Soğutma (Kesme) Sıvıları Hakkında Bilgiler

Özellikle, makine imalatında kullanılan takım tezgâhlarında, özel kesici takımlarla iş parçasından talaş almak suretiyle metal parçaya istenilen şeklin verilmesi olarak adlandırılan talaşlı üretimde, soğutma-kesme sıvıları kullanılır.

Soğutma sıvısı neden kullanılır?

Torna, freze, plânya, matkap, testere ve taşlama gibi takım tezgâhlarında talaşlı üretim yapılırken ısı meydana gelir. İşlemler esnasında meydana gelen ısının zararlı etkilerini azaltmak, kesici takım ömrünü uzatmak ve verimi yükseltmek amacıyla yardımcı sıvı olarak soğutma sıvıları kullanılır. Soğutma sıvısı (Ya da kesme sıvısı) Takım ömrünü uzatır ve iyi bir yüzey kalitesi elde etmeye yardımcı olur.

İdeal Soğutma sıvısı nasıl olmalıdır ?

İyi bir soğutma sıvısı aşağıdaki niteliklere sahip olmalıdır:

Sürtünmeyi azaltarak, sürtünme sonucu açığa çıkan ısının azaltılması,
Kaldırılan talaşın kaynamaması,

Meydana gelen sıcaklığı direkt olarak azalttığından ve talaşın kolaylıkla çalışılan yüzeyden uzaklaşmasını sağladığından istenilen ideal sonuçlara ulaşılmasını sağlamak.
Bu görevleri yerine getirebilmesi için soğutma sıvılarında üç özellik olması gerekir.
• Yağlayıcı özellik,
• Talaşın kaynamasına karşı direnç özelliği,
• Soğutma özelliği.

Soğutma sıvıları neyden yapılır ?

Soğutma sıvıları, çoğunlukla madenî yağlar, hayvansal ve bitkisel yağlar ya da bunların asitleri, sabunlar, sentetik deterjanlar, aktif ya da nötr katı dolgu maddeleri, çeşitli tipte ve çeşitli amaçlar için kullanılan kimyasal katıklar, mumlar, reçineler ve su gibi sayısız maddeleri iç yapılarında bulundururlar.

Soğutma Sıvısı Çeşitleri

Günümüzde değişik soğutma amaçlarını yerine getirmek için kullanılan ve sayıları 200 civarında olan soğutma sıvılarını iki ana grupta toplamak mümkündür.
• Su ile karıştırılmadan kullanılan, susuz soğutma sıvıları.
• Su ile karıştırılarak kullanılan soğutma sıvıları.

Su katılmayan Soğutma sıvıları

Yarı ve tam otomatik tezgâhlar, soğutma sıvısının akıtıldığı kısımlarda birçok değişik makine aksamıyla birliktedir. Bu gibi tezgâhlarda kullanılacak soğutma sıvılarının, makinenin dizaynı nedeniyle, kapalı dişli sistemlerinden tamamıyla ayrı olarak uygulanması zordur.

Bu yüzden, birçok makinede suyun tezgâh yağlama yağını bozması ve korozyon etkilerinden ötürü, susuz soğutma sıvıları kullanılır. İyi seçilmiş bir susuz soğutma sıvısı, böylece hem tezgâhın yağlanmasında, hem de talaşlı üretim esnasında oluşan ısının yok edilmesinde kullanılır.

Susuz soğutma sıvılarının oluşumunda iki ana grupta toplanan yağlar kullanılır. Bunlardan biri petrolden elde edilen madenî yağlar, diğeriyse bitki ve hayvanlardan elde edilen yağlardır. Ayrıca istenilen amaçlar doğrultusunda bu yağlara, su dışında değişik katıklar ilâve edilerek, yeni özellikteki sıvılar oluşturulur. Bütün bunlar doğrultusunda, susuz soğutma sıvı çeşitleri şunlardır;
• Saf madenî yağlar,
• Saf organik yağlar,
• Organik ve madenî yağ karışımları,
• EP (ağır basınç) yağları,
• Çok maksatlı yağlar.

Su İle Karıştırılarak kullanılan soğutma sıvıları

Soğutma sıvısı olarak kullanabileceğimiz en ekonomik sıvı, sudur. Ekonomiklik bakımından suyun yerini hiçbir madde tutamaz. Ancak su kullanılmasının korozyona yol açma gibi bir handikapı da vardır. Talaşlı imalatta, soğutma sıvısından, hem soğutma,hem de yağlama işlevi yerine getirmesi beklenir. Bu yüzden, suyun korozyon etkisini yok edecek maddeler kullanılarak soğutma sıvıları hazırlanır. Bunun için de su içinde karışabilen akışkanlardan yararlanılır.

