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亚微米级碳颗粒的纳米洋葱成为完美的金属加工液

发帖时间:2021-07-24 06:58:58

亚微米级碳颗粒的纳米洋葱成为完美的金属加工液。

   小金工         发布时刻:2021-01-11 14:57:58 新资料 + 重视专题 最新资讯。
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小洋葱为冷却和光滑零件供给了减少风险化学品的减少保护的替代办法。


里克·斯坦纳德(Rick Steinard)的冷却液充满了洋葱。可是,在密歇根州麦迪逊高地从事小型CNC加工事务的公司,没有闻到任何气味:没有洋葱,也没有烂鸡蛋,这可能使很多人感到惊奇,由于Steinard先生从不添加灭菌剂。实际上,他的金属加工液能够杀死细菌(当冷却液在水槽中放置太长时刻时,会发生腐朽的鸡蛋味)。他说:“保护简直为零。我仅仅查看浓度,仅此而已。”。


该配方中的要害成分是上述“洋葱”,特别是称为“纳米洋葱”的亚微米级碳颗粒,可供给替代细菌的化学组合来冷却和光滑零件。Steinard先生说,除了减少保护作业外,从冷却剂切换为纳米流体后,刀具寿数当即添加了约30%。在某些运用中,增益已超越100%。零件看上去更滑润,更亮光,包含在相同的机器上以相同的东西和编程重复进行作业。


斯坦纳德先生的大部分作业都是在铝中进行的,可是纳米流体配方开端是为较难加工的资料开发的。密歇根州豪厄尔市的原型和修理店密歇根东西与外表公司(Michigan Tool&Gauge)在Inconel锻模运用中报告了相似的成果:明显改善了外表光洁度,而且每个切削刃的零件数量明显添加。密歇根东西公司的Jason Kile说,每笔订单200件,“咱们要加工一整盒刀片”。“现在仅仅一个插入物,或许可能是两个。”。


“在取得每条边际30、40或50件之前,但现在我无需替换东西就可取得200或250件。” –机械师兼SPI Racing Wheels的一切者Rick Steinard。


这些相对较小的商铺并不是仅有的关于其首选金属加工液Tool-X引起重视的制作商。实际上,各种塑料打针模具制作商和其他较大的企业均回绝为本文供给依据。可是,通用汽车公司是通用汽车公司中最大的制作商之一,该公司上一年宣布了一篇研讨论文,称纳米流体“对加工齿轮等难以加工的资料来说是抱负的”,理由是切屑操控得到了改善。旁边面磨损和边际堆积(被称为评价冷却液功能的杰出目标);和外表光洁度。据报道,在一种硬化钢齿轮制作运用中,刀具寿数提高了150%以上。


亚微米级碳颗粒的纳米洋葱成为完美的金属加工液

立式铣床切削区域的特写被纳米冷却剂的冲刷所隐瞒,这有助于光滑和冷却切削区域。 Tool-X由悬浮在水性配方中的纳米颗粒组成,用于一般机械加工,或许悬浮在油基配方中,用于需求它的机器和运用,例如瑞士式车床和齿轮制作作业。图片:Tool-X LLC。


纳米流体技能并不新鲜。它的供给者Tool-X LLC成立于2012年。从那时起,基本要素就没有改动:经过爆破碳缸构成的亚微米级颗粒,并携带在油基或水基溶液中,从切开区冲刷热量;在东西和金属相交处发生滑润的冲突;和抛光外表。可是,好像正在发生变化的是,这种技能在实用性以及可用于越来越多的机械车间的遍及程度。  。


虽然Jim English是Tool-X的总裁,但他并不称自己为商人。“我是一名科学家,”前通用汽车化学工程师说道。因而,他是团队的一员,该团队首要将开端用于创伤医治药膏的纳米技能运用于金属加工运用。国防部(DoD)对比如钛和硬化钢等资料的潜力发生了稠密的爱好,推动了这一开展。  。


在与国防部供货商取得开端成功之后,与其他部分的制作商一同运用该技能被证明比预期更具挑战性。英吉利说,推行这个词的尽力得到了报答,但“咱们不准备敷衍需求”,并弥补说,许多潜在的分销商忧虑,坚持这一道路会减少切削东西的出售。  。


