Apa yang akan dibawa masa depan ke pendingin, pelumas, dan cairan pengerjaan logam? Kami berbicara dengan para veteran industri untuk lebih memahami evolusi lanskap pendingin saat ini dan inovasi masa depan.
Apa yang baru dan selanjutnya untuk cairan pengerjaan logam? Itu tergantung pada beberapa kondisi penting:Bahan apa yang dipotong? Apa peraturan dan kebutuhan lokal yang mengatur MWF pada saat mereka digunakan? Dan, inovasi apa dalam perkakas dan manufaktur secara keseluruhan akan berakar yang dapat mengubah sifat pendinginan?
Dari perspektif pasar, pasar cairan pengerjaan logam diperkirakan akan tumbuh secara global menjadi $15 miliar pada tahun 2025, menurut Global Market Insights, sebuah perusahaan riset dan konsultan. Pada tahun 2016, Markets and Markets Research memperkirakan bahwa pasar MWF akan mencapai $9,74 miliar pada tahun 2020 dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sebesar 3,2 persen.
Untuk banyak logam yang sedang dipotong, seperti baja dan besi, pelumasan—dengan air atau minyak (atau keduanya)—penting untuk menghilangkan serpihan serpihan, dan aditif membantu menjaga logam agar tidak berubah bentuk dan menghindari karat—dan cairan ini membantu mendinginkan suhu permukaan dan mempertahankan umur alat. Namun, masalah kesehatan dan keselamatan muncul setiap kali MWF digunakan, sehingga pembuat cairan secara konsisten menyesuaikan dan menyesuaikan kembali formulasi dan komposisi kimia mereka untuk membantu memaksimalkan kinerja dan meminimalkan limbah. Pelanggan ingin dapat mendaur ulang cairan pendingin untuk menghemat biaya—dan mereka juga ingin agar cairan pendingin yang sudah digunakan dapat digunakan selama mungkin tanpa menimbulkan masalah kesehatan.
Ini bukan tugas yang mudah. Masalah kesehatan terbesar secara umum adalah iritasi kulit—sesuatu yang harus dihindari oleh semua pembuat, tetapi sistem yang tepat, seperti pengumpul kabut, dan peralatan pelindung, seperti sarung tangan, pelindung mata, dan masker wajah, juga harus digunakan, temukan pembuat cairan.
Inovasi terjadi dengan menyeimbangkan kebutuhan kinerja pembuatan bagian dengan hasil sehat yang diinginkan. Memenuhi kebutuhan ini menjadi lebih mudah, tetapi perjalanan menuju ke sana masih panjang. Ada langkah menuju pelumasan kuantitas minimum—yang persis seperti yang terdengar:Gunakan pelumas dengan jumlah paling sedikit dengan jumlah bahan kimia, aditif, dan pengemulsi paling sedikit. Kekhawatiran dan kekhawatiran tentang masalah kesehatan berbasis bahan kimia lainnya membuat banyak regulator dan seluruh wilayah sering kali melarang penggunaan bahan kimia tertentu sama sekali.
Di cakrawala, ada bisikan cairan yang jauh, tahun-tahun mendatang, mungkin menjadi usang. Jalan masih panjang sebelum hal itu terjadi, tetapi cukuplah bahwa perusahaan yang diwawancarai menyadari kemungkinan tersebut—seperti juga analis riset yang mengamati pasar.
Apakah bahaya yang terkait dengan MWF sama berbahayanya dengan yang diyakini beberapa regulator? Pembuat cairan yang diwawancarai sangat berempati dengan masalah kesehatan dan keselamatan tetapi setuju bahwa mereka berlebihan untuk mengatasinya.
Karena teknologi membantu mempercepat pemesinan dan tekanan untuk membuat suku cadang lebih cepat bertahan, ada momen eureka, kata Bruce Koehler, manajer produk senior di Teknologi Cairan Cimcool Milacron:Ditemukan bahwa air mengurangi panas lebih banyak daripada oli langsung. Dan minyak langsung terbakar dan air tidak.
