PROCESNÍ MÉDIA PROCESS FLUIDS

Transkript

1 Zvyšování praktických kompetencí a odborné kvalifikace v oblasti technického vzdělávání OP VK CZ.1.07/2.4.00/ PROCESNÍ MÉDIA PROCESS FLUIDS Ing. Antonín TREFIL, Ing. Kamil SIKORA Abstrakt: Tento článek je zaměřen na problematiku procesních médií při obrábění kovů v technické praxi. Procesní média musí být multifunkčního charakteru. Primárně mají za úkol odvádět teplo z obrobku i z nástroje, dále zajistit mazání v místě řezu a odvádět nežádoucí nečistoty z odvodové drážky. Sekundární požadavky na procesní média jsou na jejich provozní stálost, hygienickou nezávadnost a v neposlední řadě na provozní náklady. Obsahem tohoto článku je rozdělení procesních médií do hlavních skupin a především popis jejich přívodu do místa řezu. Klíčová slova: procesní médium; přívod; chlazení, mazání Abstract: This article focuses on the issue of process fluids in metal processing in practice. Process media must be multifunctional character. Primarily have the task to remove heat from the tool from the workpiece, as well as provide lubrication at the cutting pay and unwanted debris from the overflow groove. Secondary requirements to process media are on their operational stability, wholesomeness and last but not least the operating costs. The content of this article is divided into the main process media groups and particular description of their supply of cut. Keywords: Process fluids; supply; cooling, lubrication Univerzita, Fakulta, Pracoviště, Ulice č.p., PSČ, Město, tel.: , jmeno.prijmeni@xxx.cz (styl: adresa) Univerzita, Fakulta, Pracoviště, Ulice č.p., PSČ, Město, tel.: , jmeno.prijmeni@xxx.cz (styl: adresa) Univerzita, Fakulta, Pracoviště, Ulice č.p., PSČ, Město, tel.: , jmeno.prijmeni@xxx.cz (styl: adresa)

2 ÚVOD Procesní média mají nedílné zastoupení ve všech odvětvích průmyslu. V oboru třískového obrábění si bez nich některé operace ani nedokážeme přestavit. V tomto odvětví plní procesní média hned několik důležitých funkcí jako například chlazení, mazání a čištění. Každá metoda a technologie nejen třískového obrábění vyžaduje určitou převahu některé jeho funkce. V nabídce výrobců nalezneme širokou škálu různých druhů médií s doporučením jejich použití. Většinou se snaží v jednom spojit hned několik funkcí a tím dosáhnout daleko větší univerzálnosti. Přesto jsou technologické procesy, které se bez speciálních jednoúčelových typů neobejdou. 1 TEORETICKÉ PŘEDPOKLADY POUŽITÍ PROCESNÍCH MÉDIÍ Oblast v místě řezu je obklopena určitým prostředím. Toto prostředí je nazýváno řezné a za řezné prostředí můžeme považovat vzduch, kapaliny nebo páry, které přivádíme do místa řezu. Chemické a fyzikální vlastnosti prostředí výrazně ovlivňují deformaci vzniklou na obráběném materiálu i na nástroji. Tyto vlastnosti mohou být při shodných podmínkách obrábění rozdílné. [2] Účinnost procesních médii při obrábění závisí na molekulární příbuznosti s kovem. Tato příbuznost podmiňuje smáčecí a mazací schopnost tohoto média, a také usnadňuje obrábění. Z hlediska technologického a provozního je na procesní média mnoho dalších požadavků. Mezi nejdůležitější můžeme zařadit: chladící účinek mazací účinek čistící účinek provozní stálost ochranný účinek zdravotní nezávadnost provozní náklady [3] 1.1 Chladící účinek Pod pojmem chladící účinek máme na mysli především odvod vzniklého tepla procesním médiem z místa řezu. Základní vlastností procesního média by tedy měla být především jeho tepelná vodivost, jelikož prudké zvyšování teploty v místě doteku řezného nástroje s materiálem nastává při procesu obrábění vždy. Vzniklé teplo se odvádí tím způsobem, že