BLOG
Η ολοκληρωμένη αντιμετώπιση της λίπανσης στις εργαλειομηχανές

Οι κατασκευαστές που αναζητούν τη βελτίωση της απόδοσης και της υγείας των μηχανημάτων κατεργασίας τους, λαμβάνουν υπόψη πολλές διαφορετικές μεταβλητές. Μεταξύ αυτών, οι σωστές διαδικασίες λίπανσης συγκαταλέγονται στους σημαντικότερους παράγοντες, καθώς επηρεάζουν σε μεγάλο βαθμό τη διαδικασία της παραγωγής και το συνολικό κόστος.

Στις κατεργασίες μετάλλων, συνήθως διαχωρίζουμε τα χρησιμοποιούμενα λιπαντικά σε δύο βασικές κατηγορίες. Πρώτον είναι το υγρό κατεργασίας, που αποτελεί αναπόσπαστο στοιχείο της παραγωγής. Δεύτερον είναι τα λιπαντικά που φροντίζουν για την ομαλή λειτουργία των κινούμενων μερών του μηχανήματος και τα οποία εξετάζονται στα πλαίσια του προγράμματος συντήρησης. Φυσικά, υπάρχουν και τα βοηθητικά προϊόντα συντήρησης, που βοηθούν σε διαδικασίες καθαρισμού, αντισκωριακής προστασίας, αντιμετώπισης μικροοργανισμών κλπ.

Το να κάνετε τις σωστές επιλογές για τα παραπάνω υλικά, είναι απαραίτητο για τη μεγιστοποίηση της απόδοσης και της υγείας του μηχανήματος. Η χρήση λανθασμένου υγρού κατεργασίας μπορεί να είναι καταστροφική, καθώς όχι μόνο επηρεάζει τη διάρκεια ζωής του εργαλείου, αλλά επηρεάζει άμεσα και την ποιότητα του τελικού προϊόντος.  Ταυτόχρονα, ο συνδυασμός του κατάλληλου υγρού κοπής με τα κατάλληλα λιπαντικά συντήρησης, παίζει σημαντικό ρόλο στη βελτίωση της απόδοσης και τη μείωση του κόστους. Διότι τα λιπαντικά επηρεάζουν όλα τα περιστρεφόμενα και κινούμενων εξαρτημάτων της μηχανής, επιδρώντας καθοριστικά στην αντοχή του εξοπλισμού και την αδιάλειπτη λειτουργία του.

Υγρό κοπής

Όπως γνωρίζουμε, το υγρό κοπής εκτελεί ταυτόχρονα λειτουργίες λίπανσης του σημείου κατεργασίας, ψύξης των μεταλλικών εξαρτημάτων/επιφανειών και απομάκρυνσης των γρεζιών. Έτσι, βοηθά στην επίτευξη του σωστού αποτελέσματος κοπής και την αποφυγή της υπερθέρμανσης του εργαλείου – που μπορεί να αυξήσει τη φθορά εκθετικά.

Πέρα από τις παραπάνω λειτουργίες, το υγρό κοπής οφείλει να διαθέτει συγκεκριμένες ιδιότητες, έτσι ώστε να είναι συμβατό με τα υλικά κοπής, να παρέχει μεγάλη διάρκεια ζωής του διαλύματος με το νερό, να προστατεύει από μικροοργανισμούς και να είναι φιλικό προς το χειριστή.

Χωρίς να επεκταθούμε αναλυτικά στην τεχνολογία των υγρών κοπής, μπορούμε να αναφερθούμε στη συνεχή εξέλιξη σε αυτόν τον τομέα, που έχει οδηγήσει σε προϊόντα πολύ σταθερά, με υψηλή απόδοση και ταυτόχρονα οικονομικά. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα, όπως έχει επισημανθεί πρόσφατα στη συγκεκριμένη αρθρογραφία, είναι το Ultracut 370 EP της Rocol, ένα νέο ημισυνθετικό υγρό κοπής, που ενσωματώνει ακριβώς τις τελευταίες εξελίξεις στη συγκεκριμένη κατηγορία. Κατορθώνει δηλαδή να προσφέρει την επιθυμητή απόδοση κατεργασίας, διατηρώντας τις ιδιότητές του για μεγάλα χρονικά διαστήματα, ενώ ταυτόχρονα το ποσοστό αραίωσής του στο νερό – άρα και η ποσότητα κατανάλωσής του – είναι ίσως το χαμηλότερο στην κατηγορία του παγκοσμίως.