他说,今日状况有所不同。首要,该公司正在扩展其分销网络。第一家在密歇根州以外区域代表Tool-X的公司是总部坐落明尼阿波利斯的Hexis,该公司将其事务规模扩展到整个中西部区域。另一方面,该公司现在供给注入纳米颗粒的冷却剂,作为独立的油基或水基产品,而不是用于现有流体的纳米颗粒添加剂。这样能够保证功能的测验和评价不会过多地依赖于外部变量。他弥补说:“咱们也再也没有听到有关保修失效的故事。”。


亚微米级碳颗粒的纳米洋葱成为完美的金属加工液

Tool-X的化学效果相对简略,由于纳米颗粒能够完结一切作业。因而,据报道,与其他液体比较,它更安全,更环保,保护本钱更低,而且更重要的是,其处置本钱也更高。“大多数冷却液中含有30或40种不同的化学物质,”英语先生说。“咱们的有12个。”。


供给功能提高的纳米洋葱由碳制成,碳是一种既具有高导热性又具有高光滑性的资料(石墨是碳的一种方式,是干光滑剂中的常见成分)。洋葱的中心很硬,可是它们的外皮却像海绵相同,基本上坚持液体并在东西和工件之间紧缩时释放出来。


亚微米级碳颗粒的纳米洋葱成为完美的金属加工液

一张图描绘了Tool-X纳米流体如安在东西和工件之间构成缓冲浆料。 跟着纳米资料在剪切力效果下分化,东西和工件资料之间的缓冲浆料变得愈加有用。图片:Tool-X LLC。


洋葱并不是仅有同效果的纳米颗粒。English先生说,微观滚珠轴承能够用更滑润的滚动冲突替代典型的机械滑动冲突。其他颗粒供给必要的灭菌功能。一切的纳米颗粒还添加了东西施加的切削力,供给了相似于喷丸硬化的效果,能够硬化,滑润并去除积累在外表上的资料。一起,它们的组合外表积在切削刃和工件资料之间构成了光滑,除热,避免堆积的浆液,如上图所示。


虽然在大多数状况下都能够当即得出成果,可是直到剪切力开端分化纳米颗粒“皮”,才干评价纳米流体的悉数影响。果皮将石墨烯的颗粒(地球上最导热的资料之一)脱落到周围的流体中,以添加纳米资料的整体积。跟着纳米资料体积的添加,其总外表积也随之添加,从而扩展了缓冲浆料的冷却和光滑效果。  。

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Steinard先生在Tool-X方面的经历超出了他自己的小型机械车间的规模,该工厂一直是副业。他的大部分职业生涯都是为一家大型硬质合金制作商规划和出售切削刀具。在对客户工厂的流体测验形象深入之后,他联系了English先生。不久之后,他不仅在自己的商铺中运用了纳米流体,而且还向潜在客户引荐了这种流体,乃至在某些状况下乃至供给了英语先生捐献的用于测验的样品。“这是我的书包中的另一种东西,”他谈到液体时说道。“他们会说,'哇,里克的东西是最棒的,'可是其间很多是切削液。”。


得益于Tool-X纳米流体,SPI Racing车轮的遥控车轮在机床上看起来就很闪亮,而无需手动抛光。

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Tool-X能够协助Steinard先生在机器上无需手动抛光就能够在遥控车轮上取得相似镜子般的光洁度,这项使命曾经使他每套至少花费了几分钟。


现在,他仅有运用切削东西的作业就是在自己的商铺中运用切削东西,这仍然是一家副业。关于功能的影响,“我用东西钢中的这些小火花塞用全体硬质合金铣刀进行加工,”他说。“在取得每条边际30、40或50件之前,但现在我无需替换东西就可取得200或250件。”。


可是,他最大的获利者是他自己的产品:用于遥控车的车轮,他一次加工几百个,并以SPI Racing品牌出售。他说,多亏了Tool-X,无需手动抛光即可在机床上“看起来像铬”。


可是,车轮不需求Tool-X协助供给的外表光洁度。他说,其他项目的状况也是如此,并弥补说他在作业方面并不挑剔。敞开大门对他来说足够了,由于正如他所说,“切开金属在我的血液中”。他说,虽然如此,纳米流体在每台机器上运转并不是由于与冷却剂比较节省了本钱,由于它不是冷却剂。相反,他之所以运用它,是由于它降低了制作的整体本钱,而且由于它有助于满意每项作业对质量的天然生成需求,而不论所需的标准怎么。他说:“我从事这项作业已有40多年了,这是一种范式转化技能。”。



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