Rich--house.ru

Строительный журнал Rich—house.ru
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

СОЖ. Все о смазочно-охлаждающей жидкости

Смазочно-охлаждающие жидкости – СОЖ: состав, основные функции и основные требования к продукту

Смазочно-охлаждающие жидкости – СОЖ – это сложные многокомпонентные составы, обеспечивающие смазывание и охлаждение инструмента в зоне его контакта с деталью при разных видах обработки металлов. Благодаря работе СОЖ износ инструмента значительно снижается, а качество и точность обработанных деталей повышаются. В процессе своей работы СОЖ выполняет ряд сопутствующих функций: защищая обработанные детали, оборудование и инструмент от коррозионных процессов, она также помогает выносить стружку и абразив из зоны контакта детали и инструмента.

СОЖ делятся на две большие группы:

    Масляные СОЖ , применяемые в состоянии поставки – продукты на базовой основе масел, усиленные комплексом специальных присадок, органических соединений серы, фосфора, хлора, а так же антипенных, антикоррозионных и антиокислительных присадок.

Водорастворимые СОЖ , поставляемые в концентрированном виде – разбавляются водой до рабочей эмульсии, концентрация которой зависит от типа механообработки и типа обрабатываемого материала. Как правило, это 5–10% эмульсии. На первой иллюстравции: слева – вода + масло; справа – эмульсия.

Состав СОЖ

Смазочно-охлаждающие жидкости являются обязательным элементом большинства технологических процессов обработки материалов резанием и давлением. Точение фрезерование, сверление, шлифование и другие процессы обработки резанием сталей, чугунов, цветных металлов и сплавов, неметаллических конструкционных материалов, штамповка и прокатка металлов характеризуются большими статическими и динамическими нагрузками, высокими температурами, воздействием обрабатываемого материала на режущий инструмент, штамповочное и прокатное оборудование.

В этих условия основное назначение СОЖ – уменьшить температуру в зоне обработки, силовые параметры обработки и износ режущего инструмента, штампов и валков, обеспечить удовлетворительное качество обработанной поверхности. Помимо этого СОЖ должны отвечать гигиеническим, экологическим и другим требованиям, обладать комплексом антикоррозионных, моющих, антимикробных и других эксплуатационных свойств.

Применение СОЖ при обработке металлов резанием и давлением позволяет увеличить производительность оборудования, повысить точность обработанных поверхностей и снизить их шероховатость, уменьшить брак, улучшить условия труда и, в ряде случаев, сократить число технологических операций.

Основные требования к эксплуатационным свойствам СОЖ в зависимости от типа и условий их применения:

  • технологические свойства (стойкость режущего инструмента, производительность процесса обработки, качество обработанной поверхности детали и др.) должны соответствовать требованиям технологического процесса обработки металлов;
  • экономическая эффективность применения , в том числе взамен одной или нескольких ранее применявшихся СОЖ (с учетом технологической эффективности, стоимости, срока службы, разницы в затратах на транспорт, хранение, приготовление, эксплуатацию, регенерацию и утилизацию);
  • соответствие современным гигиеническим требованиям .

Также к качеству СОЖ предъявляют дополнительные требования:

  • отсутствие коррозионного воздействия на оборудование и обрабатываемый материал;
  • защитное (антикоррозионное) воздействие на оборудование и обрабатываемый материал;
  • отсутствие разрушающего действия на лакокрасочные покрытия оборудования, на резиновые уплотнения, пластмассовые направляющие, устройства автоматики и другие элементы металлообрабатывающего оборудования;
  • отсутствие обильного пенообразования, дыма, тумана, аэрозоли при эксплуатации;
  • удовлетворительная фильтруемость;
  • отсутствие отложений, пленок, затрудняющих перемещение движущихся частей металлообрабатывающих станков;
  • стабильность при хранении и транспортировании, в том числе при низких температурах;
  • удовлетворительные моющие свойства;
  • удовлетворительная микробиологическая стойкость и длительный срок службы водных эмульсий и растворов СОЖ;
  • стабильность эксплуатационных свойств СОЖ в процессе длительного применения – устойчивость к деградации;
  • легкость приготовления рабочих эмульсий и растворов;
  • удовлетворительная разлагаемость отработанной СОЖ при обезвреживании и утилизации, экологическая безвредность отходов.

СОЖ — что это? Состав, виды и преимущества использования.

При всех видах механической обработки металлов в зоне контакта инструмента с заготовкой действуют мощные силы трения и выделяется большое количество тепла. Это приводит к ухудшению качества обработки поверхностей, ускоренному износу инструментальной оснастки и оборудования, изменению свойств и структуры обрабатываемого металла из-за перегрева. Чтобы избежать негативных последствий, при токарной и других видах металлообработки рекомендуется применение СОЖ.

Что такое СОЖ?

Аббревиатура СОЖ в производстве и металлообработке расшифровывается как “смазочно-охлаждающая жидкость”, также употребляется термин СОТС — “смазочно-охлаждающие технологические средства”. СОЖ — это многокомпонентные составы, главным назначением которых является охлаждение и смазка инструментов и обрабатываемых деталей из черных и цветных металлов и сплавов. Они уменьшают трение и защищают инструменты и заготовку от перегрева и коррозии, эффективно удаляют абразивную пыль и мелкую стружку из рабочей зоны, предотвращают быстрый износ основных элементов оборудования.

Виды и характеристики СОЖ

Основными техническими характеристиками СОЖ являются плотность и вязкость, которые зависят от состава и определяют их смазывающие и охлаждающие качества. Также важным свойством охлаждающей жидкости является температура замерзания, определяющая условия, в которых возможно применение смазки.

В зависимости от состава, СОЖ подразделяются на две группы:

По форме выпуска различают концентраты и готовые к применению эмульсии. В особую группу можно выделить аэрозоль, применяемый на нестационарных рабочих местах.

Масляные СОЖ

Масляные СОЖ — это чистые минеральные масла (вязкость 2 — 40 мм2/с при 50°С) или с добавками разнообразных функциональных присадок (противозадирные, антифрикционные, антитуманные, антикоррозионные и пр.). Производятся из нефтепродуктов, в связи с чем относятся к горючим жидкостям.

Имеют отличные смазывающие свойства, но при этом отмечается ряд недостатков: низкая способность к охлаждению, испаряемость и высокий уровень пожарной опасности. Масляные смазочно-охлаждающие жидкости не требуют специального приготовления, они выпускаются готовыми к применению.

Выбор и применение СОЖ на масляной основе

Масляные СОЖ характеризуются показателями плотности, вязкости и температурой вспышки, что и является основными критериями выбора определенной марки смазочно-охлаждающей жидкости. Они традиционно используются при тяжелых режимах работы на металлорежущих станках — с низкими скоростями подачи и большой глубиной резания. Эмульсолы на основе минерального масла широко применяются при хонинговании, развертывании и сверлении, а также в случаях, когда уплотнение станка не позволяет использовать водосодержащие продукты.

Чистые минеральные масла без присадок имеют ограниченное применение и чаще всего применяются при простых работах с цветными металлами (бронза, латунь, медь), а также с углеродистыми сталями и чугуном. Для труднообрабатываемых материалов подходят масляные смазочно-охлаждающие жидкости более сложного состава с присадками.

Делая выбор между несколькими марками смазочно-охлаждающей жидкости с аналогичными характеристиками, специалисты рекомендуют отдать предпочтение тем продуктам, которые:

  • имеют более высокую прозрачность для лучшего обзора рабочей зоны
  • не образуют масляный туман и безопасные для персонала
  • не содержат хлора и при этом обладают высокими смазывающими свойствами и обеспечивают требуемое качество обработки

Синтетические и полусинтетические СОЖ

Водосмешиваемые СОЖ в своем составе содержат различные органические и неорганические вещества, среди которых: спирты, вода, эмульгаторы, электролиты, биоциды, ингибиторы коррозии, противозадирные присадки и пр.

Преимущества этого вида эмульсолов — невысокая стоимость, простота приготовления рабочих эмульсий, низкая пожароопасность, хорошие охлаждающие свойства. Недостатки — пенообразование, высокая степень биопоражения микроорганизмами и расходы на утилизацию.

Классификация водорастворимых СОЖ

Поставка водосмешиваемых эмульсолов осуществляется в виде концентрата, который используется для приготовления рабочих эмульсий непосредственно на месте применения. При этом обязательным условием получения качественного продукта является правильное разбавление концентрата водой — он добавляется в воду и тщательно перемешивается.

Эта группа включает три основных разновидности СОЖ с разной дисперсностью основного компонента:

  1. Эмульсионные: грубодисперсные продукты, получаемые путем разбавления водой эмульсолов, содержащих до 85% минеральных масел. Вследствие смешивания эмульсола и воды в концентрации 5-30% образуется эмульсия белого цвета, обладающая высокими смазывающими характеристиками.
  2. Полусинтетические: концентрированные продукты с коллоидной степенью дисперсии, содержат до 50% минеральных масел. Рабочий полупрозрачный раствор концентрацией 1-10% получают при смешивании с водой. Он в равной мере характеризуется хорошими смазывающими и охлаждающими свойствами.
  3. Синтетические: концентраты, не содержащие масел, имеют молекулярную степень дисперсности. Основные компоненты: поверхностно-активные вещества (ПАВ), вода, водорастворимые полимеры и присадки. Рабочий раствор в концентрации 1-10% обладает высокими охлаждающими свойствами.

