德國綠能仕 rhenus

 德國綠能仕 rhenus

 德國綠能仕 

應用於複合材料加工的切削液產品

複合材料，如碳纖維強化塑料(CFRP)和玻璃纖維強化塑料(GFRP)因其本身的特性已成為許多行業的重要原材料
；但dan是shi
，對dui於yu這zhe些xie材cai料liao的de機ji械xie加jia工gong卻que是shi困kun難nan的de。這zhe些xie材cai料liao的de鑽zuan加jia工gong及ji機ji加jia工gong通tong常chang是shi使shi用yong幹gan式shi加jia工gong。然ran而er，加jia工gong後hou工gong件jian質zhi量liang低di及ji材cai料liao的de大da量liang浪lang費fei是shi生sheng產chan經jing理li們men經jing常chang要yao麵mian對dui的de難nan題ti。潤run滑hua劑ji專zhuan業ye生sheng產chan商shangRhenusLub為CFRP的加工提出了前瞻性的解決方法：在加工過程中使用專門研發的切削液產品

碳纖維增強塑料（CFRP）和玻璃纖維增強塑料（GFRP）dengfuhecailiaoyinqiteshuxingnengerchengweixuduoxingyedezhongyaoyuancailiao

，dantamenquehennanjiagong。zaizhexiecailiaoshangzuankonghejiagongtongchangshiganshicaozuo。raner，youyugongjianzhiliangcha
、廢料多

，經常給生產管理人員帶來挑戰。潤滑劑生產商 Rhenus Lub 提出了一種解決問題的前瞻性方法來加工 CFRP：在加工過程中使用專門開發的冷卻劑。

越輕越好

例如
，汽車工業和航空航天工業都依賴於輕質
、高強度和可靠的材料。原因顯而易見：當加工過程需要加速和提速時，重量的減輕很快就會帶來運行成本的明顯降低。除了鋁、鎂和鈦等高強度輕金屬外
，纖維增強聚合物（FRP）也發揮著越來越重要的作用。碳纖維增強塑料尤其普遍。它們不僅重量極輕
，而且非常堅固。

幹式加工接受考驗，結果令人失望

複合材料的需求量很大
，但廣泛用於這種創新材料的幹式加工工藝效率卻很低。雖然 CFRP 製(zhi)成(cheng)的(de)部(bu)件(jian)已(yi)經(jing)接(jie)近(jin)淨(jing)形(xing)，通(tong)常(chang)隻(zhi)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)鑽(zuan)孔(kong)或(huo)銑(xi)削(xue)等(deng)所(suo)謂(wei)的(de)簡(jian)單(dan)加(jia)工(gong)操(cao)作(zuo)，但(dan)幹(gan)式(shi)加(jia)工(gong)可(ke)能(neng)會(hui)導(dao)致(zhi)嚴(yan)重(zhong)的(de)問(wen)題(ti)。這(zhe)在(zai)許(xu)多(duo)材(cai)料(liao)專(zhuan)家(jia)中(zhong)已(yi)是(shi)公(gong)開(kai)的(de)秘(mi)密(mi)。然(ran)而(er)，由(you)於(yu)除(chu)了(le)傳(chuan)統(tong)的(de)幹(gan)式(shi)加(jia)工(gong)工(gong)藝(yi)外(wai)沒(mei)有(you)其(qi)他(ta)真(zhen)正(zheng)的(de)替(ti)代(dai)方(fang)法(fa)，這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti)以(yi)及(ji)由(you)此(ci)導(dao)致(zhi)的(de)成(cheng)本(ben)增(zeng)加(jia)至(zhi)今(jin)仍(reng)被(bei)人(ren)們(men)或(huo)多(duo)或(huo)少(shao)地(di)接(jie)受(shou)。

zherengranshiyigeguanjianwenti。jiagonghoudegongjianjuyouhendadefujiazhi

，danqueyouhendadelieshi。zheshiyinwei

，jinguanjiagongguochengzhongdesuduhejingeilianghendi，danyouyufencenghexianweiduanlie，gongjiandezhiliangwangwangbugouhao。gongjuyechengshouzhejudadeyali： 複合材料中含有的纖維會導致鑽孔、銑(xi)削(xue)和(he)磨(mo)削(xue)裝(zhuang)置(zhi)快(kuai)速(su)磨(mo)損(sun)，從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)頻(pin)繁(fan)更(geng)換(huan)工(gong)具(ju)。為(wei)了(le)抵(di)消(xiao)這(zhe)種(zhong)嚴(yan)重(zhong)磨(mo)損(sun)，通(tong)常(chang)使(shi)用(yong)由(you)多(duo)晶(jing)金(jin)剛(gang)石(shi)製(zhi)成(cheng)的(de)高(gao)質(zhi)量(liang)工(gong)具(ju)或(huo)帶(dai)有(you)類(lei)金(jin)剛(gang)石(shi)塗(tu)層(ceng)的(de)工(gong)具(ju)。由(you)此(ci)產(chan)生(sheng)的(de)刀(dao)具(ju)成(cheng)本(ben)巨(ju)大(da)