procesní médium, které je přiváděno proudem k místu řezu, účinně oplachuje nástroj, obrobek, i třísky. Vzniklé teplo přechází konvekcí do média a odvádí ho do zásobníku. [3] Čím větší teplota vznikne v místě řezu, tím se zvyšují nároky na správný odvod tepla. Teplo, které se správně neodvede, se akumuluje do obrobku i do nástroje. Hromadění tepla v obrobku má negativní vliv na požadovanou přesnost obrobku. Nahromaděná teplota v nástroji (dochází převážně u nástrojů z rychlořezné oceli) může mít za následek překročení teploty popouštění. Nástroj tímto ztrácí své vlastnosti, jako je například tvrdost a dochází k velkému opotřebení. [2] Chladící účinek závisí na tepelné vodivosti procesního média, dále na jeho smáčecí schopnosti a rychlosti vypařování. Čím větších hodnot budou tyto veličiny nabývat, tím větší bude chladící účinek procesního média. Mezi další podstatnou veličinu patří i průtokové

3 množství. U průtokového množství platí, že čím větší bude hodnota, tím větší bude chladící účinek zvoleného procesního média. Účinek se dá dále navýšit výparným teplem, kdy jen část tepla pohlcena změnou skupenství. Avšak příliš velké odpařování není žádoucí, jelikož stroje pak musí být vybaveny odsáváním s následnou filtrací. [3] 1.2 Mazací účinek Mazací účinek je schopnost procesního média vytvářet ucelenou vrstvu na povrchu kovu. Tato vrstva brání přímému styku materiálu obrobku a materiálu nástroje, čímž se snižuje tření mezi kovovými materiály a řezná síla. Díky zmenšení řezné síly dochází ke zmenšení požadovaného výkonu potřebného k obrábění. Mazací účinek procesního média má vliv na dosaženou drsnost obráběné plochy. To je vyžadováno převážně u dokončovacích a technologicky náročných operací, při kterých dochází k velkým tlakům a vysokým teplotám. Tyto vlastnosti se vyskytují převážně u protahování, výroby ozubení a výroby závitů. Při obrábění s malými tlaky a nízkou teplotou nám postačí mazivo obsažené v řezných emulzích. Mazací schopnost procesního média je však závislá na pevnosti vytvořené mezní vrstvy a viskozitě. Při vysoké viskozitě vzniká nevyhovující pronikání procesního média mezi plochy: nástroj obrobek, nástroj tříska. Jedná se o plochy, na kterých vzniká tření. Naopak médium s vyšší viskozitou ulpívá na vzniklých třískách, se kterými odchází. Zde dochází ke ztrátě média a tím i k nežádoucím nákladům. V praxi je tento jev většinou řešen odkapáváním do připravené nádoby nebo odstředivým vysoušením [3] 1.3 Čistící účinek Jednou z nejdůležitějších vlastností procesního média je správný odvod třísek a pilin, které vznikají při procesu obrábění. Třísky a piliny mají tendenci se v odvodové drážce shromažďovat a spojovat. To má negativní dopad na nástroj a drsnost povrchu. Vhodný výběr procesního média při jeho správném použití nám zamezí spojování a shromažďování v odvodové části nástroje, ale i spojování třísky s nástrojem a bezproblémový odvod z místa řezu. Kvalita procesního média závisí také na jeho čistotě. Při procesu se médium obvykle recykluje přes řadu filtrů, nebo přímo průchodem přes filtrační zařízení s následným návratem do zásobníku. Velké částice se zachytí v labyrintu, drobné ve filtraci a nejmenší mohou být přiváděny do pracovního procesu. Přiváděná znečištěná kapalina může mít za následek zhoršení drsnosti povrchu a snížení životnosti řezného nástroje. Prvotřídní čistící účinek mají média s malou viskozitou bez aktivních přísad, protože dokážou vzniklé třísky a nečistoty obalit médiem a tím se nečistoty nemohou spojit. Čistící účinek je podstatný u všech technologií obrábění. Tento jev je nejvíce patrný u broušení, kde odplavuje opotřebené