Состав и характеристики СОЖ на водной основе

Водорастворимые СОЖ характеризуются отличными охлаждающими свойствами и поэтому подходят для высокоскоростных режимов обработки металлов. Кроме того, они дают возможность получить рабочий раствор различной концентрации, что расширяет применяемость данного вида эмульсолов в металлообработке.

Например, одна и та же марка смазочно-охлаждающей жидкости может использоваться для черновой механической обработки в концентрации 2-5%, а при выполнении особо трудных операций (глубокого зенкования, сверления и пр.) — в повышенных концентрациях до 8%. Синтетические СОЖ с невысокой концентрацией 1,5-2,5% обычно выбирают для шлифовальных операций.

Рекомендуемые концентрации и применяемость каждой марки СОЖ для определенного вида механической обработки приводятся в технической документации производителей. Точное соблюдение дозировок гарантирует стабильность готового раствора СОЖ и позволяет достичь максимально эффективной обработки металлов.

Выбор и применение СОЖ

Основными сферами применения смазывающе-охлаждающих жидкостей являются токарная и фрезерная обработка металлов. Эмульсол для металлообработки выбирается, исходя из конкретных условий производства: типа оборудования, применяемого инструмента, выполняемых технологических операций, материала заготовки, способа подачи рабочей эмульсии и пр.

СОЖ для токарных станков — какую выбрать?

Однозначного ответа на вопрос, какая СОЖ лучше для токарной обработки , нет: ее нужно выбирать с учетом скоростного режима и свойств обрабатываемого металла.

При высокоскоростной токарной обработке необходимо использовать СОЖ с улучшенными теплоотводящими и антифрикционными характеристиками.

Даже при обработке нержавеющих металлов в составе концентрата СОЖ, эмульсола или эмульсии для токарных станков должны быть специальные присадки для предотвращения коррозии инструмента и узлов оборудования.

В состав токарной эмульсии для обработки вязких металлов обязательно вводят антизадирные компоненты.

Как выбрать СОЖ для фрезерования?

Требования к СОЖ для фрезерных станков зависят от режима резания, материала инструмента и заготовки. Например:

при использовании фрез с твердосплавными пластинами они должны сочетать высокие смазочные и низкие охлаждающие свойства (фрезерование является прерывистым процессом, поэтому интенсивное охлаждение зоны реза приводит к образованию термических трещин на режущих кромках инструмента из-за резких перепадов температуры);

при обработке деталей из алюминия и нержавейки необходимо для улучшения качества обработки поверхностей следует применять СОЖ с антизадирными присадками.

Особенности выбора СОЖ для шлифовальных станков

К СОЖ для шлифовки металлов предъявляются повышенные требования по пожаробезопасности, пено- и туманообразованию, содержанию опасных для здоровья персонала веществ.

Во время шлифования в рабочей зоне образуется большое количество мелкой стружки и абразивной пыли, что приводит к образованию царапин на обрабатываемых поверхностях. Поэтому для обеспечения высокого качества деталей необходимо выбирать СОЖ с улучшенными моющими свойствами.

СОЖ для сверления

Выбирая смазочно-охлаждающую жидкость для сверлильного станка, необходимо обязательно учитывать глубину отверстий: СОЖ для глубокого сверления должны обладать повышенными теплоотводящими и антифрикционными свойствами.

Для повышения качества обработки поверхностей отверстий в деталях из нержавеющей стали в состав СОЖ вводят компоненты, предотвращающие налипание металла на сверло.

Одним из важнейших требований к СОЖ при использовании твердосплавных сверл является содержание присадок, препятствующих выгоранию кобальта.

СОЖ для обработки металлов давлением

Подбор СОЖ для обработки металлов давлением осуществляют с учетом особенностей технологических режимов выполняемых процессов (прессование, горячая или холодная штамповка).

В основном для операций горячей штамповки применяются пожаробезопасные смазочно-охлаждающие жидкости на водной основе с графитом и без графита, а также масляные СОЖ с графитом. Эти продукты образуют термостойкую смазочную пленку с хорошими разделительными свойствами. Они уменьшают износ оборудования, предотвращая жесткий контакт матрицы и заготовки.

Широкое применение получило также специальное испаряющееся масло для штамповки, в состав которого входят особые полярные присадки (эфиры). Оно отличается невысокой вязкостью, легко наносится на рабочие поверхности, испаряется при нагреве и не требует последующей очистки.

Для холодной обработки металлов давлением выпускаются СОЖ на масляной основе со значительным содержанием различных присадок и смазочных добавок, придающих нужные эксплуатационные свойства — коррозионную устойчивость и износостойкость, хорошие противозадирные качества. Создаваемая защитная масляная пленка снижает трение, уменьшает дефекты и улучшает качество поверхности получаемой детали.

Марки и рейтинг СОЖ

Первые места в рейтинге СОЖ для металлообработки занимают продукты марок Henkel, Blaser, Cimcool — данные фирмы специализируются на выпуске смазочно-охлаждающих жидкостей. Для компаний Castrol, Shell, Mobil основным направлением является производство моторных масел, а выпуск СОТС для них — «побочное» дело. При этом стоимость СОЖ всех вышеперечисленных марок одинаково высока , в том числе из-за немалых затрат на доставку и растаможку.

Кроме того, под видом эмульсий и эмульсолов известных марок нередко продаются фальсификаты, опасные не только для оборудования, но и для здоровья людей.

Смазывающе-охлаждающие жидкости отечественного производства стоят значительно дешевле, но при этом обладают рядом недостатков, в числе которых:

  • быстрое расслоение, бактерицидное заражение и, как следствие, и потеря рабочих свойств;
  • коррозия и разрушение деталей станка, выполненных из цветных материалов;
  • вспенивание и выпадение осадка при использовании с жесткой водой;
  • аллергические реакции и другие проблемы со здоровьем у персонала;
  • высокая токсичность отработанной эмульсии и проблемы с её утилизацией.

При разработке нашей продукции мы учли эти факторы, поэтому концентрат СОЖ для металлообработки марки Oilсool полностью отвечает современным санитарно-гигиеническим требованиям, а пакет присадок Ecoboost 2000 обеспечивает высокие антикоррозионные, антифрикционные, противозадирные и другие важные эксплуатационные свойства. Производимые нами смазочно-охлаждающие жидкости ничем не уступают зарубежным аналогам и при этом стоят дешевле.

Когда требуется замена СОЖ

Замена эмульсола производится по истечению срока годности продукта, а также в тех случаях, когда в процессе использования его качество, внешний вид и эксплуатационные характеристики значительно ухудшились.

Как показывает практика, масляные эмульсолы имеют более длительный срок годности по сравнению с СОЖ на водной основе. Это объясняется тем, что вода является хорошей средой для развития всевозможных микроорганизмов, что приводит к снижению уровня кислотности рН и появлению неприятного запаха. Вредными факторами для водосмешиваемых СОЖ являются также повышенные температуры, загрязнение смазочными материалами и абразивами. Такая эмульсия теряет стабильность и свои свойства, становится более токсичной. Текущий контроль состояния СОЖ дает возможность своевременно выявить несоответствия и внести корректировки. Периодичность контроля устанавливается стандартами:

  • для масляных СОЖ: 1 раз в месяц
  • для полусинтетических и синтетических СОЖ: 1 раз в 2 недели
  • для эмульсионных СОЖ: 1 раз в неделю

Смазочно-охлаждающая жидкость и ее характеристики

Процесс обработки металла связан с сильным трением, которое возникает между заготовкой и приспособлением. Оно способствует быстрому износу инструмента, пластическому изменению заготовки, изменению характеристик металла из-за сильного перегрева. Чтобы уменьшить силу трения и понизить температуру, нужна будет специальная смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ).

  • Характеристики СОЖ
  • Классификация по составу
  • Структура и описание действия
  • Использование

Характеристики СОЖ

Общее разделение смазочно-охлаждающих жидкостей производится по нескольким важным параметрам.

  1. По происхождению состава. Создаются масляные СОЖ, основание такой жидкости — это нефтяные масла, животные или различные жиры.
  2. По методу компоновки. Эмульсол — готовый продукт с большим сроком хранения — или технические жидкости, изготавливаемые именно перед использованием из концентрата в соответствии с нормами и правилами.
  3. По отраслям использования. Производятся разные виды СОЖ для различных условий использования: синтетическая специальная жидкость для операций пластического изменения, СОЖ для различных рабочих станков.
  4. По физико-механическим характеристикам — вязкости, кислотному числу, температурной вспышки. Последний параметр обуславливает использование масляных СОЖ для горячей работы, к примеру, штамповки.

Классификация по составу

По составу СОЖ делят на несколько видов.