，會(hui)對(dui)先(xian)驅(qu)材(cai)料(liao)的(de)競(jing)爭(zheng)力(li)產(chan)生(sheng)重(zhong)大(da)影(ying)響(xiang)。

不過，幹法加工 CFRP 也(ye)會(hui)帶(dai)來(lai)一(yi)些(xie)健(jian)康(kang)和(he)安(an)全(quan)方(fang)麵(mian)的(de)問(wen)題(ti)。切(qie)割(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)微(wei)塵(chen)尤(you)其(qi)令(ling)人(ren)擔(dan)憂(you)。大(da)量(liang)的(de)微(wei)粒(li)會(hui)對(dui)生(sheng)產(chan)區(qu)工(gong)人(ren)的(de)健(jian)康(kang)產(chan)生(sheng)負(fu)麵(mian)影(ying)響(xiang)。為(wei)避(bi)免(mian)對(dui)員(yuan)工(gong)造(zao)成(cheng)危(wei)害(hai)，雇(gu)主(zhu)必(bi)須(xu)在(zai)工(gong)作(zuo)場(chang)所(suo)安(an)裝(zhuang)通(tong)風(feng)係(xi)統(tong)和(he)過(guo)濾(lv)係(xi)統(tong)。這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)的(de)成(cheng)本(ben)很(hen)高(gao)

，但(dan)為(wei)了(le)對(dui)纖(xian)維(wei)粉(fen)塵(chen)提(ti)供(gong)足(zu)夠(gou)的(de)保(bao)護(hu)

，這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)是(shi)強(qiang)製(zhi)性(xing)的(de)。

考慮到高昂的成本和潛在的健康風險，我們不禁要問： 為什麼要對纖維增強塑料進行幹式加工？

來自 Rhenus Lub 的前瞻性解決方案

由於對這些高強度材料進行幹式加工在經濟上和健康上都難以自圓其說

，替代程序可能是改進的關鍵。潤滑油製造商 Rhenus Lub 是高性能潤滑油和潤滑脂的專業生產商，對加工要求極高的材料以及由此帶來的相關挑戰（刀具磨損加劇、工件質量下降、健康風險）再熟悉不過了。這家位於門興格拉德巴赫的公司為纖維增強塑料的可持續加工提供了一種前景廣闊的解決方案：使用專門為這一領域開發的冷卻劑。

高度專業化的研發部門已經對使用冷卻劑加工 CFRP 進jin行xing了le一yi段duan時shi間jian的de測ce試shi
，並bing從cong研yan究jiu項xiang目mu一yi開kai始shi就jiu與yu實shi力li雄xiong厚hou的de合he作zuo夥huo伴ban聯lian手shou為wei這zhe一yi創chuang新xin項xiang目mu創chuang造zao協xie同tong效xiao應ying。門men興xing格ge拉la德de巴ba赫he團tuan隊dui正zheng在zai茨ci維wei考kao應ying用yong科ke學xue大da學xue研yan究jiu與yu轉zhuan讓rang中zhong心xin的de協xie助zhu下xia，對dui新xin開kai發fa的de冷leng卻que劑ji進jin行xing測ce試shi。在zai生sheng產chan環huan境jing下xia進jin行xing的de適shi用yong性xing測ce試shi中zhong

，對dui工gong具ju和he工gong件jian的de磨mo損sun和he加jia工gong質zhi量liang進jin行xing了le檢jian查zha。公gong司si還hai與yu德de國guo航hang空kong航hang天tian中zhong心xin（DLR）密切合作，對纖維增強塑料進行材料測試和兼容性測試。

合乎邏輯的發展步驟

這種替代傳統加工方法的前景可能會讓一兩個市場運營商感到驚訝。然而，對於 Rhenus Lub 來說，憑借其廣泛的市場知識、多年的研究專長和精湛的化學技術
，這是順理成章的發展步驟，Rhenus Lub 冷卻劑質量控製研發主管 Hans-Jürgen Schlindwein 博士對此深有體會： "通過我們的產品和服務組合，我們的目標是使客戶的各種製造操作更加接近完美，而這正是使用特殊冷卻液加工 CFRP 所能做到的
，我們的大規模實際測試已經證明了這一點。繼續使用相同的方法將成為創新的真正障礙"。首批全麵開發的產品是兩種特殊冷卻劑 rhenus XY 190 FC 和 rhenus XT 46 FC。"這兩種冷卻劑適用於碳纖維或玻璃纖維等纖維增強塑料的加工，在某些條件下，幹式加工工藝的效率會受到嚴重質疑"
，Schlindwein 解釋道。

