Monitoreo de refrigerante de mecanizado con en línea Rheonics sensores de viscosidad y densidad

Tabla de Contenido

• Introducción
• Refrigerantes en el mecanizado
• Aceites solubles (emulsiones) y semisintéticos
• Aceites puros
• Monitorización de refrigerantes en el mecanizado
• Rheonics sensor
• Integración de sensores
• Instalación de sensores

Los refrigerantes, o fluidos de corte, son sustancias esenciales que se utilizan en los procesos de mecanizado y metalurgia (como fresado, torneado, taladrado y rectificado) para garantizar la eficiencia, la calidad y la seguridad de la operación. Sus funciones principales son refrigerar la zona de corte y lubricar la interfaz herramienta-pieza.

El monitoreo de parámetros específicos del fluido es esencial para garantizar que el fluido siga siendo efectivo, proteja las herramientas y la maquinaria y evite problemas de salud y ambientales.

Los refrigerantes cumplen dos funciones principales y críticas en el mecanizado: enfriamiento y lubricaciónLos procesos de mecanizado generan una intensa fricción y deformación plástica, lo que hace que las temperaturas en la punta de la herramienta se disparen, a menudo superando 500 ° CSin fluidos de corte, este calor conduciría rápidamente a:

• Desgaste de la herramienta: Embote prematuro, agrietamiento térmico y falla de la herramienta de corte.
• Distorsión de la pieza de trabajo: Expansión térmica y deformación del material, lo que da lugar a una precisión dimensional deficiente.
• Mal acabado superficial: Adhesión y soldadura del material de la pieza a la herramienta (filo reforzado).

Las cuatro clases principales de fluidos de corte son: aceites rectos, aceites solubles (emulsiones), fluidos semisintéticos y fluidos sintéticos.

Para operaciones de fresado y de formación de viruta similares, los refrigerantes más comúnmente preferidos son aceites solubles (emulsiones) or fluidos semisintéticosEstos fluidos están diseñados para proporcionar una combinación equilibrada de poder de enfriamiento y lubricación, lo cual es crucial dada la naturaleza intermitente de la acción de corte en el fresado.

• Aceites solubles (emulsiones): Se trata de aceites minerales concentrados mezclados con agua (normalmente entre un 5 % y un 10 % de aceite) mediante emulsionantes. Son rentables y proporcionan Excelente capacidad de enfriamiento Debido al alto calor específico del agua, su contenido de aceite garantiza una buena lubricación, necesaria para reducir la fricción y mejorar la evacuación de la viruta durante el fresado.
• Fluidos semisintéticos: Representan un equilibrio entre los aceites solubles y los fluidos totalmente sintéticos. Contienen un menor porcentaje de aceite mineral (del 2 % al 10 %) combinado con aditivos químicos y agua. Ofrecen refrigeración superior y una mayor vida útil de la herramienta que las emulsiones puras, además de una mayor estabilidad y resistencia al crecimiento bacteriano (un problema común con los refrigerantes a base de agua). La refrigeración eficiente que proporcionan es vital en el fresado, donde la fresa entra y sale constantemente de la pieza, sometiendo la herramienta a ciclos térmicos que pueden causar grietas si no se controlan.

A continuación se enumeran las marcas que se especializan en aceites, emulsiones, semisintéticos y sintéticos utilizados en procesos industriales de trabajo de metales, como fresado, torneado y rectificado.

Tabla 1: Marcas y fluidos refrigerantes comunes para mecanizado

En el mecanizado, el mantenimiento de la concentración de refrigerante (la relación de emulsión de aceite en agua) es un factor crítico porque:

• Si la concentración es demasiado baja (demasiada agua): La lubricación es deficiente, lo que genera un desgaste catastrófico de la herramienta, alta fricción, óxido y posible falla de las piezas.
• Si la concentración es demasiado alta (demasiado aceite): El concentrado se desperdicia, lo que crea un riesgo de formación de espuma, lo que reduce la capacidad del refrigerante para enfriar eficazmente.

La viscosidad de la emulsión tiene una correlación directa y estable a su concentración de aceite en agua. Mediante la medición continua de la viscosidad, Rheonics Los sensores proporcionan una información precisa y en tiempo real de la concentración del refrigerante.

Rheonics ofrece un sensor en línea para viscosidad y densidad con la línea de sensores Tipo-SR. Rheonics El viscosímetro en línea SRV es el sensor recomendado para la monitorización de refrigerantes en el mecanizado. Permite medir la viscosidad y la temperatura en línea, a la vez que es resistente a vibraciones fuertes, burbujas y espuma en el fluido. Su diseño compacto es ideal para su instalación en espacios reducidos y líneas pequeñas.

Rheonics El SRV permite la evolución de mediciones manuales o con tiempos fijos a mediciones continuas en línea de refrigerantes. Si bien los sistemas actuales de recirculación de refrigerante se revisan periódicamente con refractómetros u otros medidores, Rheonics El SRV envía datos continuamente a un sistema de monitoreo remoto o local. Esto permite una automatización completa, evitando pérdidas de tiempo y una rápida reacción ante variaciones de concentración debido a la viscosidad y densidad del fluido.

• Utilice la salida electrónica de 4-20 mA del sensor SRV o protocolos de comunicación como Modbus RTU, Profinet, Ethernet/IP, HART, etc.
• An alarma Puede ser un detonante para que el operador tome acción.
• Bombas dosificadoras Se puede activar para agregar más agua o más concentrado, llevando el sistema inmediatamente al punto de ajuste preciso.

Un control automatizado que incluye el sensor SRV garantiza que el refrigerante esté siempre en la concentración óptima, maximizando la vida útil de la herramienta, garantizando la calidad de la pieza y reduciendo el desperdicio de refrigerante.

Para la monitorización del refrigerante en el mecanizado, la variante de sensor recomendada es la SRV-X1-12GSu diseño compacto permite una instalación sencilla, incluso en líneas de refrigerante estrechas.

Para garantizar una integración perfecta, Rheonics Proporciona varias opciones de montaje:

Celdas de flujo en línea: uso Rheonics HPT-12G or HPT-SRV Celdas de flujo para una fácil instalación directamente en sus tuberías existentes.

Montaje del depósito: La sonda se puede instalar directamente en el depósito de refrigerante mediante un soldador, como el HAW-12G, de manera similar a una instalación en un bandeja o tanque estrecho.

Punto de uso: para mediciones críticas, el sensor se puede montar justo antes de la boquilla del refrigerante.