Skärvätskor höjer produktkvaliteten, förlänger verktygens livslängd och bidrar till en jämn och pålitlig bearbetning. Genom att kyla, smörja, avlägsna spån och skydda mot korrosion är de en självklar del av både verkstadsarbete och storskalig industriproduktion. Här går vi igenom deras viktigaste funktioner, de vanligaste typerna och hur de används.
Därför används skärvätska
Vid metallbearbetning utvecklas höga temperaturer till följd av plastisk deformation och friktion mellan verktyg och arbetsstycke. Om värmen inte leds bort riskerar både detaljen att deformeras och verktyget att förlora sin skärpa. Skärvätskan fyller därför flera viktiga funktioner i processen.
Den kyler skärområdet och förhindrar både att arbetsstycket blir skevt och att verktyget förlorar sin härdning. Verktygets skäregg är härdad för att vara hård och slitstark, men vid höga temperatur under lång tid mjuknar stålet, hårdheten minskar och verktyget slits ut.
Skärvätskan verkar därför som en effektiv kylare som bevarar verktygets egenskaper. Samtidigt smörjer den kontaktytan mellan skäreggen och materialet, vilket minskar friktionen och ger en jämnare yta.
Skärvätskan bidrar också till att hålla skärområdet rent genom att skölja bort spånor. Det minskar risken för ytskador, spåntrassel och avbrott i bearbetningen.
Vätskorna innehåller dessutom rostskyddande tillsatser som förhindrar korrosionsangrepp på arbetsstycket. De kan även förbättra bearbetbarheten hos material som annars är svåra att skära, exempelvis rostfritt stål, titan och nickelbaslegeringar.
Vanliga typer av skärvätska
Skärvätskor delas in utifrån deras sammansättning och egenskaper. Valet styrs av material, bearbetningsmetod och maskintyp.
Rena skäroljor
Oljebaserade vätskor med hög smörjförmåga. De används främst där verktyget utsätts för högt tryck och där kylning är av mindre betydelse. Vanliga användningsområden är gängning, borrning och formande operationer.
Maskiner/processer:
- Gängmaskiner (skärande och rullande)
- Borrmaskiner
- Manuell gängning med gängtapp eller snitt
- Pressar och formmaskiner
Fördelar: Mycket god smörjning, låg verktygsförslitning och fin ytfinish.
Nackdelar: Sämre kylning, kan orsaka rök och kräver rengöring av detaljen.
Emulsioner
Består av en blandning av vatten och oljekoncentrat, ofta med tillsatser för att förbättra både kylning och smörjning. Vanligast i industriell produktion med cirkulerande system.
Maskiner/processer:
- CNC‑fräsmaskiner
- CNC‑svarvar
- Automatiska fleroperationsmaskiner
- CNC‑bearbetningscentrum för aluminium, stål och gjutjärn
Fördelar: God kombination av kylning och smörjning.
Nackdelar: Kräver underhåll för att undvika bakterietillväxt och lukt.
Syntetiska skärvätskor
Helt oljefria vätskor som består av vattenlösliga syntetiska ämnen. De används där maximal kylning och renhet är viktig, till exempel vid slipning och höghastighetsbearbetning.
Maskiner/processer:
- Slipmaskiner
- Höghastighetsfräsar
- Maskiner för aluminiumlegeringar eller känsliga ytor
- Finslipning och efterbearbetning
Fördelar: Utmärkt kylförmåga, låg rök- och luktutveckling, skonsamma mot känsliga material.
Nackdelar: Lägre smörjförmåga än oljebaserade vätskor.
Specialvätskor
För särskilda krav finns specialanpassade skärvätskor, till exempel:
- EP‑oljor (Extreme Pressure): För rullande processer där extremt höga ytlaster uppstår. Maskiner: Gängrullmaskiner, pressar för formande bearbetning.
- MQL‑vätskor (Minimal Quantity Lubrication): För bearbetning med mycket liten vätskeanvändning, miljövänligt. Maskiner: Höghastighetsfräsar, automatiska maskiner med integrerad MQL‑utrustning.
- Högtrycksvätskor: För djuphålsborrning och andra tunga operationer med höga krav på spånevakuering. Maskiner: Djuphålsborrmaskiner, stora fleroperationsmaskiner med högtryckspumpar.
Hur skärvätska tillförs
Effekten av skärvätskan beror inte bara på dess typ utan också på hur den tillförs. Vanliga metoder är:
- Nerkylning: En kontinuerlig ström av skärvätska spolas över skärzonen för att kyla, smörja och spola bort spån.
- Dimsmörjning: En fin dimma av skärvätska riktas mot skärzonen och används när man vill hålla vätskemängden låg. Denna används ofta vid höghastighetsmaskiner.
- Verktygsgenommatad tillförsel: Vissa maskiner är utrustade med verktygsgenommatade kylsystem. Detta system leder skärvätskan direkt genom verktyget, vanligtvis via dess interna kanaler, och fram till skärområdet. Det är särskilt effektivt vid djuphålsborrning och andra precisionsarbeten.
- Riktade kylvätskemunstycken: Riktade munstycken placeras nära skärverktyget och arbetsstycket för att leverera skärvätskan med hög precision. Munstyckena kan justeras för att styra vätskan till specifika punkter på verktyget eller arbetsstycket.
- High Pressure Directed Coolant (HPDC): HPDC‑system använder specialanpassade munstycken och högtryckspumpar för att leverera skärvätskan under mycket högt tryck direkt till skärområdet. Metoden är särskilt effektiv vid tung bearbetning och material som kräver effektiv kylning och spånevakuering.
Sammanfattning
De spelar en avgörande roll för att höja produktkvaliteten, skydda verktygen och säkerställa en stabil process. Genom att kyla, smörja, transportera bort spån och skydda mot korrosion bidrar de till både effektivare produktion och längre livslängd på verktyg och maskiner.
Olika typer av skärvätskor används beroende på material, maskin och bearbetningsmetod. Rena skäroljor ger överlägsen smörjning vid höga tryck, emulsioner erbjuder en bra balans mellan kylning och smörjning i CNC‑maskiner, medan syntetiska vätskor prioriterar maximal kylning och renhet. För särskilda behov finns specialvätskor som EP‑oljor för extremt tryck, MQL för minimal vätskeförbrukning och högtrycksvätskor för djuphålsborrning.
Effekten av skärvätskan beror också på hur den tillförs till skärområdet. Vanliga metoder är överspolning, dimsmörjning (MQL), verktygsgenommatad tillförsel och riktade munstycken – alla med olika fördelar beroende på tillämpning. För riktigt krävande bearbetning används ibland HPDC‑system som kombinerar hög precision med högt tryck för effektiv kylning och spånevakuering.
Rätt val och korrekt användning av skärvätska är en investering i bättre resultat, högre produktivitet och längre livslängd på både verktyg och maskiner.
