Vous achetez une machine CNC coûteuse. Vous utilisez le mauvais liquide de refroidissement. La table de la machine et les porte-outils rouillent rapidement. Vous devez y remédier pour sauver votre équipement.
Oui, un mauvais choix de liquide de refroidissement entraîne directement une grave corrosion de la table du centre d'usinage et des porte-outils. Les liquides de refroidissement à faible concentration, la mauvaise eau du robinet ou les niveaux de pH incorrects éliminent les huiles protectrices. La fonte et l'acier allié sont alors directement exposés à la rouille et aux piqûres chimiques destructrices.
Je vois constamment des machines rouillées. Les clients m'envoient des photos de leurs équipements endommagés. Certains d'entre eux rejettent toujours la faute sur la qualité de la machine. Je les ai interrogés sur leurs choix en matière de liquide de refroidissement. Je vais vous expliquer comment les fluides détruisent le métal.
Quelles sont les exigences en matière de liquide de refroidissement dans un centre d'usinage ?
La coupe à grande vitesse génère une chaleur énorme. Un mauvais liquide de refroidissement brûle vos outils et abîme les pièces. Vous avez besoin d'un liquide spécialisé qui refroidit parfaitement et protège les composants de la machine.
Un bon liquide de refroidissement pour centre d'usinage doit offrir une excellente stabilité thermique, une conduction rapide de la chaleur et un pouvoir lubrifiant sous pression extrême. Il doit prévenir la rouille, maintenir une propreté élevée pour éviter les obstructions et rester sans danger pour les joints des machines, les peintures et les opérateurs humains.
Je regarde les machines à cinq axes à grande vitesse fonctionner dans les usines de nos clients. L'outil de coupe tourne incroyablement vite. La température instantanée à la pointe de l'outil de coupe dépasse facilement les 800 degrés Celsius. Il n'est pas possible d'utiliser un liquide de refroidissement quelconque dans ce cas. Vous avez besoin d'un fluide spécialisé. Le liquide de refroidissement doit absorber instantanément cette chaleur massive. La pièce métallique se plie sous l'effet de la dilatation thermique si le liquide ne fonctionne pas. L'outil de coupe coûteux fond et se casse. Le fluide agit également comme un lubrifiant puissant. La machine change constamment d'angle d'attaque. Le liquide de refroidissement doit former un film liquide solide sous une pression extrême. Ce film liquide empêche l'outil métallique de se souder à la pièce. Le liquide doit également atteindre facilement les espaces les plus étroits. Les machines modernes utilisent systèmes de distribution à haute pression jusqu'à 150 bars1. Le fluide doit évacuer rapidement les copeaux afin d'éviter les recoupes. Le fluide doit protéger la machine de sa propre teneur en eau. L'eau provoque la rouille. Les bons liquides de refroidissement ont des inhibiteurs de rouille chimiques puissants2. Ils protègent la table en fonte et les porte-outils en acier allié. Le fluide doit rester stable avec un pH compris entre 8 et 9,5. Il doit rester parfaitement propre pour ne pas obstruer les petites buses.
Besoins en matière de performance du liquide de refroidissement
| Exigence | Action pendant l'usinage | Résultat sur la machine |
|---|---|---|
| Stabilité thermique | Élimine la chaleur extrême | Stoppe le gauchissement thermique |
| Pouvoir lubrifiant sous pression extrême | Forme un film d'huile solide | Prévient l'usure des outils |
| Capacité antirouille | Manteaux en fer exposé | Stoppe la corrosion de la table |
| Grande propreté | Les jetons s'envolent | Prévient l'obstruction des buses |
Comment choisir un liquide de refroidissement pour un centre d'usinage CNC ?
Vous choisissez un seau de liquide de refroidissement au hasard. Vos pièces en aluminium deviennent noires. Vos pièces en acier rouillent. Vous devez adapter la chimie exacte du fluide à votre matériau de coupe spécifique.
Vous choisissez le liquide de refroidissement en fonction du matériau de la pièce, des paramètres du processus et du type de machine. Vous devez adapter la formule du fluide au métal. Vous devez également contrôler strictement le taux de concentration et établir un programme de tests quotidiens pour le pH et la résistance à la rouille.