  1. Масляные — составы из частиц, которые не нужно смешивать с водой. Основной масляных жидкостей считаются парафиновые, минеральные или другие масла (60−95%). Для улучшения эффективности во избежание износа, фрикционности и разрушения в состав вносятся разные присадки и ингибиторы. Масляные жидкости обладают прекрасными смазывающими свойствами. Применяются для мягких металлов при стандартных режимах работы.
  2. Минеральные — основание делается из нефти способом специального гидрирования. Для улучшения качества в состав вносятся присадки из жиров, хлора, серы, соединений фосфора. Эти составы используются при определенных видах металлической обработки, таких как: нарезание стали, алюминия, латуни, нарезание резьбы, фрезерные работы по легированным сталям.
  3. Водосмешиваемые — раствор из воды на минеральном основании. Эти составы обладают лучшими охлаждающими свойствами и небольшой токсичностью, но при этом слабыми смазочными характеристиками. Сфера использования — стандартный и средний режим заточки меди и бронзы, фрезерование и сверление всех разновидностей цветных металлов, шлифовка и штамповка материала.
  4. Синтетические и средне-синтетические, это смесь воды, специальных активных веществ, растворимых полимеров, качественных и специальных присадок, ингибиторов коррозии. Для улучшения смазывающих характеристик в синтетические составы тоже вносятся специальные присадки.
  5. Эмульсии — составы с огромной концентрацией дисперсных частиц. Уменьшают уровень износа приспособления и оборудования почти во всех операциях по металлической обработке.
Читать еще:  Таблица -плотность и удельная теплоемкость нержавеющей стали

Структура и описание действия

Частое применение СОЖ в процессах специальной обработки металла обусловлено качественным разделением трущихся поверхностей изделий и агрегатов и снижением их температурного режима. Относящаяся к разряду лучших смазочно-охлаждающая жидкость может добавить в свой состав некоторые компоненты.

  1. Основание из синтетических веществ или специальных жиров.
  2. Присадки, которые повышают антифрикционные и противозадирные параметры.
  3. Компоненты, которые будут мешать расслоению состава при его хранении.
  4. Присадки, которые мешают развитию коррозии и разрушению.
  5. Компоненты, которые могут помешать образованию пены и улучшающие смачиваемость деталей при металлообработке.

Использование

СОЖ используют для смазывания и охлаждения рабочей зоны при обработке. Свойства этих жидкостей дают возможность уменьшить трение в зоне обработки, тем самым мешая износу инструмента, улучшая качество изделий, интенсивность технического процесса и, в итоге, общую производительность работы.

Благодаря своим смазывающим характеристикам эти жидкости отлично снижают силу трения между поверхностью изделия и кромкой режущего приспособления, внутреннее трение в нужном слое металла. Некоторые технические жидкости обладают химическими свойствами, которые помогают убавлению не только силы трения, но и силы резки.

Большинство жидкостей — поверхностно-активные вещества с отличными адсорбционными свойствами. Они могут создавать плотную пленку на поверхности металла, которая хорошо снижает трение. Удлиненные молекулы этих добавок попадают в небольшие трещины на поверхности металла, как клин, тем самым ослабляя связь между частицами материала. Получается, что СОЖ «помогает» рабочему приспособлению срезать слой от главного металла.

Смазочно-охлаждающее технологическое средство и смазочно-охлаждающая жидкость: классификация и назначение

При обработке металлов резанием применяются смазочно-охлаждающие технологические средства (СОТС). В процессе изготовления множества металлических конструкций может использоваться разновидность СОТС — смазочно-охлаждающая жидкость.

Статьи

Уменьшить нагрузку на рабочий инструмент, валки и штампы при резании металла; охладить их и снизить интенсивность изнашивания основные функции смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС). Это, в свою очередь,помогает добиться высококачественной обработки поверхностей. Кроме того, СОТС обладают дополнительными возможностями. С их помощью можно удалить абразивные загрязнения и стружку из мест резания. СОТС также предотвращают появление коррозии на рабочем инструменте и обрабатываемой заготовке.

На эти вопросы постараемся ответить в данной статье.

Типы СОТС

В зависимости от агрегатного состояния различают СОТС 4-х типов:

  • газообразные;
  • пластичные;
  • твердые;
  • жидкие (смазочно-охлаждающие жидкости, СОЖ).

Газообразные СОТС представляют собой газы – активные (например, воздух, кислород, углекислый газ) или нейтральные (такие, как азот, гелий, аргон). В процессе обработки металлических поверхностей происходит взаимодействие активных газов с металлом, в результате чего на нем образуется оксидная пленка. Эта пленка обеспечивает дополнительную защиту поверхностей от износа. Ввиду трудоемкого применения газообразные СОТС редко применяются на практике.

Пластичные СОТС. Они, как правило, используются в ходе ручной обработки металлических поверхностей (например, при сверлении, полировании, нарезании резьбы). Пластичные СОТС иногда затруднительно подвести в зону резания. Кроме того, у них низкая эффективность теплоотвода и их невозможно собрать и очистить для повторного прменения. К СОТС этого типа относятся пластичные смазки с неорганическими, мыльными или углеводородными загустителями.

Твердые СОТС. В их состав включены такие компоненты, как мягкие металлы (олово, свинец, медь), органические вещества (полимеры, воски, твердые жиры, мыла) или минеральные материалы со слоистой структурой (дисульфид молибдена, слюда, графит). Твердые СОТС эффективны при высоких температурах и нагрузках и используются в качестве покрытия поверхностей, когда другие СОТС оказываются неработоспособыми. Обычно в нормальных условиях СОТС такого типа не применяется, так как обладает малоэффективным теплоотводом, а ее эксплуатация вызывает трудности.

Жидкие СОТС (СОЖ). Классификация

Среди всех СОТС наиболее распространенным видом являются жидкие.

В зависитости от компонентов, входящих в состав СОЖ, смазочно-охлаждающая жидкость может быть:

  • водосмешиваемые
  • масляные
  • быстроиспаряющиеся

Водосмешиваемые СОЖ

Водные эмульсии масел, которые готовятся путем перемешивания концентрата в воде, широко используются в процессе лезвийной или абразивной обработки металлов (цветных и черных) при применении средних и легких режимов резания.

Водосмешиваемая смазочно-охлаждающая жидкость обладает следующими преимуществами в сравнении с другими видами СОЖ:

  • высокая пожаробезопасность и охлаждающая способность;
  • меньшая токсичность;
  • стоимость ниже.

Из числа минусов водосмешиваемых СОЖ выделяются невысокие смазочные характеристики, низкая стабильность свойств при длительном хранении и применении материала.

Различают следующие водосмешиваемые смазочно-охлаждающие жидкости:

  • эмульгирующиеся или эмульсолы
  • полусинтетические
  • синтетические
  • растворы электролитов

Эмульгирующиеся СОЖ

Если смешать такую СОЖ с водой, то образуется эмульсия. Основной компонент эмульсолов – минеральные масла со средней вязкостью (парафиновые или нафтеновые). Иногда их можно заменить (полностью или частично) на алкилбензолы или полиальфаолефины, синтетические сложные эфиры или жирные масла.

Концентрация масел в эмульгирующихся СОЖ варьируется в пределах от 20 % до 85 %. Перед использованием жидкость следует разбавить водой до 1-5 %-й концентрации. 20. 60 % состава эмульсолов представляют эмульгаторы, присадки, связующие агенты, спирты, гликоли, микробиоциды, ингибиторы, а также иные неорганические и органические вещества. В роли эмульгаторов могут выступать поверхностно-активные вещества (ПАВ) и их смеси с натриевыми и калиевыми мылами сульфокислот, смоляных и жирных кислот.

Полусинтетические СОЖ

У них аналогичный состав, если сравнивать с эмульгирующимися СОЖ. В то же время эти 2 вида водосмешиваемых смазочно-охлаждающих жидкостей имеют значительную разницу в соотношении игредиентов.

Основа полусинтетических СОЖ – вода (до 50 % всего состава), а эмульгаторов в жидкости содержится до 40 %. Нефтяное масло с низкой вязкостью добавлется в такие СОЖ в малых пропорциях. Полусинтетические смазочно-охлаждающие жидкости так же, как и эмульгирующиеся могут содержать в своем составе биоциды и присадки. Перед применением их необходимо разбавить водой до 1-10 %-х растворов.

Синтетические СОЖ

Состав таких СОЖ включает в себя антипенные присадки, водорастворимые полимеры, биоциды, ПАВ и ингибиторы коррозии. Чтобы улучшить смазочные характеристики в синтетические СОЖ вводят противозадирные и противоизносные добавки. Синтетические смазочно-охлаждающие жидкости представляют собой порошки или концентрированные водные растворы. При прменении концентрация СОЖ должна быть 1-10 %. Синтетические смазочно-охлаждающие жидкости наиболее универсальны и удобны при эксплуатации и хранении.

Большинство смазочно-охлаждлающих жидкостей созданы для конкретных режимов металлообработки и для определенных констуркционных материалов. Например, традиционные водосмешиваемые СОЖ, отлично работающие с различными сталями, не подходят для мягких цветных металлов. На крупных предприях это вызывает необходимость создание большого скалдского запаса жидкостей различных типов и назначений для каждого случая применения.

Удачным решением этой непростой задачи стала полусинтетическая универсальная смазочно-охлаждающая жидкость EFELE CF-621 от компании «Эффективный Элемент».

Одна смазочно-охлаждающая жидкость для множества применений!