brusné zrna. Dále také u vrtání hlubokých otvorů, kde dochází ke tření vodících lišt o obrobený povrch. [2] 1.4 Provozní stálost Měřítkem provozní stálosti procesního média je doba od začátku používání až do doby, kdy procesní médium nebude svými vlastnostmi vyhovovat, tedy až do doby jeho výměny. Doba mezi výměnami je podmíněna tím, aby se jeho fyzikální a chemické vlastnosti po tuto dobu nezměnily. Snižováním fyzikálních a chemických vlastností procesního média, především olejového typu, dochází ke vzniku pryskyřičnatých usazenin. Tyto usazeniny jsou nežádoucí a v některých případech může dojít až k poruše stroje. Produkty stárnutí procesního média mají nepříznivý vliv na funkční vlastnosti. V procesních médiích se musí stále udržovat

4 fyzikální i chemické vlastnosti na požadované úrovni, které jsou důležité pro jeho správnou funkci. [1] 1.5 Ochranný účinek Ochranný účinek procesního média má za úkol chránit kovové materiály před vznikem koroze. Tento požadavek je podstatný z toho důvodu, aby nemusely být výrobky mezi operacemi konzervovány. Díky tomu odpadají další náklady na konzervování výrobků a v neposlední řadě je nutné chránit před korozí i samotné stroje. Pro vznik dokonalého antikorozního efektu jsou do procesních médií přidávány antikorozní přísady. Tyto přísady mají za úkol chránit kovy před nežádoucími účinky oxidace. Procesní médium dále nesmí být agresivní vůči gumovým těsněním a nesmí rozpouštět ochranné nátěry strojů. [3] 1.6 Zdravotní nezávadnost Nárok na zdravotní nezávadnost procesního média vychází hlavně z bezprostředního kontaktu obsluhy obráběcích strojů s těmito médii. Z toho důvodu médium nesmí obsahovat žádné škodlivé látky, které by obsluhujícím pracovníkům způsobily zdravotní problémy. Jedná se o látky, které by mohli poškodit sliznici a pokožku, ale i o látky, které by mohli znečišťovat ovzduší nepříjemným zápachem. Tyto látky nesmí byt jedovaté. Na nezávadnost působení procesních médií mají největší vliv základní hygienická opatření. Mezi tyto hygienická opatření řadíme také větrání, čistotu na pracovišti a mnoho dalších. Pokud větrání není dostatečné, musí být pracoviště, na kterém nežádoucí výpary vznikají, odsáváno. [1] 1.7 Provozní náklady Provozní náklady souvisí převážně se spotřebou procesního média při procesu obrábění. Při posuzování vlivu procesních médií na průběh obrábění musíme brát v úvahu trvanlivost nástroje, náklady na jeho přeostření, jeho případně výměnu; deformaci při řezání; kvalitu obrobku a v neposlední řadě také na spotřebu energie. Po tomto zhodnocení klasifikujeme procesní média na provozní stálost, spotřebu, výměnu a likvidaci. [3] Jedině důkladný technicko-ekonomický rozbor může správně určit vhodnost procesního média. Výběr procesního média pouze podle pořizovacích nákladů je zcela zkreslující a nedostačující. [1] 2 ROZDĚLENÍ PROCESNÍCH MÉDIÍ Procesní média můžeme rozdělit do několika skupin. Mezi dvě hlavní patří procesní média s převažujícím chladícím účinkem a média s převažujícím mazacím účinkem. Výrobci se v posledních letech se snaží u médií s převažujícím chladícím účinkem zvýšit i jejich mazací schopnosti. Díky jejich úspěchům je rozdíl mezi těmito hlavními účinky postupně eliminován a současná procesní média disponují oběma vlastnostmi. [1] Procesní média můžeme obecně rozdělit do několika skupin: Vodní roztoky Emulzní kapaliny Mastné oleje a tuky Ropné oleje Řezné oleje

