Каждого из нас окружает множество разных вещей, сделанных из того или иного металла. Однако многие даже не задумываются о том, какие этапы предшествовали появлению таких изделий. Одним из них является обработка металла. Она может выполняться самыми разными способами (точением, фрезерованием, сверлением и т.д.) на станках или вручную.
При металлообработке также могут использоваться вспомогательные материалы. К таковым относится, например, СОЖ. Это жидкость, которая довольно-таки часто используется при обработке металла.
По ходу статьи мы постараемся разобраться, что она из себя представляет и нужно ли вообще такое средство использовать при металлообработке.
СОЖ – это что такое?
Начнем с того, что СОЖ расшифровывается как "смазочно-охлаждающая жидкость". Из полного названия вполне очевидно, что это средство смазывает и снижает температуру. Его действие направлено на поверхности инструмента и заготовки, которые соприкасаются друг с другом при металлообработке.
Эти и другие возможности СОЖ разберем более подробно в следующем разделе.
Что умеет СОЖ?
Любая качественная СОЖ выполняет следующую работу:
- Охлаждает поверхности заготовки и инструмента в зоне обработки
При металлообработке в зоне резания образуется очень много тепла, а СОЖ отводит его. Благодаря этому инструмент и заготовка не перегреваются и не деформируются.
- Смазывает инструмент и заготовку в зоне резания
При попадании на металлические поверхности жидкость образует на них смазочную пленку. Именно она уменьшает трение между заготовкой и инструментом, что продлевает жизнь последнего и обеспечивает качественную работу станка.
- Убирает металлическую пыль и стружку из зоны обработки
Очень важно поддерживать чистоту в рабочей зоне. Это позволяет избежать налипания отходов на инструмент и не испортить внешний вид обрабатываемых поверхностей.
- Защищает металлические поверхности от ржавчины
Благодаря антикоррозионным присадкам, которые входят в состав СОЖ, она способна предотвращать образование ржавчины на металле.
Какие смазочно-охлаждающие жидкости существуют?
Есть разные классификации таких жидкостей, но, прежде всего, они делятся на 2 большие группы: масляные и водосмешиваемые. Рассмотрим подробно каждую из этих групп.
Масляные смазочно-охлаждающие жидкости
В качестве их основы чаще всего используются минеральные масла (нефтяные или парафиновые). В составе такой СОЖ могут встречаться и различные присадки, от которых жидкость получает определенные свойства.
Например, антифрикционные добавки снижают трение металла о металл, противозадирные – борются со схватыванием и истиранием режущих кромок при высоких температурах (или нагрузках), а противоизносные – замедляют износ поверхностей при постоянно растущих нагрузках.
Те же антикоррозионные присадки, о которых мы упоминали ранее, не позволяют ржавчине появляться на заготовке и инструменте. Антипенные наполнители защищают СОЖ от вспенивания. Противотуманные присадки оберегают рабочее место от масляного тумана.
Масляные смазочно-охлаждающие жидкости имеют 2 неоспоримых плюса – возможность применения сразу после покупки (то есть не надо готовить никаких растворов) и наличие мощных смазочных свойств. Второе достоинство позволяет использовать такую СОЖ при резании труднообрабатываемых материалов с применением тяжелых режимов резания.
Что касается недостатков, то они тоже имеются. Прежде всего, масляные жидкости не очень хорошо охлаждают металл. Плюс ко всему они легко воспламеняются. Так что места применения и хранения такой СОЖ должны быть оснащены в соответствии с требованиями противопожарной безопасности.
Водосмешиваемые смазочно-охлаждающие жидкости
Такие продукты выпускаются в виде концентратов. Перед использованием их необходимо смешать со специально подготовленной водой в определенных пропорциях, которые выбираются исходя из типа операции резания и рекомендаций производителя.
Водосмешиваемую СОЖ широко используют при абразивном и лезвийном видах металлообработки. При этом обычно задействованы легкие и средние режимы резания.