Универсальная СОЖ EFELE CF-621 от компании «Эффективный Элемент» представляет собой концентрат эмульсии, состоящий из синтетической основы с добавлением не более 15 % композиции минеральных масел. Перед применением он добавляется в воду в необходимых пропорциях.

Получившаяся рабочая эмульсия – универсальная смазочно-охлаждающая жидкость – обеспечивает хорошие смазочные и охлаждающие свойства при большинстве операций резания:

  • Сверление, в том числе глубокое
  • Фрезерование
  • Точение
  • Шлифование
  • Развертывание
  • Нарезание внутренней / наружной резьбы
  • Пиление
  • Хонингование и притирка

В отличие от традиционных СОЖ универсальная смазочно-охлаждающая жидкость EFELE CF-621 отлично работает со сталями, чугунами, титаном, алюминиевыми сплавами. Подбирая необходимую концентрацию и режимы резания, она может применяться также для медных сплавов.

Масляные СОЖ

В основу масляных СОЖ входят минеральные масла, усиленные противоизносными, антифрикционными, противозадирными, противотуманными и антипенными наполнителями; антиоксидантами и ингибиторами коррозии. Масляные смазочно-охлаждающие жидкости отличаются друг от друга наборами эксплуатационных характеристик и физико-химических параметров. Причиной этому является применение разных базовых масел в составе СОЖ.

Илл. 1. Применение масляной СОЖ

Масляные смазочно-охлаждающие жидкости в качестве основы могут включать в себя:

  • маловязкие экстракты селективной очистки;
  • минеральные нафтеновые или парафиновые масла высокой степени очистки;
  • композиции из нескольких минеральных масел.

Доля масла в составе жидкостей этого вида, как правило, варьируется от 60 % до 95 % от всей массы. Однако в масляных СОЖ могут также использоваться синтетические масла. Из-за высокой стоимости они чаще всего применяются там в качестве наполнителей.

Масла, в которых отсутствуют присадки, можно использовать как СОЖ, но лишь при обработке с легкими режимами резания повехностей из мягких металлов (латуни, меди, магния, углеродистой стали, бронзы). В случае с резанием труднообрабатываемых сталей и сплавов масляные СОЖ без присадок малоэффективны, так как обработка осуществляется при тяжелых режимах резания.

К противоизносным присадкам в масляных смазочно-охлаждающих жидкостя относятся полимерные жирные кислоты, осерненные жиры или диалкилфосфаты. В зависимости от назначения жидкости их доля в составе материала колеблется от 0,5 % до 5 %.

Антифрикционные присадки в масляных смазочно-озхлаждающих жидкостях могут быть в виде органических или полимерных ненасыщенных жирных кислот, их эфиров, жиров и растительных масел. Концентрация таких добавок обычно составляет 5. 25 %.

К противозадирным присадкам в масляных СОЖ можно отнести хлорированный парафин, сульфиды, осерненные жиры, полисульфиды и иные вещества, которые содержат фосфор, серу или хлор. Доля таких присадок в составе смазочно-охлаждающих жидкостей в зависимости от условий их применения и назначения составляет 0,5. 20 %.

Противотуманные присадки – атактический полипропилен или полиолефины – используются в СОЖ данного типа с целью снизить интенсивность образования масляного тумана. Их концентрация в материале колеблется от 0,5 % до 3 %

Среди антипенных присадок наиболее распространены диметилселиконовые полимеры. В масляных СОЖ их доля составляет 0,0005…0,001 %.

Продукты окисления некоторых ингредиентов СОЖ способствуют образованию коррозии на обрабатываемых деталях и узлах оборудования. Предотвратить ее появление помогают ингибиторы коррозии в составе материала. Эти добавки выбираются исходя из области применения СОЖ. Дело в том, что различные конструкционные материалы имеют разную устойчивость к коррозии. Иногда весьма неплохие результаты показывают присадки, улучшающие смазочные характеристики (дисульфиды, ненасыщенные жирные кислоты, аминофосфаты).

В сравнении с другими видами СОТС масляные СОЖ имеют следующие преимущества:

  • имеют высокие смазывающие характеристики
  • обеспечивают улучшенную защиту рабочего инструмента и обрабатываемого металла от коррозии
  • увеличивают эксплуатационный ресурс режущего инструмента
  • более тщательно и эффективно смывают продукты износа инструмента и стружку
  • подходят для централизованных систем смазки
  • приспособлены для рециркуляции, очистки и повторного применения

Однако у масляных СОЖ есть свои недостатки, среди которых относительно низкие охлаждающие свойства, высокая пожароопасность, низкая термическая стабильность, повышенная испаряемость, а также довольно большая стоимость. Эти моменты значительно сужают область применения масляных смазочно-охлаждающих жидкостей.

Быстроиспаряющиеся СОЖ

Быстроиспаряющиеся СОЖ изготавливаются на базе галогенпроизводных углеводородов, обладающих низкой температурой кипения. Такие СОЖ превосходно охлаждают режущий инструмент и быстро испаряются. При этом на поверхностях обрабатываемой детали из присадок образуется тонкая пленка. Она отлично смазывает поверхности при различных технологических операциях (при нарезании резьбы, сверлении, протягивании, развертывании). Данный вид СОЖ нашел свое применение при обработке труднообрабатываемых сплавов и одновременной обработке нескольких слоев разнородных материалов.

Илл. 2. Примеры применений различных СОЖ

Выбор жидкости

Применение СОТС – один из самых доступных и при этом выгодных по стоимости методов увеличения производительности машиностроительных и металлообрабатывающих производств.

Смазочно-охлаждающие технологические средства – это сложные многокомпонентные составы. В настоящее время на рынке смазочных материалов представлен широкий ассортимент СОТС, что дает возможность подобрать оптимальный вариант для того или иного случая.

Практика показывает, что рациональное использование современных СОТС более, чем в 4 раза позволет увеличить срок эксплуатации рабочего инструмента и форсировать режимы резания на 10. 50 %.

Выбирать СОЖ необходимо с учетом типа обрабатываемого материала.

Рекомендации по выбору:

  • при обработке цветных металлов и легкообрабатываемых сталей рекомендуется применять масляные СОЖ, в составе которых есть жировые наполнители
  • при обработке мягких и конструкционных сталей, нарезании резьбы и зубьев или протягивании следует использовать хлоросодержащие масляные СОЖ

Способы подачи СОЖ

Существуют несколько способов подачи смазочно-охлаждающих жидкостей:

  • напорная струя
  • свободно падающая струя
  • струя в распыленном состоянии / воздушно-жидкостной смеси
  • подача смазочно-охлаждающей жидкости по каналам, находящимся в теле лезвийного режущего инструмента. Этот способ подачи смазочно-охлаждающих жидкостей в участки трения является сравнительно новым и перспективным.

Таким образом, современные СОТС снижают энергозатраты при механической обработке металлов, повышают производительность предприятий и улучшают качество обработки и санитарно-гигиенические условия труда обслуживающего персонала.

ПОЧЕМУ НАМ ДОВЕРЯЮТ

Инженеры БОРФИ – профессионалы в своем деле. Серьезный подход к решению любой производственной задачи – наше кредо. Знания и опыт позволяют нам оказывать квалифицированную техническую поддержку крупнейшим российским предприятиям. Мы ценим тех, с кем работаем, и дорожим их доверием.

ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ

С применением покрытий MODENGY количество брака на производствах спойлеров для грузовиков сводится к минимуму

«Газпромнефть – смазочные материалы» вывела на рынок новое синтетическое моторное масло для дизельных двигателей

Характеристики СОЖ: общая информация

СОЖ применяются при всех типах механической обработки различных металлов. Какими бывают и какими свойствами обладают популярные разновидности смазочно-охлаждающих жидкостей?

  • Что такое СОЖ?
  • Разновидности
  • Области применения
  • Особенности выбора
  • Марки и рейтинги

При обработке металлических заготовок используется мощный режущий инструмент, который движется на высокой скорости. В результате и заготовки, и рабочий инструмент испытывают высокие нагрузки и перегреваются, а со временем начинает страдать качество обработки. Чтобы избежать негативных последствий, в промышленности используют смазочно-охлаждающие жидкости (расшифровка аббревиатуры СОЖ). Далее раскажем о том, какими бывают характеристики СОЖ, как они определяют их свойства и область применения.

Что такое СОЖ?

Это многокомпонентная смесь, в которую входят вещества, которые обеспечивают смазку и охлаждение поверхностей, участвующих в обработке заготовки. Чаще всего такие жидкости используются в работе с черными и цветными металлами и их сплавами. Об их необходимости многие знают на личном опыте, так как сталкивались и с перегревом инструмента, и его повреждением, и с некачественно обработанными поверхностями.

Использование СОЖ стало фактическим стандартом в тех технологических процессах, где металл обрабатывают резанием, прессованием, шлифованием, фрезерованием или сверлением.

Разновидности и их характеристики

В СОЖ технические характеристики определяют их принадлежность к той или иной группе. Система классификации базируется на разности составов. Принято выделять две основные группы жидкостей: масляные и водосмешиваемые. Вторые, в свою очередь, могут быть синтетическими и полусинтетическими. Еще одно отличие — форма выпуска. В продаже представлены концентраты и эмульсии. Первые необходимо разводить перед применением в том соотношении, которое производитель указал на упаковке.