 

Λιπαντικά ολίσθησης

Συζητώντας για τη λίπανση εργαλειομηχανών, τα λιπαντικά ολίσθησης είναι ίσως η δεύτερη σημαντικότερη κατηγορία μετά το υγρό κοπής. Είναι αυτονόητο, ότι το λιπαντικό ολίσθησης πρέπει να διαθέτει την ικανότητα πρόσφυσης στις επιφάνειες, για να διατηρεί το λιπαντικό φιλμ και να μην «ξεπλένεται» από την επαφή του με το κοπτικό διάλυμα. Συγχρόνως, πρέπει να είναι συμβατό με τα υλικά κατασκευής των μηχανισμών ολίσθησης, ώστε να αποφεύγονται φαινόμενα διάβρωσης. Η βασική μέριμνα των παραγωγών αυτών των λιπαντικών είναι η συμβατότητά τους με τα υγρά κοπής. Σε περίπτωση κακής συμβατότητας ενέχει ο κίνδυνος δημιουργίας επιμολυσμένου λαδιού (tramp oil), το οποίο υπονομεύει την αποτελεσματικότητα και τη διάρκεια ζωής του υγρού κοπής. Επίσης, μπορεί να οδηγήσει σε ανάπτυξη βακτηρίων με αποτέλεσμα δυσάρεστη οσμή, φθορά των μηχανημάτων και προβλήματα για την υγεία και την ασφάλεια των χειριστών.

Εξίσου βέβαια σημαντικές είναι και οι τριβολογικές ιδιότητες του λιπαντικού ολίσθησης. Σε μία εργαλειομηχανή, είναι σημαντική η ακρίβεια των κινήσεων και η αποφυγή της σπασμωδικής κίνησης του μηχανισμού ολίσθησης (φαινόμενο stick-slip). Δηλαδή το λιπαντικό πρέπει να επιτρέπει την κίνηση των επιφανειών στο βαθμό της ακρίβειας που απαιτείται, ώστε να προκύπτει και η επιθυμητή ακρίβεια διαστάσεων του κατεργαζόμενου τεμαχίου.

Στο παρακάτω σχήμα βλέπουμε την απόδοση του λιπαντικού ολίσθησης Shell Tonna S3 M ως προς το φαινόμενο του stick-slip. H απόδοση θεωρείται καλύτερη, όσο μειώνεται ο λόγος στατικής τριβής προς την τριβή ολίσθησης.

Τα λιπαντικά ολίσθησης προέρχονται κατά βάση από ορυκτέλαια, αλλά σε μερικές περιπτώσεις μπορεί να είναι και συνθετικά. Ακόμα και στα ορυκτέλαια όμως, η απόδοση μπορεί να διαφέρει, αναλόγως με την κατηγορία/ποιότητα του βασικού ελαίου που χρησιμοποιείται, καθώς και της ισορροπημένης «συνταγής» βασικών ελαίων και προσθέτων. Μάλιστα, το λιπαντικό ολίσθησης υψηλής ποιότητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί και στα υπόλοιπα συστήματα της εργαλειομηχανής (υδραυλικό σύστημα, γρανάζια κ.α.) Ένα τέτοιο λιπαντικό είναι το Shell Tonna S3 M. Στο παρακάτω σχήμα απεικονίζεται η απόδοσή του έναντι φθοράς, σε γνωστό τεστ φθοράς αντλίας, σε σχέση με τη μέγιστη «επιτρεπτή» φθορά που ορίζεται από το συγκεκριμένο τεστ. Η ανώτερη απόδοση του λιπαντικού σε αυτόν τον τομέα θα οδηγήσει προφανώς σε σημαντική εξοικονόμηση κόστους, καθώς η αντλία αποτελεί το πιο κοστοβόρο στοιχείο του υδραυλικού κυκλώματος.

Υδραυλικά λιπαντικά

Το υδραυλικό λάδι σε μια εργαλειομηχανή χρησιμοποιείται για τη δημιουργία δύναμης σύσφιξης στα εργαλεία, καθώς ενίοτε και για συγκεκριμένες κινήσεις που απαιτούν υδραυλική ισχύ.

Το συγκεκριμένο είδος λιπαντικού είναι αρκετά «παρεξηγημένο», διότι δεν θεωρείται ότι μπορεί να διαφοροποιηθεί ιδιαίτερα τεχνολογικά. Η πραγματικότητα όμως είναι εντελώς διαφορετική, καθώς η ποιότητα του βασικού ελαίου από το οποίο παράγεται το λάδι – και όχι τα πρόσθετα που περιέχει – μπορεί να μεταβάλει σημαντικά τη συμπεριφορά του.

Ένα υψηλής ποιότητας υδραυλικό λάδι έχει

  • βελτιωμένες φυσικοχημικές ιδιότητες
  • την ικανότητα να διατηρεί αυτές τις φυσικοχημικές ιδιότητες όσο γίνεται πιο σταθερές, ή καλύτερα όσο γίνεται λιγότερο μεταβαλλόμενες με την πάροδο του χρόνου
    • ρευστότητα (ιξώδες)
    • οξειδωτική σταθερότητα
    • διηθησιμότητα (filterability)
    • διαχωριστική ικανότητα από το νερό/υγρασία
    • γρήγορη απελευθέρωση των φυσαλίδων αέρα
    • φιλικότητα προς τα στεγανοποιητικά υλικά και τα υλικά των σωληνώσεων.