Vous devez examiner le métal que vous voulez couper. Différents métaux détestent différents produits chimiques. Si vous coupez des alliages d'aluminium, vous avez besoin d'un fluide synthétique ou semi-synthétique3. Ce liquide assure un excellent refroidissement et laisse une surface propre. Les liquides de refroidissement normaux pour l'acier tachent les pièces en aluminium et les noircissent. Si vous coupez de l'acier lourd ou du titane, vous avez besoin d'huiles solubles. Ces huiles assurent une meilleure lubrification en cas de pression extrême. Vous ne pouvez pas mélanger différents liquides de refroidissement. Le mélange crée de mauvaises réactions chimiques. Les produits chimiques se détachent du liquide et forment des boues épaisses. Après avoir acheté le bon liquide, vous devez contrôler le mélange d'eau. Vous ne devez jamais utiliser de l'eau dure du robinet. L'eau dure du robinet contient des minéraux qui provoquent la séparation et le tartre. Il faut toujours commencer par de l'eau déionisée ou de l'eau obtenue par osmose inverse. Vous devez utiliser un outil de réfractomètre4 de tester la concentration tous les jours. La concentration doit se situer entre cinq et douze pour cent. Si la concentration tombe en dessous de cinq pour cent, le fluide perd complètement sa protection contre la rouille.
Facteurs de sélection du liquide de refroidissement
| Facteur de sélection | Mauvais choix Résultat | Choix correct Résultat |
|---|---|---|
| Correspondance des matériaux | Taches sur les pièces en aluminium | Nettoyer les parties brillantes |
| Qualité de l'eau | Séparation des causes des minéraux | Mélange fluide stable |
| Taux de concentration | Rouille la table de la machine | Protège le lit de fer |
| Mélange de marques | Création de boues épaisses | Reste parfaitement propre |
Comment le choix du liquide de refroidissement affecte-t-il la longévité des rails linéaires et des rails rigides ?
Du liquide de refroidissement sale pénètre dans vos rails de précision. Les rails s'usent rapidement et leur réparation coûte des milliers d'euros. Un liquide de refroidissement propre protège vos rails et permet d'économiser de l'argent.
Le liquide de refroidissement a un impact sur la longévité des rails grâce à la prévention de la rouille et à la propreté. Les rails durs ont besoin d'inhibiteurs de rouille puissants pour prévenir l'usure par glissement. Les rails linéaires ont de faibles capacités anti-contamination. Ils ont besoin d'un liquide de refroidissement hautement filtré pour éviter que de minuscules copeaux de métal ne détruisent leurs billes d'acier roulantes internes.
Le liquide de refroidissement ne lubrifie pas directement les rails de la machine. La machine utilise une pompe à huile séparée pour les rails. Mais le liquide de refroidissement éclabousse constamment les couvercles des rails. Une certaine quantité de liquide se faufile toujours à l'intérieur. Ce liquide sournois cause d'énormes problèmes. Les rails de la boîte dure sont constitués de fonte solide. Ils s'emboîtent étroitement les uns dans les autres. Un mauvais liquide de refroidissement à faible concentration provoque une forte rouille sur ces surfaces de glissement plates. La rouille agit comme du papier de verre. Elle raye fortement la fonte plate. Le liquide de refroidissement doit éliminer les minuscules copeaux de métal. Si le liquide ne peut pas les éliminer, les copeaux restent coincés sous le lourd lit de glissement. Les liquides de refroidissement inadaptés éliminent également l'huile protectrice de la glissière. Ils favorisent la corrosion galvanique entre les différents métaux. Les rails linéaires sont confrontés à un problème bien plus grave. Les rails linéaires utilisent de minuscules billes d'acier roulantes. Elles sont très mal protégées contre la saleté. Si votre liquide de refroidissement est sale, il transporte de minuscules poussières métalliques dans les blocs des rails linéaires. La poussière métallique se mélange à la graisse du rail. Elle crée une pâte de broyage épaisse. Cette pâte détruit les petites billes d'acier en quelques semaines. Vous devez utiliser un bon système de filtration du liquide de refroidissement5 pour protéger rails linéaires6.
Impact du liquide de refroidissement sur les rails
| Type de rail | Faiblesse du liquide de refroidissement | Protection nécessaire |
|---|---|---|
| Rails durs de la boîte | Les surfaces plates rouillent facilement | Inhibiteurs de rouille à haute teneur chimique |
| Rails durs de la boîte | Les chips collent au fer | Forte capacité de lavage |
| Rails linéaires | La poussière pénètre dans les blocs roulants | Filtration stricte des fluides |
| Rails linéaires | Bandes de liquide de refroidissement Graisse pour rail | Essais de compatibilité chimique |
Comment éviter la prolifération de bactéries et les mauvaises odeurs dans le réservoir de liquide de refroidissement de votre CNC ?
Votre atelier de mécanique sent les œufs pourris. Vos ouvriers se sentent malades. Des bactéries s'installent dans votre réservoir de liquide. Vous devez immédiatement mettre fin à cette prolifération bactérienne pour rester en sécurité.