5 Syntetické a polysyntetické kapaliny [3] Přehled doporučených řezných kapalin pro různé technologie obrábění dle materiálu obrobku je uveden na obrázku Vodní roztoky Základní složkou vodních roztoků je pochopitelně voda. Voda je nejlevnější, nejjednodušší a nejdostupnější procesní médium. Má sice výborný chladící a čistící účinek, ale žádný mazací. Navíc je voda, která není chemicky upravena, pro okamžité použití nevhodná. Obsahuje prach, mikroorganizmy a je tvrdá. Proto se před použitím musí potřebně změkčit a chemicky upravit na požadovaný vodní roztok, aby se odstranily její nedostatky. Změkčování vody spočívá v proměnu rozpustných vápenatých a hořečnatých solí na nerozpustné. Tyto soli se odstraňují filtrací, přičemž vzniklý roztok musí být alkalický. Nejvyšší dovolená hodnota ph je 9 (hodnota ph se určuje koncentraci vodíkových iontů ve vodním roztoku). To je z důvodu, aby nebyl narušen ochranný nátěr stroje a nedocházelo k poškození těsnění strojů. Hodnotu ph vodního roztoku je nutné periodicky kontrolovat. Pro zlepšování vlastností vodních roztoků se musí přidávat také přísady proti korozi, pěnivosti a přísady pro zlepšení smáčivosti. [2] 2.2 Emulzní kapaliny Emulzní kapaliny vytváří disperzní soustavu, která obsahuje dvě navzájem nerozpustné kapaliny. Jedna kapalina, která má tvar malých kapek, je rozptýlena v druhé kapalině. Kapalina, která tvoří kapky, se nazývá disperzní fáze, druhá kapalina se nazývá disperzní prostředí. Nejčastěji se jedná o olej a vodu. Za disperzní fázi můžeme považovat olej a za disperzní prostředí vodu. Tohoto rozdělení se využívá pro třískové obrábění. Množství oleje ve vodě se volí podle zvyšujících požadavků na výkon řezání, přičemž množství oleje se udává v procentech. Nejčastěji je toto procento voleno mezi 2 až 10 %, podle druhu technologie obrábění. Například pro technologii frézování se běžně používá koncentrace 4 až 5 %, ale pro hluboké vrtání je toto procento daleko vyšší a to 10 až 15 %. Dále se do emulzních kapalin přidávají emulgátory. Emulgátory jsou důležitou složkou emulzních kapalin., které určují jejich vlastnosti, stabilizují vzniklou emulzi, zmenšují povrchové napětí a vytváří rovnoměrný povlak na rozhraní oleje a vody. Chladící účinek těchto kapalin je závislý na procentu koncentrace. Při jejím zvyšováním chladící účinek klesá, ale stoupá mazací účinek, smáčecí schopnost a vyšší ochrana proti korozi. S rostoucí koncentrací však stoupá i hodnota ph. Zde platí také, že maximální hodnota ph musí být 9. Emulzní kapaliny patří k nejpoužívanějším procesním médiím. [2] 2.3 Mastné oleje a tuky Jsou látky na bázi rostlinného a živočišného původu. Mají podobné vlastnosti jako minerální oleje, vynikají však lepší smáčivostí. Díky tomu také lépe odvádí vzniklé teplo s místa řezu. Nevýhodou těchto látek je však jejich rychlé stárnutí. Při stárnutí dochází ke tvorbě pryskyřičných látek a stoupá kyselost látky. Při třískovém obrábění se nejčastěji používají řepkové oleje, ricinové oleje a lněné oleje. [3]

6 2.4 Ropné oleje Jedná se o výrobky, které jsou vyrobeny z ropy. Oleje mají výborný mazací účinek, dobrý ochranný účinek proti korozi a velmi dobrou odolnost proti stárnutí. Dobrá odolnost proti stárnutí je dosažena díky tomu, že tyto oleje neobsahují vodu, která je nositelem bakterii. Chladící účinek je však malý, z důvodu nižší teplotní vodivosti. Tyto oleje se používají převážně u obrábění nízkouhlíkových ocelí, měkkých neželezných kovů a jejich slitin. Využívají se při nízkých řezných rychlostech. [5] 2.5 Řezné oleje Řezné oleje vznikají zušlechťováním minerálních olejů. Do těchto olejů se přidávají různé přísady. Mezi tyto přísady patří mastné látky, organické sloučeniny a pevná maziva. Přísady přispívají ke zvýšení mazacích vlastností a zvýšení tlakové únosnosti. Mastné látky tak zvané zmýdelnitelné přísady. Mezi tyto přísady