Bor Yağı

Bor yağı, su içinde erimez. Suyun içinde küçük damlacıklar hâlinde kalır. Bu yüzden, hem oldukça iyi bir soğutma, hem de normal bir yağlama görevi yapar. Su içinde dağılmış olan yağ damlacıkları yüzeylere yapışarak yağlamayı sağlar ve paslanmayı önler.

Bor yağı karışım oranı

Bor yağı hazırlama, genellikle sorulan bir sorudur. Bor yağı – su oranı ne olmalıdır? Bu oran, kullanma amaçlarına göre %1 ile %20 arasında değişir. Karışım içindeki yağ oranı arttıkça yağlama özelliği artar. Aksi oranlarda ise, soğutma özelliği artar, ancak paslanmaya karşı koruyuculuk azalır.

Bor yağı neden zamanla ideal özelliklerini yitirir ?

Talaşlı üretim sırasında kullanılan bor yağına yapışan metal talaşları uzaklaştırılırken beraberinde yağ damlacıklarını da götürür. Çünkü yağ damlacıkları metal talaşlarına yapışır. Su, talaşlar üzerinden damlayarak soğutma sistemine geri dönmekte, ancak yağ talaşların üzerinde kalmaktadır. Bu nedenle karışımda yağ azalması gerçekleşir. Bu durum, sürekli kullanılan bor yağlarının zaman içerisinde özelliklerini yitirmesine yol açar. Bunun için karışımın zaman zaman ölçülerek gerekli yağ ilâvelerinin yapılması yararlı olur.

Bor yağı ile soğutmada bir başka sorun da su eksilmesidir. özellikle sıcak ortamlarda yapılan çalışmalarda; ısı nedeniyle karışım içindeki suyun buharlaşıp azalması sorun yaratır. Bu sefer de soğutma işlevi azalacaktır. Bu sorunla karşılaşmamak için, yapılacak ölçümler neticesine bakılıp, karışıma gerektiği kadar su ilâvesi yapılır.

Bor yağı çeşitleri

Günümüzde kullanılan su ile küçük damlacıklar hâlinde karışan soğutma sıvılarını (bor yağları) üç ana grupta toplamak mümkündür;
• Genel amaçlı yağlar: Torna, freze, delme ve kesme işlemleri için, taşlama işlemleri için,
• Sert sularla kullanılabilen yağlar,
• Ağır hizmet yağları.

Su ile homojen bir şekilde karışabilen soğutma sıvıları

Son yıllarda soğutma sıvısı olarak kullanımları artan grubu su ile homojen bir şekilde karışan kimyasal maddeler oluşturmaktadır. Sulu solüsyonlar olarak da adlandırılan kimyasal maddeler, paslanmaya karşı katıklı ve konsantre hâlindedir. Bunlardan bazıları şunlardır;

• Sodyum nitrat,
• Sodyum borat gibi inorganik tuzlar,
• Suda eriyebilen deterjanlar,
• Amineler,
• Polyglikol,
• Potasyum karbonat,
• Soda,
• Boraks vb.dir.

Bunlar suda eritilerek, soğutma sıvısı hâline getirilir. Bu tip soğutma sıvılarının iyi bir yağlayıcı oldukları söylenemez. Kötü yağlama, kesici takımın ömrünü azaltır. İşlenen yüzey pürüzlülüğünü artırır.

Yağlama özelliklerinin kötülüğü yanında, çok iyi derecede soğutma özellikleriyle ön plâna çıkarlar. Peki bu tip soğutma sıvıları neden ve hangi durumlarda tercih edilir? Yüksek hızlarda talaş kaldırmaya uygun karpit ve seramik takımların kullanıldığı işlemlerde, bu tür soğutma sıvıları kullanılır.

Bu tür takımlar aşınmaya karşı dayanıklıdırlar, ancak kuvvetli bir soğutmaya ihtiyaç duymaktadır. Diğer yandan, paslanma ihtimali olmayan demir alaşımları dışındaki metaller içinde bu grup soğutma sıvıları rahatlıkla kullanılabilir. Makine ve takımların temiz kalmasına neden olur. Diğer soğutma sıvılarında görülen duman, bu gruptaki sıvılarda görülmez.

Konuyla İlgili Sorular

SORU: İdeal Soğutma sıvısı nasıl olmalıdır ?

CEVAP:
-Sürtünmeyi azaltarak, sürtünme sonucu açığa çıkan ısının azaltılması,
-Kaldırılan talaşın kaynamaması,

SORU: Soğutma sıvılarında bulunması gereken 3 temel özellik nedir ? 

CEVAP: 
-Yağlayıcı özellik,
– Talaşın kaynamasına karşı direnç özelliği,
– Soğutma özelliği.