“Kami telah beralih dari hanya menggunakan minyak menjadi menggunakan air dan minyak atau hanya menggunakan air saja,” kata Koehler. Saat ini, ada lebih sedikit MWF yang digunakan daripada dulu. “Daftar bahan kimia yang digunakan dalam cairan pengerjaan logam semakin pendek berdasarkan masalah keselamatan dan kesehatan. ”
Banyak produsen telah beralih dari memiliki sistem penampung 10.000 galon yang akan melayani 50 mesin menjadi menggunakan penampung 50 galon per mesin dalam sel lima mesin. Selain itu, formulasi dan senyawa kimia selalu berubah berdasarkan masalah seperti ketersediaan bahan baku dan kebutuhan lokal pelanggan.
“Ada banyak reformulasi kimia yang terjadi dan dapat menyesuaikan dengan cepat karena peraturan dan kebutuhan lokal,” kata Koehler. “Dari sudut pandang formulasi, terkadang chemistry Anda adalah produk sampingan dari sebuah proses.”
Tiga puluh tahun yang lalu, cairan sintetis mendapat nama buruk untuk residu agresif yang biasa mereka tinggalkan—dan residunya sangat lengket, dan akan merusak cat dan bagian lain pada mesin. Tidak sebanyak lagi, klaim para ahli.
“Kami telah menempuh perjalanan panjang, dalam 13 tahun terakhir atau lebih sehingga saya telah berada di sini, dalam mengembangkan banyak cairan semisintetik untuk meningkatkan biostabilitas, stabilitas emulsi, dan meningkatkan masa pakai dan kinerja bah,” kata Brian Halstead, insinyur aplikasi di Industri Castrol. “Bagi kami, tujuan kami adalah mengurangi penggunaan, mengurangi limbah, serta meningkatkan kesehatan dan keselamatan.”
Semua teknologi tambahan yang digunakan dengan pendingin—seperti sistem pendingin tekanan sedang dan tinggi, sump, skimmer, dan sistem filtrasi—semuanya memengaruhi penggunaan dan pemeliharaan MWF.
“Ketika saya mulai (36 tahun yang lalu), tekanan normal yang keluar dari poros tempat cairan keluar dari tangki dan masuk ke zona kerja adalah maksimum, 300 psi,” kata Koehler. “Sekarang kita berbicara tentang tekanan di mana material bekerja hingga 1.200 psi:Itu empat kali tekanan.”
Perlu panduan tentang perawatan dan pembuangan cairan pendingin? Baca “4 Kiat untuk Mengoptimalkan Perawatan Cairan Mesin dan Pembuangan Cairan Pendingin.”
Karena semakin sedikit aditif kimia yang digunakan, itu berarti kualitas air dan riasan telah menjadi faktor kunci lain dalam kinerja pendingin dan kimianya. “Indiana dikenal dengan airnya yang keras, sedangkan air Kentucky lembut, misalnya,” kata Koehler. Jadi, Anda selalu berurusan dengan berbagai kondisi yang mengubah apa yang terjadi di mesin dan elemen yang mungkin ditimbulkan oleh air spesifik yang tersedia di lokasi pabrikan. Formulasi harus berubah sesuai dengan pasokan air.
Namun kualitas aditif, emulsifier dan pelumas pada cairan pendingin tetap dibutuhkan. Di dunia permesinan suku cadang otomotif, kedirgantaraan, dan medis, trennya adalah penggunaan material yang lebih kuat dengan bobot yang lebih ringan. Paduan dan krom bersuhu tinggi bekerja lebih cepat dan meningkatkan panas dalam operasi pemesinan—dan cara terbaik untuk menghilangkan panas dari operasi adalah dengan cairan sintetis yang membantu pelumasan sehingga pemotongan dapat dilakukan lebih mudah—terutama dengan material yang lebih keras.
Di luar angkasa, khususnya, produk yang mengandung minyak masih digunakan, tetapi mereka diencerkan dengan 90 hingga 95 persen air. Industri ini beralih dari aluminium seri 6000 ke titanium—yang cenderung bekerja lebih baik dengan cairan sintetis, kata Koehler.
“Yang saya sukai dari sintetis adalah masa pakainya—mereka tidak menumbuhkan bakteri dengan baik,” kata Koehler. “Mereka bertahan lama dari sudut pandang biologis. Mereka tidak berbusa. Dan mereka tetap bersih, sehingga operator alat berat dapat menutup pintu alat berat dan melihat ke dalam serta melihat pemotongan tanpa gangguan visual.”