patří mastné oleje, mastné kapaliny a syntetické estery. Zmiňované přísady mají za úkol zvětšovat přilnavost oleje a zlepšovat mazací účinek. Organické sloučeniny jsou nejčastěji složité uhlovodíky, do kterých ředíme síru, chlor a fosfor. Ty vyprodukují na povrchu obráběného předmětu malou vrstvu ochranných mýdel. Vzniklé mýdla pak snižují tření a taktéž zabraňují svařování těchto ploch. Za nejúčinnější se považuje kombinace síry, chloru a fosforu. Pevná maziva jsou použity do řezných olejů jako přísady. Díky své afinitě ke kovům, vzniká mezní vrstva, která je odolná vůči tlaku a zvyšuje mazací schopnost oleje. Do pevných maziv řadíme grafit a sirník molybdenu. Tyto látky nejsou rozpustné v kapalinách. [1] 2.6 Syntetické a polysyntetické kapaliny Syntetické a polysyntetické kapaliny patří mezi novější druhy řezných kapalin. Tyto kapaliny jsou ředitelné vodou. Mezi kladné vlastnosti můžeme považovat dobré chladící, mazací a ochranné účinky. Tyto kapaliny mají taktéž velmi dobrou provozní stálost a proto se používají i při obrábění vysokými rychlostmi. Syntetické kapaliny jsou kapaliny, které neobsahují organickou složku. Syntetické kapaliny jsou složeny z rozpouštědel glykolů, které se ve vodě rozpouští, nebo emulgují. Tyto kapaliny jsou oproti kapalinám na bázi oleje vhodné z toho důvodu, že jsou ekonomičtější, dobře odvádí teplo s místa řezu a jsou jednoduché na přípravu. Polysyntetické kapaliny vznikají rozptýlením oleje v syntetických kapalinách. Olejové částice, které jsou rozptýlený v těchto kapalinách, jsou menší než olejové částice v emulzích a díky tomu mají tyto kapaliny lepší mazací účinek. [1]

7 Obrázek 1 - přehled doporučených řezných kapalin A Minerální oleje B mastné oleje C maštěné oleje s přísadami D Emulze (číslo značí koncentraci v %) E minerální oleje s přísadami F lehké minerální oleje s přísadami H oleje aditivované J maštěný olej s přísadami 2.7 CO 2 Společným vývojem výrobce řezných nástrojů společnosti Walter a výrobce pětiosých obráběcích center firmy Starrag byl vystavený systém kryogenního frézování s chlazením CO2. Úvaha vycházela z dostupnosti CO2 i pro střední a malé firmy ve srovnání s dusíkem. Pozoruhodné řešení spočívá ve vedení tekutého CO2 strojem, vřetenem, nástrojovým upínačem a nástrojem až k břitu nástroje a to bez ztráty tlaku a tedy při normální teplotě. K ochlazení na 73 C dochází až v trysce, když tekutý CO2 začne expandovat. Díky použití chlazení pomocí CO2 lze obrábět až o 70 % rychleji v porovnání s obráběním za sucha. Přitom chlazení CO2 zajistí dvojnásobné zvýšení trvanlivosti nástroje, za předpokladu nezvýšení řezných parametrů. Zlepšení přineslo i doplnění dalšího kanálku do systému, kterým se přivádí aerosol nebo minimální množství maziva (MQL), např. při frézování vysoce pevných slitin. Obě přiváděná média CO2 a MQL zcela oddělená a společně se setkávají až na břitu, kde se dosahuje vysokého mazacího účinku. [7] 3 ZPŮSOB PŘÍVODU PROCESNÍHO MÉDIA DO MÍSTA ŘEZU Místo, směr a množství přívodu a druh procesního média do místa řezu má vliv na parametry řezného procesu. Dále také závisí na tom, jaký účinek procesního média má převládat - jestli chladící, nebo mazací. Pokud má převládat chladící účinek, směr proudu procesního média by měl směřovat spíše na kořen třísky, tedy do místa vzniku nejvyšší teploty při obrábění. Pokud má mít procesní médium spíše chladící účinek, směr proudu by