Масляные

В их состав входят чистые минеральные масла с добавками. Масла используются с определенными параметрами вязкости — в среднем это 2—40 мм2/с при 50 °С. Эти СОЖ горючие, так как в их составе присутствуют нефтепродукты. В качестве добавок — мы также будем называть их присадками — используются компоненты, которые отвечают за антикоррозийные, противотуманные, противозадирные, бактерицидные и другие свойства жидкости.

У масляных продуктов отличные смазочные характеристики, и это главное их достоинство. Недостатков больше: низкая охлаждающая способность, высокая способность к испарению, небезопасные условия применения, сложность и дороговизна утилизации отработанных масел.

Читать еще:  Что означает «твёрдость стали» или что такое HRC?

В продаже представлены готовые масляные СОЖ, которые не требуют разведения. Можно сразу приступать к работе с ними на токарных станках или другом оборудовании для металлообработки.

Водосмешиваемые

В состав водосмешиваемых СОЖ входят органические и неорганические компоненты, в том числе спирт, эмульгатор, электролит и разнообразные присадки. От масляных их отличает доступная стоимость, простой принцип приготовления (даже в домашних условиях), низкая вероятность воспламенения, слабо выраженное влияние на организм рабочего, высокая способность к охлаждению режущих частей оборудования.

Недостатки

К недостаткам относят образование пены в месте контакта СОЖ с заготовкой и высокую вероятность поражения биологически активными организмами — из-за заражения или гниения жидкости она становится непригодной для дальнейшего использования. Когда биомасса накапливается, она может выводить из строя насосное оборудование, трубопроводы и другие механизмы подающей системы. А их очистка — процесс дорогостоящий и ресурсозатратный.

Трудно поддается регенерации масло, которое попадает из механических частей рабочего станка. Когда оно накапливается в специальных емкостях, возникает опасность задымления, ухудшаются технологические параметры жидкости и противокоррозийные характеристики. Щелочь в составе негативно воздействует воздействие на кожные покровы и слизистые человека.

Водосмешиваемые СОЖ поступают в продажу в концентрированном виде. Это позволяет готовить эмульсии на рабочем месте, непосредственно перед применением. Итоговые характеристики будут зависеть от содержания воды и активных компонентов.

Три разновидности водосмешиваемых СОЖ

В СОЖ технические характеристики зависят от дисперсности основной составляющей. По этому признаку продукцию делят на три категории.

  • Эмульсионные представляют собой грубодисперсные СОЖ, получаемые при разведении эмульсолов водой. Содержание минерального масла в них достигает 85 %. После добавления воды (до 30 % итогового объема) на выходе получается белая эмульсия с отличной смазывающей способностью.
  • Синтетические СОЖ (дисперсность на молекулярном уровне) не содержат масла и являются концентратами. В их составе преобладают ПАВ, вода, водорастворимые полимеры и присадки. Итоговая концентрация раствора (после разбавления) — до 10 %.
  • Полусинтетические жидкости (дисперсность на коллоидном уровне) наполовину состоят из минеральных масел. При смешивании их с водой получают раствор с содержанием активных веществ до 10 %.

В полусинтетических СОЖ хорошо выражены и охлаждающие, и смазывающие свойства, у синтетических — только охлаждающие. Для улучшения эксплуатационных характеристик добавляют присадки: антикоррозийные, противоизносные, противозадирные, антитуманные, антипенные.

  • СОЖ марки МР-7: свойства, применение и аналоги
  • Применение СОЖ
  • Химический состав СОЖ

Области применения разных СОЖ

Главные функции СОЖ — охлаждать и смазывать. Современные продукты из этой категории часто умеют намного больше, но вначале пойдет речь именно об их основном назначении.

Как и где используют масляные СОЖ

Они зарекомендовали себя в сложных условиях работы на металлорежущем оборудовании, где требуется увеличенная глубина резания на умеренной скорости. Часто они применяются при хонинговании, развертывании и сверлении. Специалисты рекомендуют использовать их там, где нет технической возможности работать с водосмешиваемыми составами. Продукты на основе масла используют для смазывания поверхностей металлозаготовок из бронзы, меди и латуни, в работе с углеродистыми сталями и чугуном.

Отличия в применении водорастворимых СОЖ

Охлаждающие свойства определяют использование СОЖ на водной основе. Они хорошо зарекомендовали себя там, где инструмент работает на высокой скорости, активно нагревается и ему требуется эффективное охлаждение. Одну и ту же жидкость в разной концентрации можно использовать в разных режимах работы: в низкой концентрации при черновой обработке, а в высокой — при финишной. Минимальная походит для большинства шлифовальных операций. Точные рекомендации можно узнать в технической спецификации, разработанной производителем.

Особенности выбора

Если под вашу задачу подходит масляная СОЖ, обратите внимание на такие ее признаки:

  • прозрачность. Чем она выше, тем лучше обзор на рабочем месте;
  • способность к туманообразованию. СОЖ с такими свойствами небезопасна для здоровья персонала (если не использовать СИЗ) и отрицательно влияет на обзор инструмента и заготовок на рабочем месте;
  • содержание хлора. Отсутствие этого компонента — хороший признак;
  • смазывающие характеристики. Чем лучше эти свойства, тем более качественной считается СОЖ.

Водорастворимые СОЖ подбираются с учетом технических условий металлообработки, вида оборудования, перечня технологических операций, особенностей подачи эмульсии на рабочую область и других критериев.

Для токарной обработки СОЖ выбирают с учетом скорости вращения инструмента и плотности металла. Также при высокой скорости вращения инструмента нужна жидкость с усиленными теплоотводящими свойствами. Так как в СОЖ содержится вода, обязательным компонентом является антикоррозионная присадка, а при работе с вязкими металлами (например, алюминий) — антизадирные вещества.

Если при фрезеровании используются фрезы с твердосплавными пластинами, используют полусинтетические СОЖ с выраженными охлаждающими и смазывающими качествами. Интенсивное охлаждение при этом противопоказано, так как может привести к термическим трещинам.

Для шлифовальных станков важно минимальное содержание легковоспламеняющихся компонентов и тех, которые вызывают образование пены и тумана. В процессе шлифования на рабочем месте образуется большое количество пыли и стружки, которые могут привести к образованию царапин на заготовке. В этом случае стоит обратить внимание на СОЖ с моющими характеристиками.

Марки и рейтинги отдельных наименований

Лидирующие позиции на рынке СОЖ сегодня занимают компании «Лукойл», Henkel, Blaser, Ratak, Shell, Mobil. Одни из них специализируются на этой категории товаров, для других это побочный, дополнительный продукт в ассортименте.

В СОЖ Лукойл Фрео МП 15 л характеристики оптимально подобраны для использования в современных обрабатывающих центрах, универсальных, токарных и фрезерных станках. Жидкость также является универсальной и представляет собой стабильную водную эмульсию с хорошей моющей способностью. Рекомендуется применять ее в концентрации от 3 % до 8 % при шлифовании, токарной обработке, распиливании, резании, сверлении сталей, чугуна, алюминия, меди и их сплавов. Главные преимущества — высокая степень очистки масел, отличные смазывающие характеристики, стабильность состава при хранении, низкая вероятность биопоражения, низкая способность к пенообразованию и слабая коррозийная агрессивность к металлам.

В СОЖ Ratak 6210 r характеристики не менее впечатляющие. Это биоустойчивая водосмешиваемая смазывающая жидкость на водной основе с добавлением масел. При разведении образует стабильную полупрозрачную эмульсию, которая защищает режущий инструмент от износа и предотвращает развитие коррозии. Подходит для лезвийной обработки, сверления, нанесения резьбы, точного фрезерования сталей всех видов, цветных металлов и их сплавов. Для разбавления концентрата допускается использование водопроводной воды без предварительной очистки. Для защиты от биопоражения в состав входит биоцид.

Планируете купить СОЖ для токарного станка по хорошей цене? Мы поможем вам с выбором продукции, которая подходит под ваши задачи, и предложим оптимальный по стоимости вариант. Сделайте выбор или обратитесь за помощь к специалистам компании Loc-Line по телефону 8 800 350 50 43 в г. Санкт-Петербург или по электронной почте info@loclinerus.ru.

ООО «ЮСМ Групп». Все права защищены. Не является офертой.

Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ): проблемы и решения

Что же такое СОЖ? Их функциональное назначение

В последнее время в процессах металлообработки все чаще и чаще стали применяться так называемые смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ).

В термине «смазочно-охлаждающие жидкости» уже кроется объяснение о предназначении этой продукции — смазывать и охлаждать. Для чего нужна такая функциональность СОЖ? Каждый, кому доводилось поработать дрелью или перфоратором, знает, что после пары дырок, проделанных в стене, температура сверла становится очень высокой — попытка его сменить заканчивается слегка ошпаренными пальцами. Теперь не сложно представить, какие нагрузки испытывают используемые в обработке материалов (особенно металлов) станки и инструменты.