Elemen penting dalam arah dan masa depan sistem pendingin dan pendingin terletak pada material dan aplikasinya. Sebagian besar bahan yang akan digunakan di masa depan belum tentu diketahui oleh pembuat cairan—sebanyak yang diketahui oleh produsen. Namun hal itu tidak menghentikan pembuatnya untuk mencoba berinovasi menuju lini produk bebas limbah.
“Kami memiliki area yang kami sebut 'kimia kongruen' yang untuk cairan berbasis air melayani tujuan ganda yang juga merupakan pembersih yang mencuci bagian-bagian dan membantu perawatan bak dengan membuat semua elemen dalam cairan pendingin kompatibel,” kata Halstead.
Penendang? Tidak perlu menyaring minyak sama sekali; pemborosan hanya ketika Anda pergi untuk mengubah sistem. Castrol Industrial mengklaim melihat pengurangan 40 persen dalam penggunaan produk dengan beberapa lini produk dari teknologi cairan yang lebih tua.
Koehler mengatakan area yang Milacron Cimcool perhatikan adalah nanoteknologi, di mana padatan mikroskopis, partikel nano dapat digunakan untuk melumasi daripada cairan berbasis air seperti sekarang ini. Meskipun ada potensi yang menjanjikan di sini, belum ada penelitian yang cukup tentang bagaimana hal itu dapat memengaruhi paru-paru operator—jadi ini masih merupakan pendekatan tunggu dan lihat, aku Koehler.
“Kami juga mencoba meningkatkan sifat pembasahan pada pendingin berbasis air, sehingga komponen mesin lebih baik terkelupas, meninggalkan lebih sedikit residu dan meningkatkan masa pakai bak,” kata Halstead. “Kami juga meningkatkan stabilitas konsentrasi, jadi jika Anda menggunakan lebih sedikit, Anda memerlukan konsentrasi untuk mempertahankan dan menstabilkan, dan tidak menguras dan tidak perlu lebih banyak untuk membuat perbedaan.”
Namun pada akhirnya, pembuat cairan utama hanya mencoba melakukan satu hal:Menciptakan stabilitas produk global yang dapat digunakan di seluruh dunia, kemudian dilokalkan untuk kebutuhan pelanggan. Tantangannya kemudian adalah untuk mengambil pengetahuan yang dibangun dari pengujian dan mengoptimalkan pendingin untuk kemudian bekerja dengan undang-undang lokal dan regional dan kondisi kualitas air untuk membantu menyesuaikan dengan kebutuhan tersebut.
Untuk tetap berada di atas pergeseran material yang tak terhindarkan, pemain cairan utama bekerja dengan mitra pelanggan mereka di pabrik mereka dan juga melakukan pengujian di laboratorium mereka di pusat permesinan saat ini sedekat mungkin dengan kondisi dunia nyata. Beberapa bekerja secara langsung dengan pelanggan dan prospek mereka pada bahan yang menunggu paten—untuk menguji formula pendingin baru atau bekerja dengan bahan logam baru dan bereksperimen dengan apa yang berhasil.
Castrol Industrial, misalnya, bekerja dengan General Electric di Greenville, Carolina Selatan, di mana pembuat cairan tersebut sedang mengembangkan bahan kedirgantaraan yang menunggu paten. Castrol juga bekerja sama dengan Ford Motor Company—dan pembuat mobil lainnya, seperti GM dan Toyota, pada sejumlah aplikasi yang lancar.
Klorin, DCHA (atau disikloheksilamina) dan boron dikeluarkan dari pendingin oleh pembuat cairan. Klorin sering digunakan untuk membunuh bakteri tetapi bisa berbahaya bagi paru-paru dan kulit. DCHA, yang merupakan "amina sekunder," digunakan sebagai penstabil pH, tetapi seperti yang ditemukan oleh penelitian terbaru, paparan berbahaya terhadapnya dapat terjadi melalui kulit. Jadi, banyak amina sekunder dihilangkan dari formula pendingin, kata pembuat cairan. Dengan hanya menggunakan amina primer, Anda memiliki lebih sedikit bahan kimia dalam produk, sehingga kemungkinan menyebabkan iritasi kulit dan masalah kesehatan lainnya lebih kecil.