8 měl směřovat spíše pod hřbetní plochu nástroje. Při procesu obrábění by procesní médium nemělo být přerušováno a to hlavně z důvodu teplotních výkyvů na samotné nástroji. [2] 3.1 Vnější přívod Vnější přívod procesního média je nejpoužívanějším typem přívodu. Nečastěji je využíván pro olejové emulze, stlačený vzduch a MQL. Tento typ nevyžaduje žádnou speciální úpravu přiváděcího potrubí do místa řezu. Je využíván jako základní typ chlazení, které je standardně dodáváno výrobci strojů. Sestava je tvořena nádrží, čerpadlem, filtrací a rozvodním potrubím. Množství média přiváděného do řezu je možné ovlivnit několika způsoby. Nejpoužívanější je škrtící ventil, nebo typ čerpadla. 3.2 Přívod středem nástroje U tohoto typu přívodu je výhodou maximální využití procesního média. Procesní médium se přivádí tělem řezného nástroje přímo na jeho břit a umožňuje zvýšení řezné rychlosti o 5 až 15 %. Při zvýšení tlaku média dochází ke zvýšení odvodu tepla i vzniklých třísek. Využívá se při technologii soustružení, frézování a hlavně u vrtání. U frézování a vrtání procesní médium přichází ke každému břitu po celé délce nástroje. Při tomto použití musí být speciálně upraveny držáky nástrojů, nebo samostatné nástroje, kterými přichází procesní médium. U vrtáků je médium přiváděno centrálními otvory přímo v nástroji. Tento typ je používán jak u nástrojů vyrobených z RO tak i SK, včetně nástrojů s výměnnými břitovými destičkami. [1] 3.3 Vysokotlaký přívod Vlivem vysokého tlaku procesního média dochází k většímu a razantnímu přívodu média přímo do místa řezu, což zvyšuje účinnost odplavování vznikajících třísek. Průměr trysky pro přívod procesního média je volen v rozsahu 0,3 1,0 mm. Tlak, který prochází tryskou, se pohybuje od 0,3 3,0 MPa, což klade daleko vyšší nároky na čistotu média. Tento typ přívodu se nejčastěji používá tam, kde má teplo nepříznivý vliv na trvanlivost nástroje a současně musí být zaručen bezproblémový odvod třísek. Nevýhodou je, že díky vysokému tlaku je médium rozstřikováno a tvoří mlhu. Pořízení vysokotlakého přívodu proto klade velké finanční nároky nejen na samotné zařízení, ale i na mnohdy nezbytné odsávání. [1] 3.4 Podchlazení řezných kapalin Jedná se o podchlazení procesních kapalin na teplotu menší, než je okolní teplota, čímž se zvýší její chladící schopnost. Běžně používané média mají teplotu kolem 40 C. Podchlazením snížíme teplotu u emulzí na 5 až 10 C a u olejů na 15 až 20 C. Při podchlazení však dochází u olejů k nepříznivému houstnutí a tím současně ke stoupání viskozity. Při podchlazení pod bod mrazu sice zvyšujeme výkon řezání, ale procesní média musí být upraveny dalšími přísadami, z důvodu zabránění zamrzání vodní složky. Podchlazením procesních médií docílíme snížení teploty v místě řezu o 75 až 100 C, přičemž největší efektivita podchlazení procesního média je při procesu hrubování, kde dochází díky velkým úběrům materiálu a tím ke vzniku vysokých teplot. Podchlazená média se používají i tam, kde je požadavek na velkou rozměrovou přesnost a kde neměnná teplota procesních médií omezí rozptyl požadovaných rozměrů. [2]

9 3.5 Další druhy MQL (Minimum Quantily Lubrication) Systémem MQL (Minimum Quantily Lubrication) je v poslední době stále více využíván, ať už jde o technologii soustružení, frézování, nebo vrtání. Tento systém využívá maximálního účinku procesního média s minimálním množstvím oleje. Jedná se o kombinaci stlačeného vzduchu a oleje, přičemž podle druhu technologie je volen typ vhodného oleje. Na obrázku č. 2 je vyobrazen design trysky. Médium je rozptýleno v proudu vzduchu ve formě kapek. Jde o kapky, které jsou zhruba 0,5 µm velké. Tato hodnota se považuje za optimální. Médium, které obsahuje vzduch a kapky oleje se nazývá aerosol. Aerosol se přivádí mezi nástroj a obrobek, kde vytváří souvislou vrstvu. Koncentraci aerosolu je možné volit škrtícím