לכלי חיתוך במכונות עיבוד שבבי יש נטייה להתחממות. החיכוך בין החלק שעובר את העיבוד לבין כלי החיתוך גורם להתחממות גדולה שיכולה לפגוע בכלי החיתוך. על מנת לטפל בבעיה זו משתמשים בנוזלי קירור. עם השנים, חלה התפתחות בנוזלי הקירור וכיום ישנם סוגים שונים של נוזלים. לכל אחד מהם יש את היתרונות והחסרונות שלו. במאמר זה נסקור שלושה סוגים של נוזלי קירור וגם את פעולות התחזוקה שיש לבצע כדי לשמור על אורך החיים של הנוזל.

מהי המטרה של נוזל הקירור?

באופן עקרוני, לכל נוזלי הקירור יש את אותה המטרה:
הם מקררים את כלי החיתוך.
הם מנקים את אזור החיתוך משבבים.
הם מעניקים הגנה מקורוזיה גם לחומר הגלם וגם לכלי החיתוך.

נוזל הקירור מתפקד באופן היעיל ביותר כאשר הוא נקי וכאשר שומרים על התכונות שלו.

פתרונות התחממות בתהליכי כרסום וחריטה בעיבוד שבבי

מהם הסוגים של נוזלי הקירור?

ישנם 3 סוגים של נוזלי קירור:
שמנים מסיסים - זוהי תערובת שמכילה בין 50% ל-80% של שמן יחד עם תוספים שונים שניתן לערבב אותם עם מים. הם מתאימים לשימוש בחיתוכים גדולים ומקנים הגנה מפני קורוזיה. בדרך כלל הם יהיו זולים יותר מנוזלי קירור אחרים. יחד עם זאת, הסיכוי שיתפתחו בהם בקטריות הוא גדול ואפקט הקירור שלהם הוא לא הטוב ביותר שניתן למצוא. בנוסף, הירידה בביצועים שלהם היא גדולה יותר לעומת נוזלי קירור אחרים.

נוזלי קירור סינתטיים - נוזלי קירור סינתטיים לא מכילים שמנים טבעיים. יש להם יכולות קירור טובות יותר ועמידות גבוהה יחסית בפני בקטריות. בנוסף, אורך החיים שלהם הוא בדרך כלל פי 2 מאורך החיים של השמנים המסיסים. לעומת זאת, הם יקרים יותר מהשמנים המסיסים ויכולות השימון שלהם פחות טובות דבר שהופך אותם למתאימים לסוגים מסויימים של תהליכי עיבוד שבבי (כמו: Grinding) ופחות לחיתוכים כבדים יותר. בנוסף, מאחר ואין בהם שמנים, הם מעניקים הגנה נמוכה יותר מפני קורוזיה.

נוזלי קירור חצי סינתטיים - נוזלי קירור חצי סינתטיים הם תערובת של נוזלי קירור מסיסים וסינתטיים עם ריכוז שמן של בין 5% ל-50%. הם מספקים קירור טוב יותר מאשר שמנים מסיסים ויכולות השימון שלהם טובות יותר מאשר אילו של נוזלי קירור סינתטיים. ככל שאחוז השמן בנוזל גבוה יותר כך הם נותנים הגנה טובה יותר מפני קורוזיה. בנוסף, יש להם הגנה טובה מפני בקטריות. הם יקרים בכ-20% משמנים מסיסים ואורך החיים שלהם גדול בלפחות 50% מהנוזלים האחרים.

מבין שלושת הסוגים, לנוזלי הקירור החצי סינתטיים יש את מספר היתרונות הגדול ביותר.

תחזוקה של נוזל הקירור

יש מספר דברים שיש לדאוג להם על מנת לשמור על אורך החיים של נוזל הקירור ועל האפקטיביות שלו:
יש לשמור על הנוזל נקי משבבים.
יש לדאוג לכך שמיכל הקיבול של הנוזל יהיה נקי.
יש לשמור על רמת ריכוז מתאימה של הנוזל.
יש לדאוג לרמת חומציות מתאימה ועל רמה מתאימה של קשיות מים.

רמת הריכוז של הנוזל מתייחסת ליחס בין נוזל למים והיא נבדקת באמצעות מכשיר בשם רפרקטומטר. הטווח התקין הוא סביב ה-7%. עבור רוב נוזלי הקירור, רמת ריכוז מתחת ל-4% תעודד קורוזיה והיווצרות של בקטריות. ריכוז של 10% ויותר יכול לגרום לגירוי בעור ולהקצפה של הנוזל.

רמת חומציות מתחת ל-7 תגרום לקורוזיה ולהתפתחות של בקטריות. רמת חומציות נמוכה נובעת בדרך כלל כתוצאה מרמת ריכוז נמוכה. כאשר רמת החומציות צונחת במהירות יש סבירות לכך שיש בקטריות בנוזל.

רמת חומציות נכונה תהיה בדרך כלל בין 8 ל-10 PH.

את רמת הקשיות של המים יש לבדוק גם כן כאשר רמת המגנזיום במים צריכה להיות פחות מ-400PPM. מעל הרמה הזו יש סיכוי גבוה לקורוזיה ולהתפתחות של בקטריות.

צג של רפרקטומטר שמראה את רמת הריכוז של הנוזל

סיכום

לנוזל הקירור יש חשיבות גדולה והשפעה על התפקוד התקין של המכונה ושל תהליכי העיבוד. חשוב להשתמש בנוזל המתאים וכמובן לשמור על בדיקות ותחזוקה נאותה של הנוזל כדי לשמור על התכונות שלו.
 
ניתן לשלוח שרטוטי עיבוד שבבי לתמחור ישירות לדוא"ל: amit@hitechm.com

היי-טק מכניקה, מפעל עיבוד שבבי. רחוב האומן 15, ירושלים. טל': 02-5455909 או 052-7507776 דוא"ל: amit@hitechm.com
© 2020. כל הזכויות שמורות להיי-טק מכניקה בע"מ - מפעל עיבוד שבבי.