Вот почему смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) являются обязательным элементом большинства технологических процессов обработки металлов и различных материалов резанием и давлением. Точение, фрезерование, сверление, шлифование и другие процессы обработки резанием сталей, чугунов, цветных металлов и сплавов, неметаллических конструкционных материалов, штамповка и прокатка металлов характеризуются большими статическими и динамическими нагрузками, высокими температурами, воздействием обрабатываемого материала на режущий инструмент, штамповочное и прокатное оборудование.

В этих условиях основное назначение СОЖ — уменьшить температуру, силовые параметры обработки и износ режущего инструмента, штампов и валков, обеспечить удовлетворительное качество обработанной поверхности (рис.1).

Так каково же все-таки основное назначение СОЖ? Данные жидкости выполняют ряд функций, которые призваны значительно усовершенствовать процесс обработки металлов:

  1. СОЖ удаляет стружку, грязь, пыль и другие загрязнения с места контакта инструмента и металла, что препятствует нарушению структуры металла под воздействием высоких температур;
  2. Диспергирование обрабатываемых металлов, в результате данной операции их поверхность разрушается, поэтому на выполнение работ затрачивается меньше энергии.
  3. Смазывание поверхностей, которое происходит в зоне контакта заготовки и инструмента, за счет чего оборудование уже не испытывает столь высоких нагрузок и возрастает срок его эксплуатации.
  4. Охлаждающая функция.

Классификация смазочно-охлаждающих жидкостей и присадок

Огромный ассортимент выпускаемой технической продукции, представленной сейчас на рынке металлообработки, требует определенного структурирования. Но, следует отметить, что конкретных квалификационных стандартов для СОЖ не разработано. Однако существует достаточно распространенное деление СОЖ на следующие группы:

  1. Масляные. Создаются они на базе масла (чаще всего минерального), которое и отвечает за снижение трения в местах контакта инструмента. С целью улучшить рабочие показатели в состав также входят пакеты присадок с определенными характеристиками.

Водосмешиваемые. Состав данных СОЖ достаточно разнообразен: эмульгаторы, спирты, масла, электролиты, присадки и другие вещества. Перед применением необходимо приготовить эмульсию, свойства которой будут во многом зависеть от процентного содержания воды.

Существует три типа водосмешиваемых концентратов СОЖ с различными эксплуатационными характеристиками:

  • эмульгирующаяся (эмульсол), или обычная, — концентрат СОЖ с высоким содержанием масла (60-75%), после разбавления водой образующий грубую эмульсию молочного вида;
  • полусинтетическая — концентрат СОЖ с низким или средним содержанием масла (10-50%), при смешивании с водой образующий полупрозрачную микроэмульсию; синтетическая — концентрат СОЖ, не содержащий масла и образующий с водой чистый химический раствор, — обычно используется при шлифовании.

Большую роль на характеристики смазочно-охлаждающих жидкостей также оказывают присадки, поэтому следует выделить и их основные виды:

  1. Антикоррозийные присадки, предназначенные для защиты поверхности металлов во время их обработки под воздействием экстремальных нагрузок.
  2. Противоизносные присадки позволяют уменьшить износ и старение инструментов, а также отдельных деталей и узлов станков при тяжелых условиях эксплуатации, тем смым продлевая срок службы оборудования.
  3. Противозадирные присадки предотвращают повреждение поверхностей инструмента во время обработки металлов.
  4. Антитуманные присадки противодействуют появлению тумана от масляных СОЖ, который негативно сказывается на работе станков и вызывает заболевания дыхательной системы работающих.
  5. Антипенные присадки продлевают срок службы самих смазочно-охлаждающих жидкостей, оберегая их от образования пены, губительно влияющей на свойства СОЖ.

Как правильно выбрать СОЖ?

Поскольку особенности технологического процесса определяются множеством факторов, например видом и условиями эксплуатации оборудования, типом обрабатываемых материалов и т. д., ни одна смазочно-охлаждающая жидкость не может обеспечить оптимальное смазывание, охлаждение и защиту инструмента и заготовки для всех возможных операций обработки.

Во-первых, для достижения наилучших результатов в работе следует правильно подобрать СОЖ к конкретному виду обработки (резание, литье под давлением, горячая штамповка и т.д.), определить требования к СОЖ в зависимости от проблем, возникающих при данном процессе (перегревается оборудование, следовательно, необходима охлаждающая способность СОЖ; прогорание смазки при высоких температурных режимах, следовательно, необходима высокая термостойкость смазки), а также настроить корректную подачу жидкости. От последнего фактора будет во многом зависеть моющая и охлаждающая способности.

Во-вторых, крайне важно для конкретных операций обработки конкретного материала подобрать уровень концентрации СОЖ, т.е. степень разбавления концентрата. Правильно выбранная концентрация (обычно от 3 до 10%) обеспечивает оптимальные эксплуатационные характеристики жидкости. Из этого следует, что применять СОЖ следует именно в той концентрации, которая рекомендована поставщиком. Слишком высокая концентрация может вызвать такие проблемы, как раздражение кожи и дыхательной системы у работников, вспенивание и плохая фильтрация жидкости. Слишком низкая концентрация также может привести к серьезным проблемам — размножению бактерий, коррозии и снижению качества обработки поверхности.

Кроме того, в процессе использования неизбежно происходит смешение СОЖ и масел, используемых для смазки направляющих станка и в его гидравлических системах. Поэтому необходимо использовать смазочные материалы, полностью совместимые с водосмешиваемой СОЖ, что помогает избежать накопления «захваченного масла».

После того как правильный тип СОЖ и рабочая концентрация были выбраны, крайне важно постоянно контролировать состояние жидкости. Необходимо отслеживать четыре параметра: концентрацию жидкости, уровень рН, количество бактерий и грибков, концентрацию растворенных солей и жесткость жидкости. Концентрация жидкости является наиболее важным контрольным фактором, ее необходимо проверять и регистрировать фактический уровень. Данные операции желательно проводить ежедневно или еженедельно в начале каждого рабочего дня или смены.

В процессе эксплуатации охлаждающей жидкости ее концентрация может существенно меняться из-за испарения воды в результате выделения тепла в процессе резки, а также из-за потерь вследствие циркуляции под высоким давлением. Это может привести к таким проблемам, как снижение показателя pH и повышение бактериальной активности, что сокращает срок службы рабочей жидкости, снижает качество продукции и увеличивает затраты.

Важно еще раз подчеркнуть, что, следуя вышеприведенным рекомендациям, предприятие сможет существенно увеличить производительность технологических процессов и в конечном итоге общую эффективность производства.

Уход за СОЖ и их замена

Важным резервом повышения производительности оборудования в металлообрабатывающем производстве является рациональное применение СОЖ, позволяющих увеличить стойкость режущего инструмента, улучшить качество обрабатываемой поверхности, обеспечить межоперационную защиту от коррозии. Оптимальное использование СОЖ возможно только при рациональной организации всех этапов их эксплуатации: транспортирования и хранения, приготовления и регенерации СОЖ.

  1. Хранение концентрата СОЖ. Во избежание потери технологических свойств СОЖ, в частности ее расслоения, концентрат СОЖ должен хранится только в закрытом вентилируемом помещении, исключающем скопление влаги и грязи на упаковке. Температура в помещении должна быть в пределах от +50 С до +400 С. Не допускается замораживание продукта. Для хранения СОЖ нельзя использовать емкости с внутренним гальваническим покрытие.
  2. Приготовление рабочих эмульсий. Качество рабочей эмульсии определяет её эксплуатационные свойства и срок службы. Для получения микроэмульсий используют различные диспергирующие устройства: гомогенизаторы, кавитаторы и коллоидные мельницы. Наиболее эффективными являются устройства ультразвукового диспергирования.

Рабочие эмульсии СОЖ получают смешением расчетных количеств воды и концентрата. Концентрат всегда добавляется в воду, а не наоборот. Добавление воды в концентрат может привести к образованию комков или желеобразных сгустков. Концентрат эмульсии перед добавлением в воду должен быть равномерно перемешан. Для этого закрытую бочку рекомендуется покатать.

Кроме того, вода должна иметь определенную, рекомендуемую для данной СОЖ, жесткость. Оптимальная жесткость воды лежит в пределах 175 – 350 ppm CaCO3. При жесткости воды более 440 ppm CaCO3 может ухудшиться стабильность эмульсии из-за образования и выпадения мыл. В этом случае рекомендуется умягчение воды. При очень низкой жесткости, менее 175 ppm CaCO3, может повыситься пенообразование.

Замена СОЖ. Основные этапы заключаются в следующем:

Перед заливкой свежей эмульсии, в сливаемую жидкость надо добавить очиститель системы и работать в обычном режиме в течение рабочей смены (8 — 12 часов). Слить отработанную жидкость в заранее приготовленные емкости для направления на утилизацию.

Осмотреть и очистить емкости и трубопроводы системы (или бачки для эмульсий в индивидуальных станках) от неорганических примесей, таких как металлическая стружка и абразив, и органических отложений в виде осадков, пленок.

Заполнить систему водой. При необходимости добавить в воду очиститель. Запустить систему в режиме циркуляции на 2 — 4 часа. Слить промывочный раствор . Используя смеситель, залить свежую СОЖ в нужной концентрации до рабочего уровня. Не проводить смешение добавлением воды в концентрат.