Vous évitez les bactéries en maintenant le pH du liquide de refroidissement au-dessus de 9 et en contrôlant la température du liquide. Vous devez installer un séparateur huile-eau pour éliminer l'huile de vidange flottante. Vous devez faire circuler le liquide tous les jours et éliminer toutes les boues métalliques afin d'affamer les bactéries.
J'ai visité des usines qui sentent très mauvais. L'odeur provient des réservoirs des machines à commande numérique. Les liquides de refroidissement à base d'eau développent très facilement des bactéries. Les bactéries aiment l'eau chaude entre 25 et 43 degrés Celsius. La chaleur estivale aggrave encore le problème. La machine fuit également un peu d'huile de glissière ou d'huile hydraulique dans le réservoir. C'est ce que nous appelons huile de vidange7. L'huile de vidange flotte à la surface de l'eau. Elle forme une épaisse couche. Cette couche d'huile empêche l'oxygène d'atteindre l'eau. Les bactéries anaérobies aiment les environnements sans oxygène. Elles se développent rapidement sous la couche d'huile. Elles mangent les produits chimiques du liquide de refroidissement et produisent du sulfure d'hydrogène. Ce gaz a une odeur d'œuf pourri. Vous devez lutter contre ces bactéries. Vous avez besoin d'un écrémeur d'huile8. Cette machine élimine automatiquement la couverture d'huile flottante. Vous pouvez également utiliser des bulleurs d'aquarium pour ajouter de l'oxygène directement dans l'eau. L'oxygène tue rapidement les bactéries anaérobies. Vous devez également maintenir un pH très élevé. Les bactéries ne peuvent pas vivre dans un pH supérieur à 9. Vous devez nettoyer fréquemment les copeaux métalliques de l'aquarium. Les copeaux offrent aux bactéries un endroit où se cacher.
Mesures de prévention des bactéries
| Source du problème | Réaction des bactéries | Méthode de solution |
|---|---|---|
| Hydrocarbures de tramping flottants | Bloque l'oxygène, les bactéries se développent | Installer un récupérateur d'huile |
| Conditions anaérobies | Produit un gaz nauséabond | Ajouter des bulles d'air pour aquarium |
| Faible pH du fluide | Environnement sûr pour les bactéries | Maintenir le pH au-dessus de 9 |
| Boues de copeaux métalliques | Fournit de la nourriture et un abri | Nettoyer régulièrement le réservoir |
Conclusion
Le choix du bon liquide de refroidissement CNC permet d'éviter la corrosion coûteuse des machines, d'arrêter les mauvaises odeurs, de protéger les rails de précision et de garantir que vos outils de coupe durent plus longtemps pendant les opérations d'usinage à grande vitesse.
-
Découvrez les spécifications du liquide de refroidissement et les meilleures pratiques éprouvées pour maintenir les films liquides, rincer les copeaux et résister à l'encrassement dans les installations d'usinage à cinq axes à grande vitesse de 150 bars. ↩
-
Découvrez quels inhibiteurs chimiques protègent la fonte et l'acier allié, comment ils influencent la stabilité du pH et les résultats des tests de corrosion dans le monde réel. ↩
-
Comparez les meilleurs fluides synthétiques/semi-synthétiques, les conseils d'application et les conseils anti-tâches pour garder les pièces en aluminium propres et bien refroidies. ↩
-
Apprenez pas à pas l'utilisation et l'étalonnage des réfractomètres, ainsi que les plages de concentration cibles pour protéger les outils et éviter la rouille ou la séparation. ↩
-
Découvrez les solutions de filtration qui éliminent les copeaux et les contaminants, évitant ainsi les pâtes de meulage, la corrosion et la défaillance prématurée des rails. ↩
-
Apprenez des stratégies pratiques de maintenance, de filtration et de lubrification pour prolonger la durée de vie des rails et éviter des remplacements coûteux. ↩
-
Découvrez des techniques éprouvées d'élimination et de prévention pour arrêter les couvertures d'huile qui alimentent les bactéries anaérobies, réduire les odeurs et prolonger la durée de vie du liquide de refroidissement dans les ateliers d'usinage. ↩
-
Comparez les types de récupérateurs d'huile, leurs capacités et les conseils d'installation pour automatiser l'élimination des huiles usagées, améliorer la qualité du liquide de refroidissement et éliminer les odeurs d'œuf pourri. ↩
Chris Lu
Fort de plus d'une décennie d'expérience pratique dans l'industrie des machines-outils, en particulier des machines à commande numérique, je suis là pour vous aider. Que vous ayez des questions suscitées par cet article, que vous ayez besoin de conseils pour choisir le bon équipement (CNC ou conventionnel), que vous envisagiez des solutions de machines personnalisées ou que vous soyez prêt à discuter d'un achat, n'hésitez pas à me CONTACTER. Trouvons ensemble la machine-outil idéale pour vos besoins.