Если сравнивать масляную и водосмешиваемую жидкости, то вторая лучше охлаждает металл и является более пожаробезопасной, но хуже смазывает. При этом она менее токсична и доступнее по цене. Кроме того, водосмешиваемая СОЖ теряет стабильность при долгом применении и хранении.
Жидкости данного вида можно разделить на 3 типа:
- Эмульсол
В такой СОЖ может быть до 85% минеральных масел (чаще всего используются нафтеновые и парафиновые масла). При добавлении в воду она образует грубодисперсный раствор (эмульсию) непрозрачного белого цвета. Может пригодиться там, где нужна водосмешиваемая СОЖ с хорошими смазочными свойствами. Доля концентрата в готовом растворе не должна выходить за рамки диапазона 1…5%.
- Полусинтетическая жидкость
Может содержать до 50% минеральных масел. При взаимодействии средства с водой получается стабильная полупрозрачная мелкодисперсная эмульсия, которая одинаково хорошо смазывает и охлаждает металл. Доля концентрата в ней должна быть в интервале 1…10%.
Ярким примером полусинтетической СОЖ является продукт EFELE CF-621 от компании "Эффективный Элемент".
Этот универсальный смазочно-охлаждающий материал выпускается в виде концентрата. Он включает в себя синтетические вещества и не более 20% минеральных масел. Благодаря такому сочетанию компонентов средство качественно смазывает и чистит металлические поверхности. Кроме того, EFELE CF-621 хорошо защищает их от коррозии.
К плюсам этой СОЖ можно также отнести и то, что она устойчива к вспениванию и биопоражениям. При этом в составе жидкости нет хлора, формальдегида, вторичных аминов и прочих опасные веществ.
EFELE CF-621 годится для многих способов металлообработки:
- Сверления
- Фрезерования
- Точения
- Различных видов шлифования
- Пиления
- Нарезания резьбы (как внутренней, так и наружной)
- Развертывания
- Хонингования
- Притирки
Средство прекрасно справляется со своими задачами при обработке сталей (в том числе нержавеющих и высоколегированных), чугуна, алюминиевых сплавов и титана (может подойти и для медных сплавов).
Доля концентрата в готовой эмульсии составляет 5…10%. Конкретное значение из этого диапазона выбирается исходя из вида металлообработки.
- Синтетическая жидкость
В ее составе нет минеральных масел, зато имеются поверхностно-активные вещества, смеси водорастворимых полимеров и жирные спирты. Может содержать противоизносные и противозадирные присадки. Смешивается с водой в концентрации 1…10%, образуя истинный раствор.
Что будет, если обрабатывать металл на станке без СОЖ?
Как мы упоминали ранее, в процессе металлообработки на станке режущая поверхность инструмента сильно трется о заготовку, что обеспечивает сильный нагрев зоны резания. Кроме того, в ней скапливается куча металлической пыли и стружки.
Так что если данная работа выполняется без СОЖ, это может привести к весьма плачевным последствиям:
- Пострадают точность и качество обработки, из-за чего на выходе получится бракованная деталь
- Инструмент может сломаться буквально через несколько минут работы
- Поверхности обрабатываемой заготовки могут потрескаться
- На элементах оборудования может образоваться коррозия
- Элементы оборудования забьются отходами, что в конечном итоге приведет к его поломке (да и вообще мусор будет мешать обзору зоны резания)
Чтобы избежать всех этих отрицательных последствий, нужно обязательно использовать СОЖ.
Конечно, прогресс не стоит на месте и можно обрабатывать металл "насухую". Имеется в виду так называемое "сухое резание". Однако эта технология имеет ряд ограничений (например, по скорости резания) и требует больших финансовых затрат на покупку специального оборудования. Так что традиционная металлообработка с применением СОЖ до сих пор популярна и не собирается сдавать свои позиции.