Читать еще:  Требования к металлической ленте, используемой для упаковки

Запустить систему в режиме циркуляции для гомогенного перемешивания не менее чем на 1 час (в зависимости от объёма системы). При необходимости довести до нужного уровня концентрацию СОЖ.

После этого система (станок) готова к работе. Проведенная таким образом замена способствует максимальному сроку службы новой рабочей эмульсии.

Уход за водосмешиваемыми СОЖ

В процессе эксплуатации СОЖ возможно некоторое ухудшение технологических показателей металлообработки, появление неприятных запахов, изменение цвета, расслоение, потеря защитных антикоррозионных свойств. Это связано с изменением концентрации эмульсии. Для поддержания свойств СОЖ необходим текущий контроль и корректировка качества рабочих эмульсий.

Периодичность контроля регламентирована:

  • для масляных СОЖ – не реже одного раза в месяц;
  • для эмульсий – не реже одного раза в неделю.

У водосмешиваемых СОЖ рекомендуется контролировать внешний вид, запах, концентрацию, pH, антикоррозионные свойства, содержание «инородного масла», механических примесей и микроорганизмов.

Внешний вид и запах контролируются практически ежедневно и могут косвенно свидетельствовать об изменении некоторых других качественных характеристик СОЖ. Например, при молочно-белом цвете свежеприготовленной эмульсии синевато-белый оттенок свидетельствует о ее заниженной концентрации, белый цвет с желтым или коричневым оттенком – о наличии «инородного масла», серый оттенок – о наличии примесей металла.

По однородности эмульсии можно судить о ее стабильности. Появление гнилостного запаха указывает на поражение эмульсии бактериями.

Все методы контроля качества СОЖ обычно представлены в техничсеком описании на продукт.

Проблемы, возникающие в процессе эксплуатации СОЖ

При неправильной эксплуатации жидкости и отсутствии контроля над основными физико-химическими показателями могут возникать отклонения в качестве обрабатываемой поверхности (задиры, высокая шероховатость и т.д.), антикоррозионной защите, износе и стойкости инструмента.

Изменение органолептических и гигиенических свойств жидкости может проявляться возникновением сильного неприятного запаха сероводорода, изменением цвета жидкости, появлением негативного воздействия на оператора (раздражение кожи и слизистых оболочек). Кроме того может наблюдаться расслоение и пенообразование СОЖ, бактериальное поражение. Это также может быть обусловлено и рядом других причин:

  • Слабые эмульгаторы и стабилизаторы СОЖ, вызывающие ее разделение на отдельные слои.
  • Нехватка биоцидных компонентов в СОЖ, и как следствие, рост бактерий и грибов, которые практически невозможно вывести из системы.

Что будет если не побороть эти явления:

  • Увеличение расходов на СОЖ.
  • Коррозия станков и отдельных узлов и механизмов.
  • Выход из строя фильтров и насосов для подачи СОЖ.

Смазочно-охлаждающие жидкости для металлообрабатывающих станков

Виды и применение смазочно-охлаждающих жидкостей

В процессе металлообработки всегда происходит сильное трение заготовки об инструмент. Особенно это является существенным для токарных станков, где резец сильно нагревается. Интенсивное трение вызывает и преждевременный износ инструмента для холодной пластической деформации, особенно для таких операций, как скоростная многопозиционная высадка или холодное выдавливание. Во всех этих случаях необходимо применение специальных смазочно-охлаждающих жидкостей.

Одной из последних отечественных разработок в области смазочно-охлаждающих жидкостей стала водорастворимая универсальная СОЖ EFELE CF-621. Несмотря на то, что эта СОЖ является синтетической , она имеет минимальную стоимость, характерную для минеральных продуктов.
EFELE CF-621 предназначена для операций обработки резанием таких металлов, как сталь, в том числе нержавеющая и легированная, чугуны, титан, алюминиевые и медные сплавы.
Эта СОЖ выпускается в форме концентрата. Она имеет янтарный цвет и приятный карамельных запах, не содержит формальдегидов, хлора и вторичных аминов, поэтому не оказывает вредного влияния на здоровье. Изготовленная из синтетических компонентов с добавлением (до 15%) композиции минеральных масел, СОЖ EFELE CF-621 обладает хорошей биостойкостью и высокими эксплуатационными свойствами. Это позволяет вести обработку металлов при меньшей концентрации раствора.

Смазочно-охлаждающие жидкости: структура, механизм действия

Повсеместное применение смазочно-охлаждающих жидкостей обусловлено тем, что они выполняют одновременно эффективное разделение трущихся поверхностей заготовки и инструмента, а также снижают температуру последнего. При этом состав компонентов, которые включают наиболее эффективные смазочно-охлаждающие жидкости, представлен:

  1. Смазками на основе синтетических или животных масел.
  2. Присадками, которые обеспечивают веществам антифрикционные, противозадирные показатели.
  3. Компонентами, исключающими расслоение составов при длительном хранении.
  4. Веществами, предохраняющими рабочие инструменты от коррозии, разрушения.
  5. Добавками, снижающими агрессивность.
  6. Присадками, улучающими смачиваемость, а также уменьшающими пенообразование при металлообработке.

Отработанные продукты подлежат обязательной утилизации.

Классификация, в соответствии с которой производятся смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) обычно производится по следующим параметрам:

  1. По происхождению основных компонентов. Так, выпускаются масляные СОЖ на основе технических масел – продуктов нефтепереработки, а также на основе жиров животного или растительного происхождения.
  2. По способу составления различают эмульсолы – продукты с длительным сроком самопроизвольного расслаивания, либо технические масляные СОЖ, которые готовятся непосредственно перед своим употреблением. В последнем случае согласно ГОСТ выпускается концентрат СОЖ.
  3. По отрасли своего применения выпускаются синтетические СОЖ, рассчитанные для условий операций пластического деформирования, притом для токарных станков.
  4. Масляные СОЖ различаются также по своим физико-механическим показателям – кислотному числу, вязкости температуре вспышки. Последняя характеристика определяет, можно ли применять масляные СОЖ в операциях горячей штамповки, либо нет.

Назначение смазочно-охлаждающих жидкостей и присадок

Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) широко используются в процессе металлообработки. Это связанно с тем, что применение современных станков и инструментов, требует охлаждения и дополнительной смазки из-за больших нагрузок во время их эксплуатации.

Смазочно-охлаждающие жидкости широко применяются в таких технологических процессах обработки металлов, как точение, сверление, шлифование, фрезерование, штамповка, прокат металлов, в том числе и металлов которые обрабатываются под воздействием высоких температур, высокого давления, под действием высоких статических и динамических нагрузок. Их используют в процессах, связанных с обработкой следующих материалов: сталь, чугун, цветные металлы и сплавы, неметаллические конструкционные материалы.

Смазочно-охлаждающие жидкости применяют для того, чтобы создать высокое качество обрабатываемых поверхностей и максимально продлить период эксплуатации оборудования, путем снижения температур рабочих поверхностей.

Высокое качество современных СОЖ значительно усовершенствует процесс обработки металлов, поэтому их применяют:

  • для удаления с обрабатываемых поверхностей пыли, стружки, грязи, которые замедляют процесс обработки металлов;
  • для обеспечения диспергирования металлов, благодаря которому они быстрее разрушаются, а на процесс их обработки затрачивается значительно меньше энергии;
  • для смазывания поверхностей в области контакта инструмента и обрабатываемой детали, что снижает нагрузку на оборудование, продлевая срок его эксплуатации.

Виды смазочно-охлаждающих жидкостей

Разные виды металлообработки и использование разнообразных материалов привело к производству большого разнообразия СОЖ. На сегодняшний день единых стандартов для этих материалов не разработано, но сложились несколько групп смазочно-охлаждающих жидкостей.

1. Масляные СОЖ. Масляные СОЖ создаются на базе минерального масла. Они предназначены в первую очередь для снижения трения, возникающего в месте контакта материала и инструмента. С состав масляных СОЖ могут входить присадки, улучшающие другие свойства жидкости.

2. Водосмешиваемые СОЖ. Водосмешиваемые СОЖ – это эмульсии, состоящие из таких компонентов, как спирты, эмульгаторы, масла, электролиты, присадки и другое. Свойства водосмешиваемых СОЖ напрямую зависят от процентного содержания в них воды, а так же от компонентов, которые преобладают в их составе.

Различают три типа водосмешиваемых СОЖ:

  • эмульгирующаяся (эмульсол) – это концентрированная СОЖ с высоким содержанием масла (от 60 до 75%), при ее разбавлении водой, она превращается в грубую эмульсию молочного вида;
  • полусинтетическая – это концентрированная СОЖ со средним или низким содержанием масла (от 10 до 15%), смешиваясь с водой, она образует полупрозрачную микроэмульсию;
  • синтетическая – это концентрированная СОЖ, не содержащая масла, при смешивании с водой она образует чистый химический раствор, используемы при шлифовании.

