دستگاه‌های سی ان سی در حین برش قطعات، گرما تولید می‌کنند که می‌تواند باعث خرابی ابزار برشی و قطعه کار شود. برای جلوگیری از این مشکل، سیستم خنک کننده در دستگاه‌های سی ان سی استفاده می‌شود.

سیستم خنک کننده باید بتواند برای هر نوع ابزار برشی و قطعه کار، میزان خنک کنندگی مناسب را ارائه کند. برای این منظور، سیستم خنک کننده معمولاً شامل یک یا چندی از موارد زیر است:

1. مایع خنک کننده: این روش خنک کردن با استفاده از آب یا محلول‌های خنک کننده دیگر است. این مایع‌ها به صورت مستقیم به ابزار برشی و قطعه کار تزریق می‌شوند و با جذب گرما، آن را از قطعه کار و ابزار برشی به دور می‌کنند.

2. پمپ خنک کننده: این روش از آب یا مایعات خنک کننده استفاده می‌کند که توسط یک پمپ به یک دستگاه خنک کننده انتقال داده می‌شود. این دستگاه خنک کننده می‌تواند شامل یک یا چند فن خنک کننده و یک مبدل حرارتی باشد.

3. گاز خنک کننده: در این روش، یک گاز خنک کننده به عنوان ماده خنک کننده استفاده می‌شود. این گاز به صورت مایع به کمک یک کمپرسور فشار داده شده و به دستگاه خنک کننده منتقل می‌شود. سپس، گرما با جذب گاز خنک کننده توسط دستگاه خنک کننده از ابزار برشی و قطعه کار دور شده و گاز به شکل مایع به کمپرسور بازگردانده می‌شود.

در کل، سیستم خنک کننده در دستگاه‌های سی ان سی بسیار مهم است و بهتر است از آن در هنگام برش قطعات استفاده شود تا از خرابی ابزار برشی و قطعه کار جلوگیری شود.

مایع خنک کننده

معمولاً چهار نوع مایع خنک کننده وجود دارد. روغن صاف یا روغن های طبیعی، روغن های مصنوعی یا سنتزی، روغنهای محلول و روغنهای نیمه سنتزی که با تعلیق روغن امولسیون و پایه آب با نزدیکترین خاصیت به آب به دست می آید. مهمترین ویژگی که برای مایع خنک کننده دستگاه cnc وجود دارد این است که از زنگ زدگی قطعات جلوگیری می کند و امکان استفاده از آن برای بسیاری از فلزات و در محدوده های حرارتی مختلف وجود دارد:

    روغنهای صاف: این روغن ها امولسیونی نمی‌شوند و در عملیات ماشینکاری احتمال تبخیر و تقطیر آنها بسیار کم است. به طور کلی این روغن ها بر پایه مواد معدنی یا مواد نفتی هستند و در آنها روان کننده های قطبی مانند روغن نباتی و چربی‌های اشباع دیده می‌شود. همچنین ممکن است در این روغن ها مواد افزودنی دیگری مانند گوگرد یا کلر و فسفر وجود داشته باشد
    روغن های سنتزی: این دسته از خنک کننده ها روغن معدنی یا نفتی ندارند و به جای آن از ترکیبات آلی و معدنی قلیایی به همراه مواد افزودنی برای جلوگیری از خوردگی استفاده شده است. معمولاً این سیالات بهترین نتیجه را به صورت رقیق می‌دهند و در این وضعیت بهترین نتیجه ممکن را بین خنک کننده های مختلف می دهد.
    روغن های محلول: این روغن ها معمولاً هنگام مخلوط شدن با آب یک امولسیون ایجاد می‌کنند. ترکیب کردن این روغن ها با یک روغن معدنی پایه برای ایجاد امولسیون مناسب ضروری است. این ماده خنک کننده به صورت رقیق عملکرد مناسبی دارد و نقش آن در انتقال حرارت و روانکاری هم مناسب است. روغن های محلول از جمله مایعات ارزان قیمت و رایج در بازار هستند.
    روغن های نیمه سنتزی: هنگامی که روغن‌های محلول و روغن های سنتزی با هم مخلوط می شوند یک نوع مایع نیمه سنتزی حاصل می‌شود. این روغن ها از لحاظ عملکرد در انتقال حرارت و هزینه بین مایعات محلول و سنتزی قرار می گیرند و شرایط بینابینی آنها را دارند.

