削区,从而导致磨削过程的“事后”冷却,即此时磨削液仅对工件整体温度的降低起作用,而对处于磨削区的工件温度几乎不起任何冷却作用。
图2 平面磨削的“事后”冷却
2) 切削液加注方式及其冷却效果
切削液的加注方式也称供液法,按照加注原理主要有以下几种:
·普通浇注法这种供液方法主要由泵、管路系统、喷嘴组成。
切削液由泵送出经喷嘴以一定的流速、流量浇到切削(磨削)区,在切屑容器内被分离后,又回到供液箱。
该方法装置简单,在生产中应用最为广泛。
美国的J . A . Webster对喷嘴的形状、位置等作了较深入的研究,从流体力学的高度上探讨了喷嘴形状对流速的影响,并得到了很多有益的结论。
·刀具加压内冷却法其基本原理是在刀具上钻两个交叉孔,使切削液在压力作用下,在刀体内部循环而冷却的方法,如图3所示。
加压内冷却法由于切削液的高速流动,改善了渗透性,使之易于达到切削区,同时因对流的加强也显著地改善了冷却效果。
图3 刀具加压内冷却方法
·砂轮内冷却法砂轮内冷却的原理(见图4 )是将切削液引入砂轮架法兰与砂轮间的空隙,使之在随砂轮旋转所造成的离心力的作用下通过砂轮内部的气孔直接到达磨削弧区,起到冷却、润滑的作用。
该方法冷却效果显著,但其缺点也显而易见:它要求砂轮必须有足够的孔隙,以利于传递切削液。
它要求切削液必须经过很好的过滤,以防阻塞了砂轮的孔隙。
它推广的最大障碍在于:磨床停机时,砂轮内的磨削液在重力的作用下会聚集到砂轮靠近地面的一侧,当重新启动时,砂轮将因磨削液分布不均而产生很大的偏心振动。
这种振动对砂轮及机床的损害是很大的。
图4 一种典型的砂轮内冷却装置示意图
·手工供液法用油壶、笔、毛刷等供液,以达到冷却、润滑的目的。
该方法常见于没有供液装置而需要冷却润滑的生产现场。
如台钻等。
综上,在切削加工中应根据具体情况选用合适的切削液加注方法。
随着生产的发展,也必将有新的供液法出现。
3) 目前切削液使用存在的几个负面问题
切削液由于其重要的作用,在机械加工中得到了广泛地应用。
特别是近年来,一些先进制造工艺如超高速切削的出现,它的使用量更是成倍地增长。
与此同时,它的使用也带来如下越来越多的负面问题。
·增加了制造成本据德国的许多公司的统计资料表明,使用切削液的费用占总制造成本的7%~17% ,而刀具消耗的费用仅占制造成本的2%~4%。
美国Baylers刀具涂层公司也作了这方面的统计,结果是切削液的消耗是刀具费用的3~4倍。
·引起了环境问题在使用切削液较多的工序中,切削液会污染工作环境,工作区常常弥漫着较大的异味。
切削液是机械加工中造成环境污染的重要根源。
例如未处理的乳化液通常其含油量高达20000mg/L ,化学耗氧量(COD)高达9300mg/L,生物耗氧量(BOD)达
9300mg/L。
此外还含有大量的亚硝酸钠、三乙醇胺等缓蚀剂和表面活性剂。
在我国,仅机械工业废乳化液的日排放量据不完全统计已近亿吨,可见其问题的严重性。
·损害了工人健康在切削过程中,切削液与人体直接接触,会诱发多种皮肤病甚至癌症,威胁或损害着工人的健康。
3 基于环保的“绿色”冷却方法的探索发展
切削过程的研究表明:切削液传统的冷却、润滑、排屑等作用在加工过程中并未得到充分有效地发挥,因此人们试图不用或少用切削液,以适应降低成本,减少环境污染的要求。
这就是方兴未艾的少无切削液技术,其中以近来兴起的干切削(Dry Machining)技术最为引人注目。
干切削的科学意义在1995年被正式确立。
它是指在机械加工中,为保护环境和降低成本而有意识地减少或完全停止切削液的使用。
切削力大、切削温度高是干切削的特点,刀具能否克服这些不利影响,是干切削顺利实施的关键所在。
在过程中,还会出现许多湿切削中没有出现过的问题,机床设计时应予充分考虑。
虽然干切削还有许多技术难题有待进一步解决,但它是一种很有前途的加工方法。
目前干切削的应用范围比较有限,而完全的湿切削又有诸多不足,若两者结合,既可满足加工要求,又可使与切削液有关的费用降到最低,介于干切削与湿切削之间,这就是准干切削技术。
由于它使用的切削液的量为最少(minimum quantity lubrication,或MQL),因而切削液供给系统简单、体积小,容易布局。
如美国Thyessn公司将润滑系统集成在主轴电机中,其流量由CNC 程序控制,该单元在6.5s时间内可钻削10个8mm、中心距为20mm的孔,每一小时仅用一杯润滑油,且大部分被蒸发,切屑中切削液含量大大减少。
因此,处理费用大幅下降。
准干切削技术的一个重要的问题是最少的切削液量是多少,目前正在深入探讨之中。
在日本,丰田公司最近开发出一种不用切削液的磨削技术,并应用在自制的CNC外圆磨床外,积累了实际应用经验。
该技术是以-30 ℃的冷空气代替传统的切削液进行冷却。
低温气体冷却技术是一种非常有前途的新技术,据资料表明:低温气体冷却可以理想地消除金相变化,并能改善工件的表面完整性。
它能减少切削液的相关费用、回收切屑和改善作业环境。
为增加润滑效果,还在喷头处供给了少量润滑油。
该技术是在世界环境意识提高的背景下开发的,无疑将成为今后产品开发的新潮流。
综上所述,探索新型高效且对环境污染小乃至无污染的冷却方法已成为制造业函待解决的难题。
显然仅从切削液的角度去考虑问题显然是不够的,必须从可持续发展的高度去认识。
我国政府对环境问题十分重视,制订了各种法规保护环境,并提出了可持续发展战略。
对制造业而言,可持续发展的实质就是如何最大限度地利用资源和最低限度地产生废弃物。
如上所述,切削液的负面问题显然是和可持续发展思想格格不入的,因而制造业面临的环保压力越来越大。
新的环保型“绿色”制造工艺的研究势在必行,新的冷却方法的探索日趋重要。
(end)。