Присадки

В состав смазочно-охлаждающих жидкостей входят присадки, которые улучшают свойства жидкости. Различают несколько видов присадок:

  • антикоррозийные присадки защищают поверхности металлов от коррозии в условиях экстремальных нагрузок;
  • противоизносные присадки снижают уровень нагрузки на обработанные поверхности, защищая их от износа, их применение в узлах и агрегатах приводит к увеличению срока эксплуатации оборудования;
  • противозадирные присадки защищают обрабатываемы поверхности, а так же узлы и агрегаты, во время обработки;
  • антитуманные присадки препятствуют образованию тумана, который неизбежен при использовании масляных СОЖ, при этом туман отрицательно воздействует на здоровье рабочих и на работу оборудования;
  • антипенные присадки не позволяют пениться смазывающим жидкостям во время их эксплуатации, чем продлевают срок службы самих СОЖ.

Правила выбора СОЖ

Выбор той или иной смазочно-охлаждающей жидкости зависит от множества факторов: от типа обрабатываемых металлов, от условий эксплуатации оборудования и от множества других.

1. Выбор СОЖ должен исходить из конкретного вида обработки металла (шлифовка, резание, штамповка). Каждый вид обработки металлов имеет специфические проблемы, которые должно свести до минимума применение той или иной СОЖ. Например, при перегревающемся оборудовании требуется охлаждающая СОЖ, прогорание жидкостей требует применения термостойких СОЖ и т.д.

2. Следующим шагом подбирается необходимый уровень концентрации СОЖ, который зависит от конкретной операции и конкретного материала. От того, насколько правильно была подобрана концентрация СОЖ, будут зависеть эксплуатационные характеристики жидкости, поэтому концентрация должна соответствовать рекомендациям поставщика.

Слишком высокая концентрация СОЖ приводит к вспениванию и плохой фильтрации жидкостей, а у работников она может вызвать раздражение кожи дыхательных путей.

Слишком низкая концентрация СОЖ может стать причиной коррозии и неудовлетворительной обработке поверхностей, а так же стать причиной размножения бактерий.

3. В результате эксплуатации оборудования неизбежно смешивание масел и СОЖ. Это происходит и в направляющих станков, и в гидравлических системах. Поэтому необходимо следить за тем, чтобы все смазочные материалы были совместимы с водосмешиваемой СОЖ.

Во время эксплуатации СОЖ необходимо постоянно контролировать такие параметры СОЖ, как концентрация жидкости, количество бактерий и грибков, уровень рН, концентрация растворимых солей и ее жесткость. Наиболее важным параметром является концентрация СОЖ, ее систематически контролируют, с периодичностью один раз в день или один раз в неделю, с последующим занесением в журнал показателей ее фактического уровня.

Эксплуатация СОЖ приводит к изменению концентрации смазочно-охлаждающей жидкости, что в свою очередь имеет такие последствия как снижение pH, размножение бактерий и грибков, что в конечном результате значительно сокращает периоды между заменами СОЖ, снижает качество конечной продукции и приводит к увеличению затрат.

Правильно подобранная СОЖ, и соблюдение условий ее эксплуатации влияют на увеличение производительности технологических процессов и на эффективность производства в целом.

Правила эксплуатации СОЖ

Неправильная эксплуатация смазочно-охлаждающих жидкостей требует постоянного контроля за состоянием ее физико-химических показателей. Их отклонение от нормы приводит к образованию задиров на обрабатываемой поверхности, высокой шероховатости, к коррозии металлов, быстрому износу и выходу из строя дорогостоящего оборудования.

Изменение физико-химического состава СОЖ влечет за собой и ухудшение условий работы: в воздухе появляется запах сероводорода, жидкость и ее пары способны раздражать поверхность кожи, слизистых оболочек и дыхательных путей.

Ухудшение качества СОЖ, в частности ее расслоение и пенообразование, могут быть вызваны следующими причинами:

  • использование слабых эмульгаторов и стабилизаторов приводят к вспениванию жидкости и ее разделению на фракции;
  • недостаточная концентрация в СОЖ биоцидных компонентов приводит к росту грибов и бактерий, которые невозможно вывести из системы.

Изменение качества СОЖ приводит:

  • к увеличению расходов, связанных с ее заменой;
  • к возникновению процессов коррозии станков и инструментов;
  • к выходу из строя фильтров и насосов для подачи СОЖ.

Смазочно-охлаждающая жидкость: виды и правила применения

Каждый технологический процесс, связанный с обработкой материала, имеет свои особенности, которые необходимо учитывать в работе.

Для улучшения качества производства, повышения продуктивности, а также защиты инструмента используют дополнительные химические составы и жидкости.

Что такое СОЖ?

Смазочно-охлаждающая жидкость — это специально разработанный состав, применяемый при работе с металлами. Во время технологических процессов на токарных станках возникает трение, которое чаще всего приводит к деформации обрабатываемого изделия или изменению свойств используемого материала.

Основная задача СОЖ в процессе металлообработки — разделить поверхности, которые подвергаются трению, а также снизить температуру инструмента.

Содержание в составе химического продукта различных присадок помогает увеличить производительность, упростить рабочие процессы и повысить качество выпускаемой продукции.

Виды СОЖ, используемые при токарной обработке

Смазочно-охлаждающие жидкости, выполняя одинаковые функции, отличаются по составу и параметрам характеристик.

Масляные

Основой является минеральное масло, при этом состав могут дополнять различные функциональные присадки, выполняющие антифрикционные, противозадирные, антикоррозийные, антитуманные функции.

Жидкости не имеют цвета — их прозрачность не загораживает обзор заготовки в процессе шлифования или обтачивания. Обладая отличными смазочными характеристиками, имеют некоторые минусы: недостаток охлаждения и высокий уровень возгораемости.

Синтетические

Средство содержит компоненты, помогающие ослабить поверхностное натяжение жидкости, а также повысить действенность смазки.

В состав входят водорастворимые полимеры, ингибиторы коррозии, поверхностно-активные вещества, антипенные присадки, биоциды и вода. Для повышения эффективности смазывающей способности вводят противозадирные и противоизносные присадки.

Жидкость применяется при работе с нержавеющей сталью, чугуном, пластиком и различными полимерами. Средство обладает устойчивостью к заражению бактериями, что обеспечивает санитарную и экологическую безопасность, а также длительный срок эксплуатации.

Полусинтетические

Смазочно-охлаждающие полусинтетические средства в основе содержат минеральное масло. Жидкости отличаются высокими антикоррозийными параметрами и смазывающими свойствами.

СОЖ проявляют стойкость к поражению бактериями, а также содержат противозадирные присадки и защиту от износа.

Состав компонентов полусинтетических жидкостей практически не отличается от эмульсолов. Единственным различием можно назвать уровень концентрации элементов. Основой полусинтетических веществ является вода — до 50% и эмульгаторы — до 40%.

На водной основе

Предназначены для защиты оборудования, повышения срока службы станков, а также производительности процесса. Водные растворы содержат минеральные масла, биоциды, ингибиторы коррозии и другие компоненты, за исключением нитратов, вторичных аминов, соединений тяжелых металлов и хлора.

Вещества производятся в виде концентрата, который разбавляют водой. Как правило, смазочно-охлаждающее средство заливается в чистую воду. Производить процесс в другой последовательности, добавлять концентрат в воду, не рекомендуется.

Пропорция вещества и воды зависит от типа проводимой операции и обрабатываемого материала. Самая низкая концентрация составляет 2% и применяется для шлифовки металлических изделий. Для работы с высоколегированными сталями требуется не менее 10% средства.

Как приготовить СОЖ своими руками?

Для собственноручного приготовления эмульсии понадобятся такие ингредиенты:

  • жидкое мыло;
  • кальцинированная сода;
  • керосин;
  • подсолнечное масло;
  • отбеливатель;
  • теплая вода;
  • моющее средство для посуды;
  • емкость для варки и смешивания;
  • электрическая плитка.

Жидкое мыло соединяют с подсолнечным маслом, керосином и содой. Все ингредиенты берут в равных пропорциях и смешивают в емкости объемом не менее 10 л. В полученный раствор добавляют немного отбеливателя и моющей жидкости для посуды.

Затем всю смесь заливают теплой водой до заполнения емкости. На электрической плитке жидкость разогревают до температуры 90оС, непрерывно помешивая.

Правила применения

Для эффективного применения СОЖ рекомендуется следовать некоторым правилам:

  • расход средства рекомендуется выбирать не менее 10-15 л/мин.;
  • жидкость направляется на участок с максимальным выделением тепла;
  • подача СОЖ начинается с момента начала токарной обработки, в противном случае резкое охлаждение перегретого инструмента приведет к образованию трещин;
  • при работе с труднообрабатываемым материалом жидкость подают тонкой струйкой с задней стороны резца;
  • смазочные материалы, используемые для оборудования, должны быть совместимы с СОЖ;
  • перед проведением работ на станке проводится контроль концентрации жидкости;
  • концентрат СОЖ хранится в закрытом помещении с хорошей вентиляций при температуре от 50 до 400оС, вещество нельзя замораживать и использовать емкости с гальваническим покрытием внутри.

СОЖ не применяется для работы с хрупкими материалами, производящими мелкую стружку во избежание преждевременного износа станков.

Смазочно-охлаждающие жидкости положительно влияют на производительность процесса, а также защиту токарного оборудования и изделий от перегревания и деформации.

Каждый вид СОЖ имеет определенные параметры и характеристики, которые необходимо учитывать при использовании.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×