實際結果令人信服

與選定的汽車行業客戶進行的工業現場操作表明，使用特殊冷卻劑加工 CFRP 和 GFRP 對切削和鑽孔質量、每次鑽孔成本
、加工成本和廢料成本以及其他關鍵加工數據都有直接和積極的影響。

工業現場試驗（1）的直接比較顯示了使用冷卻劑加工 CFRP 與傳統幹式加工相比的優勢： 在使用冷卻劑進行的測試中，刀具壽命延長了四倍。由於進給速度提高（快達 60%）

，生產時間大大縮短。特殊冷卻液具有很高的散熱性和出色的潤滑性能，能產生幹式加工無法想象的切削數據。

切割數據表

1 切削數據比較（不使用冷卻液和使用特殊冷卻液）

如 2 和 3 所示，使用特殊冷卻劑後，加工精度和尺寸精度也有所提高。使用特殊冷卻劑 rhenus XY 190 FC 和 rhenus XT 46 FC 時，刀具的加工精度比幹式加工高得多，尺寸穩定性也更容易達到規定的公差範圍。

圖表精度

2  CFRP 鑽孔的加工精度

鑽孔圖

3 CFRP 鑽孔的尺寸穩定性

在試運行期間，使用特殊冷卻液加工的鑽孔質量的提高甚至可以用肉眼清楚地觀察到：4、5
、6 和 7。

分層

4 鑽孔時的入口和出口 - 使用特殊冷卻液後脫層現象減少

刀具壽命

左圖：無冷卻液；刀具總壽命：42 米

右圖：使用 rhenus 特殊冷卻液
；刀具總壽命：150 米 

5 工業現場測試表明
，使用冷卻液加工的質量更好

鑽孔壁

6 使用冷卻液加工時，鑽孔壁光滑閃亮

進給行程

7 銑削時的表麵質量：使用特殊冷卻液後效果更好（對比：幹式、rhenus XY 190 FC、rhenus XT 46 FC，進給行程分別為 17 米和 48 米）

更少的偏差和更高的尺寸穩定性不僅減少了廢品數量，還提高了部件質量。避免了分層，減少了需要返工的部件數量。

盡管進給率更高、切削速度更快、加工精度更高，但在現場測試過程中，對鑽頭和銑床等工具的操作也更加謹慎8。結果是：刀具壽命延長，刀具磨損減少，成本降低。

測試設備

不使用冷卻液 使用特殊冷卻液

8 工業現場測試：使用和不使用特殊冷卻劑加工 CFRP 時的刀具磨損

在德國航空航天中心的幫助下，我們在最惡劣的條件下進行了一係列測試將 CFRP 在 60 攝氏度的冷卻液中存放一周，測試溫度可達零下 50 攝氏 研究了冷卻液與 CFRP 之間的相互作用。結果是肯定的： 加工過程中冷卻劑的停留時間很短
，不會改變 CFRP 的材料特性，也沒有冷卻劑滲透到複合材料中的跡象。

shiyonglengquejikeyijiangfenchenwanmeidijiehezaiyiqi，gaishanjiankangheanquantiaojian，bingzuidaxiandudiquebaogongyisuoyouzhehejiqicaozuoyuanjieshougaigongyi。tongshi，lengquejideteshuchongxitexinghainengbaochijifangqingjie。

使用特殊冷卻劑加工玻璃鋼的先驅

Rhenus Lub 公司市場營銷和產品管理總監 Meinhard Kiehl 認為
，該公司是采用創新工藝和相關高性能冷卻劑的先驅者： "womenzaishiyongzhuanmenkaifadelengquejijiagongtanheqitafuhecailiaofangmianqudelejinbu
，zheyushizheyigexinshidaidedaolai。zhezhongfangfabujinduigongyisuoyouzheyouxiyinli，yinweidaomuqianweizhi
，tamenjingchangyudaogantanjiagongkenengdailaidekepajieguo。youyuwomenzhuanmenweixianweifuhecailiaoshejidelengqueye，jishishimuqianshiyonglengqueyedanshangweijiagongtancailiaodegongsi，xianzaiyekeyishiyongxianyoujiqiwufengjiagongzhezhonggaoqiangducailiao
，congerkuodaqifuwufanwei。zheweiwomendailailexindeshangji。"我們必須承認，從長遠來看，冷卻液是唯一的選擇。