 ژل خنک کننده

در برخی از کاربردهای خاص می‌توان از مواد خمیری یا ژلاتینی به عنوان خنک کننده دستگاه cnc استفاده کرد که معمولاً در حفاری و سوراخکاری کاربرد دارد. در این جور کاربردها ایجاد یک پوشش نازک در اطراف ابزار برشی و احاطه کردن بدنه آن برای جلوگیری از اصطکاک ضروری است. این نوع ماده از لحاظ ساختاری شبیه به موم زنبور عسل است و ماندگاری آن روی ابزار برشی نسبت به سایر خنک کننده ها بیشتر است.
آئروسل ها

آئروسل ها را هم می توان به عنوان یک سیال در جریان برش و روانکاری دستگاه سی ان سی معرفی کرد که در آن هوا به همراه قطرات ریز مایعات به محل برش فرستاده می شود. تحویل آئروسل به‌عنوان کولانت دستگاه سی ان سی مستقیماً از طریق یک ابزار فلوت مانند انجام می شود. البته نحوه رساندن مایع خنک کننده محل برش و موقعیت قرارگیری آن ممکن است از یک دستگاه به دستگاه دیگر تغییر کند و شما با توجه به آن باید نوع خنک کننده دستگاه cnc را انتخاب کنید. نکته جالب در مورد این دستگاه ها این است که تراشه‌های دور شده خشک هستند و نیازی به گرفتن رطوبت و فیلتر آنها نیست.
خنک کننده دی اکسید کربن

دی اکسید کربن به عنوان یک نوع ماده خنک کننده استفاده می‌شود که از طریق مایع تحت فشار به محل برش فرستاده می شود. شرایط خاص این گاز به کاهش دما کمک می کند و برای تغییر فاز به حالت جامد کافی است. در مرحله بعد کریستالهای تشکیل شده به کمک یک نازل خارجی و با استفاده از اسپیندل به یک محل خاص فرستاده می شوند تا مجدداً مایع خنک کننده بازیافت شود.
نکات ایمنی در مورد استفاده از کولانت دستگاه cnc

در یک دهه گذشته به دلیل نگرانی فزاینده در مورد خطرات ایمنی و سلامتی در محیط کار، نگرانی‌هایی در مورد استفاده از ماده خنک کننده دستگاه cnc به وجود آمده که جای تعجب ندارد. متاسفانه میزان بیماری در اثر قرارگیری در معرض سیالات و روان کننده ها بیش از ۴۰ درصد است که اغلب و آنها بیماری‌های پوستی و اختلالات تنفسی هستند. بنابراین اگر به عنوان تکنسین دستگاه تراش سی ان سی فعالیت می کنید حتما موارد زیر را به عنوان پیشگیری رعایت کنید:

    غلظت مایع خنک کننده به هنگام استفاده نباید بیش از حد استاندارد باشد
    میزان سیال استفاده شده در حین ماشینکاری از سطح توصیه شده تجاوز نکند
    اپراتورهایی که مشکل های پیش زمینه‌ای دارند باید اقدامات پیشگیرانه بیشتری انجام دهند
    مایعات خنک کننده باید فاقد هرگونه ماده سمی یا بازیافتی باشند
    باید از کرم محافظ یا پوشش های محافظ به شکل مناسب استفاده شود
    استفاده از دستکش های محافظ و استاندارد ضروری است
    اپراتورها و نیروهای کار باید در مورد رعایت بهداشت شخصی به خوبی آموزش ببینند

ویژگی ها و خصوصیات ماده خنک کننده دستگاه cnc

هدف اصلی استفاده از مایع خنک کننده تامین شرایط خنک کاری روی دستگاه و روانکاری در محل قرار گیری ابزار برشی و قطعه کار است. خنک کردن ابزار و قطعه کار برای پایان دادن به اثرات غیرضرور گرما روی قطعه کار بسیار مهم است، در حالیکه ابزار برشی و قطعه کار را از خوردگی در امان نگه می دارد. در مورد خصوصیات کلی کولانت دستگاه cnc باید به موارد زیر اشاره کنیم:

    روغنکاری و روانکاری بهتر در کنار خنک‌کنندگی
    جلوگیری از خوردگی سطح قطعه کن
    ایجاد ثبات شیمیایی فیزیکی و فنی در حین استفاده از دستگاه
    جلوگیری از تنش محیطی غیر قابل کنترل در محل کار

بازیافت مواد روانکار و خنک کننده

اگر تجربه کار در کارگاه سی ان سی را داشته باشید به احتمال زیاد متوجه شده اید که حجم زیادی از مایع خنک کننده دستگاه cnc استفاده می شود که احتمال بازیافت آن بسیار کم است. به همین دلیل اکثر کارگاه ها و تولیدکنندگان به دنبال پیدا کردن یک راهکار برای بازیافت و استفاده مجدد از روغن و مواد خنک کننده هستند.

اگر در دستگاههای پیشرفته امکان فیلتر کردن تراش ها و بازیافت روغن وجود داشته باشد، بسیار خوش شانس هستید و از این طریق می‌توانید بخشی از هزینه کلی خود را کاهش دهید. اما متاسفانه بسیاری از دستگاه‌های قدیمی چنین قابلیتی را ندارند و از طرف دیگر امکان بازیافت ماده خنک کننده برای صاحب کارگاه هم وجود ندارد. به همین دلیل سعی کنید با شرکتهای فروشنده در این مورد مشورت کنید و اگر آنها به شما راهکاری پیشنهاد دادند از آن استفاده کنید. در غیر این صورت باید یک راهکار مناسب و استاندارد برای دفع روغن پیدا کنید.