Kai Boockmann & Michaela Boockmann
Boockmann Engineering GmbH
Eckartspfad, 97708
Bad Bocklet, Tyskland
Grunderna för smörjning av magnettråd
Magnettrådsbearbetning kräver smörjning av följande skäl:
• Skyddstråd och isolering
• Öka produktionshastigheten
• Skyddar lindningsverktyg
• Ökande täthet av lindningar
Att uppnå dessa resultat kräver konsekvent integration med högkvalitativ trådutrustning och pålitliga industriella magnetlösningar genom hela produktionslinjen.
Mekanik för magnettrådshantering
Föreställ dig en emaljerad tråd, som pressas till ett plan med en belastning Fz, friktionskraften att övervinna för att flytta tråden är en funktion av Fz. För torra, solida glidytor är friktionskraften oberoende av rörelsens hastighet v (Figur 1), vilket även gäller för trådar som är smorda med vax eller vaxliknande material. Smörjning med olja eller fett ger en viskös flytning, vilket är beroende av rörelsehastigheten.
Fig. 1 — Smörj- och friktionskraft.
För höga lindningshastigheter och lindningsdensitet krävs ofta en solid torr glidyta. Detta kan uppnås, med begränsad framgång, genom självglidande emaljer eller, mer framgångsrikt, genom att polera med fasta glidmedel, främst paraffin och vaxer. Effektiviteten av denna poleringsprocessen förbättras ofta i en trådglödgningsugn eller som en del av ett omfattande automatiskt magnettrådsutrustningssystem.
Oljiga smörjmedel tenderar att rinna ut ur utmatningsspolen. Liksom fett eller höga mängder relativt lågsmältande vax absorberar olja damm och beläggningar med dessa material kan inte motstå de höga specifika trycken mellan korsande trådar på grund av deras viskösa beteende. Sålunda är deras tillämpning främst att föredra för införingstekniken i motortillverkning etc.
Friktionskoefficienten såväl som glidegenskaperna, vindbarheten och insättningsförmågan visar var och en optima beroende på smörjmedelsmängden. Tyvärr ligger dessa optima ofta inte i samma kvantitetsintervall och måste därför bestämmas av erfarenhet.
Den dynamiska friktionskoefficienten, mätt mellan en tråd och en stålplåt (Parussel4), anges i tabell 1 för olika emaljmaterial och vaxer. Det är en materialegenskap hos det applicerade smörjmedlet, påverkad av trådisoleringsmaterialet. På grund av det starka beroendet av friktionskoefficienten från smörjmedelsmängden på trådytan (Figur 2), måste mängden som appliceras på ytan kontrolleras inom snäva gränser. Dessutom påverkar smörjningsprocessen smörjningens tillförlitlighet och enhetlighet, en faktor som är avgörande för operatörer av högkvalitativ trådutrustning.
Tabell 1. Dynamisk friktionskoefficient för olika kombinationer av isolerings- och smörjmaterial bestämd enligt Parussel 4 .
Fig. 2 — Friktionskoefficient för olika vaxer i jämförelse
Orsaker till lösningsmedelsfria smörjmetoder
Lösningsmedelsbaserade smörjmedel består av nästan 99 % av flyktiga organiska föreningar (VOC), som vanligtvis frigörs av ventilationssystem i fabriker (Figur 3).
Fig. 3 — Rök som frigörs vid lösningsmedelsbaserad trådsmörjning.
Eftersom statliga föreskrifter (t.ex. den europeiska VOC-förordningen 1999-13-EC5) begränsar mängden VOC-utsläpp också specifikt från produktion av magnettråd, kan tillverkare eliminera en viktig utsläppskälla genom att använda lösningsmedelsfri smörjning. Denna förändring stöds i allt högre grad av moderna industriella magnetlösningar och automatisk magnettrådsutrustning utformad för renare processer.
Och i förhållande till ISO 14000 kräver kunderna i allt högre grad program för miljöskydd från sina magnettrådsleverantörer. Applicerade vätskor, inklusive lösningar av fasta smörjmedel, skalas av trådytan på grund av ökade centrifugalkrafter på snabbsvängande styrvalsar i emaljeringsmaskiner med hög VD, vilket påverkar processens tillförlitlighet och kvalitet.
Lösningsmedelsfri magnettrådssmörjning minskar arbetarnas hälsoproblem från ångor och förhindrar allvarliga arbetsplatsolyckor samt brandrisk, vilket bidrar till en säkrare driftsmiljö för alla trådglödgningsugnar och strandningssystem.
Dessutom undviks lösningsmedelsinducerad attack på trådemaljen såväl som på plastspolar, vilket bevarar integriteten hos tråden som produceras på högkvalitativ trådutrustning.