Mengapa? Karena boron pada tingkat tertentu dapat menumpuk residu dan merusak alat dengan menempel pada suku cadang, spindel, konveyor, dan alat pemotong, yang dapat menguras kinerja masa pakai alat, kata Halstead. Castrol Industrial menemukan hal ini melalui pengujian pada mesin CNC di laboratorium dengan alat pemotong dan pelapis logam. Sebagai bahan kimia anti-korosif, boron membantu, tetapi pada tingkat konsentrasi yang lebih tinggi, boron bisa berbahaya, yang pertama dan terutama ada dalam agenda perusahaan.
Ada yang baik dan buruk dengan sifat boron, kata Halstead. “Boron memiliki buffer pH dan efek menstabilkan, dan perlindungan karat, atau ‘RP,’ yang sering dipandang positif.” Namun, bahkan pada tingkat rendah di mana limbah cairan pendingin berada dalam wadah lebih lama dan lebih lama, limbah tersebut akan terkonsentrasi seiring waktu, sehingga beberapa perusahaan ingin menghilangkannya sama sekali.
Dengan munculnya teknik pemesinan kering dan proses manufaktur aditif yang tidak perlu menggunakan pendingin, bisnis MWF menghadapi beberapa persaingan potensial jangka panjang—termasuk dari pembuat perkakas. Selain itu, masalah lingkungan dan kesehatan membuat banyak regulator memaksa produsen untuk beralih ke penggunaan jumlah pelumasan minimum, yang juga dikenal sebagai MQL.
“Kekhawatiran yang meningkat atas dampak lingkungan dari pelumas, ditambah dengan keberhasilan pemesinan kering pada suhu hingga 1.800 derajat Fahrenheit, mendorong tren ini,” tulis Aaron Stone untuk Fuels &Lubes Internasional . “Munculnya keramik dan intan canggih, dan perkakas boron nitrida kubik, telah memungkinkan pemesinan suhu tinggi dengan pelumasan terbatas atau nol, tanpa menghasilkan keausan yang berlebihan.”
Terlepas dari arah akhir industri, pembuat cairan menyetujui satu hal:Konsentrasi cairan dimaksudkan untuk digunakan pada 5 hingga 10 persen.
“Akan sama ketika saya pensiun seperti ketika saya mulai,” kata Koehler. “Setiap orang selalu berpikir lebih banyak lebih baik atau ingin menghemat uang dan menggunakan lebih sedikit … Jika Anda menggunakan 3 persen, Anda akan memiliki masalah biologis, pertumbuhan jamur dan korosi, dan jika Anda menggunakannya terlalu kaya, kita berbicara tentang iritasi kulit. atau busa. Itu satu-satunya hal yang konsisten dalam bisnis ini.”
Sarannya? Jaga kebersihan dan pertahankan konsentrasi di tempat yang seharusnya dan Anda akan memiliki operasi cairan pengerjaan logam yang sukses.
Cairan pengerjaan logam apa yang Anda gunakan? Di mana Anda melihat masa depan produk ini menuju? Bagikan pemikiran Anda.
Teknologi Industri
Pembelajaran mesin dan kecerdasan buatan mendekati tahap ekspektasi yang meningkat dalam siklus hype. Dalam webinar, analis direktur Gartner, Peter Krensky, menguraikan keadaan pembelajaran mesin dan kecerdasan buatan saat ini, lima tahun ke depan, dan beberapa tantangan yang mungkin berdampak pad
Dari membantu mengurangi dampak kesenjangan keterampilan hingga memungkinkan lebih banyak data cerdas dikomunikasikan antara alat dan mesin, masa depan penyimpanan alat sudah matang untuk efisiensi yang lebih—dengan otomatisasi yang lebih cerdas. Kami berbicara dengan seorang eksekutif dari Haimer U
Pengantar: Dalam artikel ini, kami akan memperkenalkan Anda ke VHDL dan Verilog. Kami juga akan mempelajari struktur dasar modul Verilog dan mengenal tipe data kawat Verilog dan bentuk vektornya. Kami juga akan memberi tahu Anda perbedaan mendasar antara Verilog dan VHDL. Apa itu Verilog? Verilog
Keberlanjutan adalah kunci masa depan industri manufaktur. Karena konsumen dan bisnis sama-sama mempertimbangkan jejak karbon produk mereka, produsen inovatif mencari cara baru untuk melacak, mengevaluasi, dan mengurangi emisi yang dihasilkan selama proses manufaktur. Pelajari lebih lanjut tentang u