ventilem, přičemž je tato koncentrace je volena dle druhu technologie a aktuální situace. [2] Použitím MQL odpadají problémy se zpětným sběrem, recyklací apod., pouze při použití v malých prostorách s nastavenou vyšší koncentrací je nutné zajištění odsávání. S velkou účinností je MQL využíváno na strojích jejichž konstrukce neumožňuje použití procesních kapalin nebo olejů a kde při obrábění dochází k velkému tření. Obrázek 2 Design trysky Vírová trubice Jako jeden z dalších způsobů se dnes setkáváme s využitím vírové trubice. Jedná se o velice efektivní způsob vnějšího chlazení nástrojů hlavně při finálním opracování. Tento způsob je nevhodný pro těžké a střední hrubování včetně technologie vrtání. Princip byl objeven úplnou náhodou francouzským fyzikem Georges Ranque v roce Jde o jednoduché zařízení, které není ještě dostatečně teoreticky ujasněno. Stlačený vzduch vstupuje do tangenciálně vrtaného stacionárního generátoru (kde dosahuje až rychlosti zvuku), který nutí vzduch rotovat trubicí podél vnitřní stěny směrem k horkému řídícímu ventilu. Část tohoto vzduchu vystupuje přes jehlový ventil jako horký výfuk vzduchu. Zbývající vzduch je tlačen zpět středem proudu vzduchu, kde stále se točící se pohybuje pomalejší rychlostí při konání jednoduché (přirozené) výměny tepla. Vnitřní pomaleji se pohybující sloupec vzduchu nechává teplo vnějšímu rychleji se pohybujícímu sloupci vzduchu. Když pomalejší vnitřní sloupec vzduchu prochází středem stacionárního generátoru a vystupuje studeným výfukem, dosáhne extrémně nízké teploty. Odcházející vzduch dosahuje teploty až C. Vzduch, který neodchází je tlačen středem proudu vzduchu na opačnou stranu. Zde vystupuje jako studený vzduch, který dosahuje teploty až 46 C. [6] Tato metoda se využívá tam, kde nemůžeme z nějakého důvodu použít klasické metody chlazení. Hlavní využití má při ochlazování během svařování, chlazení při řezání papírových krabic a mnoha dalších, mimo jiné také při třískovém obrábění. Opačným

10 výstupem Vírové trubice je naopak ohřátý vzduch na teplotu až 100 C. Jeho využití nachází uplatnění například při vysoušení vzorků a testování teplotních senzorů. Obrázek 3 Vírová trubice [6] 4 ZÁVĚR Obecně je nejpoužívanějším způsobem přívodu procesního média vnější přívod, jenž je zastoupen na všech strojích starší konstrukce. Nové stroje bývají čím dále častěji vybaveny vysokotlakým vnitřním přívodem, umožňujícím dostat procesní médium středem nástroje přímo do místa řezu. Přívod média středem nástroje je dnes považován za standard stejně jako vnější přívod. Stejně jako typy přívodů procesních médií jsou rozšířeny i používány různé jeho druhy a typy. Nejpoužívanějším druhem jsou olejové emulze, řezné oleje a stlačený vzduch. Všechny popsané typy přívodů a druhy procesních médií mají svá specifika a jejich použití je přímo podmíněno způsobu zvolené technologie. Jejich volba je pak vždy podmíněna specifickým charakterem daného provozu. 5 LITERATURA [1] BRYCHTA, J.; ČEP, R.; NOVÁKOVÁ, J.; PETŘKOVSKÁ, L. Technologie II 1. díl. Ostrava : VŠB-Technická univerzita Ostrava, 2007, s ISBN [2] ČILÍKOVÁ, M.;PILC, J.;STANČEKOVÁ, D. : Řezné kapaliny a ich aplikacie, EDIS Žilina, 2005, ISBN [3] KOCMAN, K.; Technologické procesy obrábění, CERM, červenec 2011, s 63, ISBN [4] OŠEROVÁ, R. N. : Příprava a použití řezných kapalin při obrábrění kovů, Praha, SNTL 1953 [5] BÉKÉS, J.: Efektívne použitie rezných kapalin pri obrábaní. Celoštátna konferencia, Dom techniky ČSVTS Bratislava, 1988 [6] Katalog fa. VORTEX [online]. [cit ]. Dostupné z: [7] Článek z veletrhu EMO Hanover 2013 části řezné nástroje [online]. - [cit ]. Dostupné z: