Cómo los fluidos de corte de base sintética pueden aumentar las velocidades y los avances de corte CNC

¿Busca una manera fácil y económica de aumentar la productividad del mecanizado CNC? Un cambio de imagen de líquido de corte podría ser todo lo que se necesita.

Parece como si cada día aparecieran herramientas de corte, paquetes de software, herramientas de sujeción y máquinas herramienta nuevas o mejoradas. Todos están diseñados para hacer que las operaciones de mecanizado CNC sean más eficientes y rentables.

Pero, ¿se ha detenido a pensar en la única cosa que podría estar impidiéndole una mayor productividad? La respuesta es una de las piezas más básicas y a menudo subestimadas del rompecabezas del mecanizado:su fluido de corte.

“Muchos talleres actualizan sus máquinas herramienta y otras tecnologías de mecanizado, pero no piensan en actualizar sus fluidos de corte al mismo tiempo”, dice John Treese, director de capacitación global de Master Fluid Solutions. “Es como poner combustible con plomo en su nuevo Corvette de alto rendimiento:funcionará por un tiempo, pero eventualmente comenzará a tener problemas”.

La importancia de la lubricidad a través de ésteres y otros compuestos químicos

La principal de estas preocupaciones es la vida útil deficiente de la herramienta junto con la incapacidad de aprovechar todo el potencial de una máquina herramienta.

Los fluidos de corte semisintéticos de primera calidad de hoy en día contrarrestan ambos problemas con ésteres de alta lubricidad y otros compuestos químicos que reducen o incluso eliminan la parafina clorada y los compuestos de extrema presión (EP) a base de azufre que se encuentran en los fluidos de corte tradicionales.

Según Treese, los ésteres crean una capa límite estrecha alrededor de las gotas de aceite microscópicas que se encuentran en cualquier fluido de corte de tipo emulsión, lo que hace que sea menos probable que las gotas se rompan bajo presión. Dado que estos aditivos están polarizados, tienden a adherirse a la pieza de trabajo a nivel molecular.

No se adhieren lo suficiente como para dejar un residuo, pero son lo suficientemente "agarrables", lo que dificulta que la herramienta empuje el lubricante fuera del camino.

El resultado es una mejor lubricidad para un mecanizado más eficiente en una amplia gama de metales, especialmente a las velocidades de corte y velocidades de avance más altas disponibles con las herramientas y trayectorias de herramientas modernas.

El uso de fluidos de corte a base de ésteres también ofrece otras ventajas. Dado que son mejores lubricantes, se necesita menos concentrado utilizado para hacer el fluido de corte. Los ésteres reducen la cantidad de "alimento" de azufre para las bacterias que acechan en cualquier sumidero de máquina herramienta, lo que reduce el mal olor y prolonga la vida útil del producto.

Los ésteres también aumentan el porcentaje relativo de agua dentro de la emulsión, lo que mejora la capacidad del fluido de corte para enfriar la zona de trabajo, lo cual es importante con el mecanizado de aluminio a alta velocidad. Un semisintético de alto rendimiento generalmente es más costoso por galón que un fluido de corte de calidad comercial o “anticuado”. El costo a largo plazo suele ser mucho menor, cuando se tiene en cuenta el aumento de la productividad y su efecto en el resultado final.

Se avecinan más innovaciones. Lea sobre su evolución en “ El futuro de los fluidos metalúrgicos, lubricantes para máquinas y refrigerantes .”

Química de fluido de corte más limpio

Por último, reemplazar el azufre y la parafina clorada con ésteres es mejor para el medio ambiente y también para el operador de la máquina.

“Durante los últimos 20 años, la parafina clorada en particular ha recibido un intenso escrutinio por parte de la EPA, por lo que decidimos ser proactivos y encontrar alternativas más seguras y efectivas, entre ellas los ésteres”, dice Tim Stiers, gerente de ingeniería de Castrol, una división de BP América. "Hacerlo ha eliminado algunos problemas importantes de salud y seguridad".

Castrol y otros todavía usan EP a base de azufre, señaló, pero ahora son ésteres sulfurados, que son de color más claro, más fáciles para la piel humana y producen muchos menos olores desagradables que los aceites a base de azufre. Es probable que permanezcan en buenas condiciones por más tiempo, ya que los fluidos de corte de primera calidad son mucho más resistentes al descuido que los fluidos heredados.

Incluso con la química de fluidos más nueva, es necesario un mínimo de mantenimiento para lograr la máxima vida útil del sumidero.

“Definitivamente durarán más, pero eso no significa que pueda ignorarlos, sin importar la marca del fluido de corte o cuánto pagó por él”, dice Stiers. “La verdad es que visitamos demasiados talleres que no desnatan los aceites residuales, no verifican regularmente la concentración del fluido de corte con un refractómetro, no mezclan los fluidos correctamente ni los reciclan como deberían. Es por eso que somos grandes defensores de la educación de los operadores y de brindarles las herramientas necesarias para el mantenimiento adecuado del refrigerante para que obtengan el valor total del fluido”.

Otra forma de reducir costos y aumentar la eficiencia es reciclando refrigerantes y fluidos. Vea cómo en “ El reciclaje de MWF puede ayudar a reducir el desecho de refrigerante de la máquina .”

Eficiencia ahora:la necesidad de combinar fluidos de alto rendimiento

Stiers señala otra razón importante para adoptar un fluido de corte semisintético de alto rendimiento:refrigerante de alta presión o "HPC".

“Cualquiera que haya intentado usar sus fluidos heredados con HPC probablemente haya descubierto su tendencia a formar espuma a 1000 PSI y más”, dice. “Es posible que esto no sea un problema si el sumidero es lo suficientemente grande como para que las burbujas de aire tengan tiempo de asentarse, pero en la mayoría de los casos, recomendaremos un semisintético, que tiene propiedades antiespumantes y funciona bastante bien en estas presiones elevadas.”

Treese de Master Fluid Solutions ofreció otra recomendación algo sorprendente, esta relacionada con las velocidades de corte de la máquina.

“Uno de nuestros clientes reemplazó su fluido de corte de tecnología más antigua con un semisintético solo para ver cómo la vida útil de su herramienta se reducía en un 70 por ciento”, dice. “Estaba comprensiblemente molesto, así que fuimos al sitio para ver cómo fallaban las herramientas. Resultó que el nuevo fluido era tan lubricante que impedía que se generara suficiente calor en la zona de corte para que la herramienta funcionara correctamente”.

No fue hasta que Master Fluids aconsejó que el cliente duplicara la velocidad de corte que el cliente pudo lograr su vida útil anterior de la herramienta.

“Pudimos triplicarlo antes de que la vida útil de la herramienta comenzara a disminuir nuevamente”, dice. “No hace falta decir que el cliente quedó encantado con los resultados. Es un gran ejemplo de cuánto más productivos pueden ser los talleres si usan el fluido de corte correcto”.

¿Tiene problemas con la formación de espuma en su sumidero con demasiada frecuencia? Podría ser la falta de HPC. Di lo que piensas y haz preguntas en el foro de metalurgia .