При обработке металла на различных станках, таких как токарные, фрезерные и шлифовальные, возникает трение между инструментом и заготовкой, что приводит к выделению значительного количества тепла.
Эти факторы негативно влияют на качество обработки поверхностей и ускоряют износ оборудования. Более того, перегрев может повредить структуру металла. Однако существует решение для предотвращения этих проблем – смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ).
СОЖ, как следует из названия, предназначены для смазывания и охлаждения инструментов и деталей из черных и цветных металлов. Они снижают трение, защищают инструменты и заготовки от перегрева, предотвращают коррозию и удаляют абразивные частицы из рабочей зоны.
❗️️ Давайте рассмотрим различные виды СОЖ, их преимущества и недостатки, а также то, какой вид жидкости лучше использовать для различных видов обработки металла.
Основные виды СОЖ
Существует несколько видов смазочно-охлаждающих жидкостей, и их классификация зависит от состава.
🧪 Первый вид – масляные СОЖ.
🧪 Второй – водосмешиваемые СОЖ, которые включают эмульсионные, синтетические и полусинтетические варианты.
Также эти жидкости могут быть представлены в различных формах выпуска, чаще всего это концентраты, требующие разбавления, но также существуют готовые к использованию эмульсии. Есть также аэрозольные формы, предназначенные для нестационарного оборудования.
Основные технические параметры любой смазочно-охлаждающей жидкости включают плотность и вязкость, которые определяют её способность смазывания и охлаждения. Температура замерзания также является важным аспектом, определяющим область применения жидкости.
Масляные СОЖ
Масляные смазочно-охлаждающие жидкости представляют собой минеральные масла с вязкостью от 2 до 40 мм2/с при температуре +50 °С. Они могут быть чистыми или содержать различные присадки, такие как антифрикционные, противозадирные, антикоррозионные и другие.
Основное преимущество масляных смазочно-охлаждающих жидкостей заключается в их отличных смазывающих свойствах. Кроме того, такие жидкости доступны в готовом к применению виде.
Однако у них есть и недостатки:
❌ Низкая способность к охлаждению
❌ Высокая испаряемость
❌ Пожароопасность
Масляные смазочно-охлаждающие жидкости обычно применяются для защиты металлообрабатывающих станков, работающих на низких скоростях, но с большой глубиной резания. Жидкости на основе чистого минерального масла без добавок часто используются при сверлении, развертывании и хонинговании углеродистых сталей, чугуна и цветных металлов, таких как бронза, латунь и медь.
❗️ Для труднообрабатываемых материалов часто требуются более сложные смазочно-охлаждающие жидкости.
Прозрачность масляной жидкости важна, так как она не мешает видимости рабочей зоны. В целях безопасности персонала рекомендуется выбирать продукты, не содержащие хлора и не образующие масляного тумана.
Водные СОЖ
Смазочно-охлаждающие жидкости на водной основе представлены в форме концентратов, требующих разбавления перед применением. Основным фактором для достижения качественного раствора является точное соотношение воды и концентрата, которые должны быть тщательно смешаны.
✅ В состав водосмешиваемых смазочно-охлаждающих жидкостей входят различные органические и неорганические компоненты: эмульгаторы, спирты, вода, электролиты, а также антикоррозионные, противоизносные и другие присадки.
Основные преимущества таких жидкостей включают их относительно низкую стоимость, минимальную опасность возгорания и хорошие охлаждающие свойства. Однако у них есть и недостатки, такие как склонность к образованию пены, повышенный риск загрязнения микроорганизмами и специфические требования к утилизации.
Существует несколько видов водосмешиваемых смазочно-охлаждающих жидкостей: эмульсионные, полусинтетические и синтетические.
Эмульсионные СОЖ
Эмульсионные жидкости представляют собой грубодисперсные продукты, состоящие из масла, воды (в диапазоне 5-30%) и эмульгаторов.
✅ Они характеризуются белым цветом и обладают отличными смазывающими свойствами.
Полусинтетические СОЖ
Полусинтетические жидкости представляют собой концентрированные продукты с коллоидной дисперсией, которые могут содержать до 50% минеральных масел. Они обладают отличными смазывающими, охлаждающими и антикоррозионными характеристиками, но имеют некоторые недостатки.
🧪 Синтетические жидкости не содержат масел и представляют собой концентраты с высокой дисперсией. Они обладают превосходными охлаждающими, смазывающими и противоизносными свойствами, но их стоимость выше.
Водосмешиваемые смазочно-охлаждающие жидкости подходят для обработки металлов на высоких скоростях, и разные концентрации позволяют использовать их в различных операциях обработки металла, от грубой механики до более сложных, таких как глубокое сверление и зенкование. Важно соблюдать рекомендации производителя относительно пропорций разбавления для обеспечения стабильности раствора и максимальной эффективности обработки металла.
Компания "Эффективный Элемент" предлагает широкий ассортимент полусинтетических смазочно-охлаждающих жидкостей, отличающихся высокой эксплуатационной эффективностью.
Смазочно-охлаждающая жидкость EFELE CF-621 предназначена для разнообразных операций по металлообработке. Уникальный состав эмульсий на основе синтетических компонентов с добавлением небольшого количества минеральных масел (не более 20%) обеспечивает эффективное сочетание смазывающих, очищающих и моющих свойств смазочно-охлаждающей жидкости.
✅ Универсальная смазочно-охлаждающая жидкость EFELE CF-621 подходит для обработки следующих материалов:
🔶 Чугун
🔶 Сталь
🔶 Высоколегированная сталь
🔶 Нержавеющая сталь
🔶 Алюминиевые сплавы
🔶 Титан
Как правильно подобрать СОЖ?
Выбор конкретной жидкости зависит от условий производства:
⚙️ Типа используемого станка
⚙️ Вида инструмента
⚙️ Особенностей выполняемой операции
⚙️ Типа обрабатываемого металла
⚙️ И способа подачи рабочей эмульсии
Давайте рассмотрим, какие жидкости рекомендуется использовать для различного оборудования.
СОЖ для токарных станков
Выбор подходящей смазочно-охлаждающей жидкости для токарных станков зависит от различных факторов, включая скорость работы станка и свойства обрабатываемого металла. Из-за этого не существует однозначного ответа на вопрос о том, какой тип является наилучшим выбором.
При выполнении операций на высоких скоростях на токарных станках рекомендуется применять водосмешиваемые СОЖ. Это связано с их превосходными теплоотводящими и антифрикционными характеристиками, которые обеспечивают эффективное выполнение функций.
Состав концентрата должен обязательно включать присадки, которые предотвращают коррозию оборудования, даже при обработке нержавеющих металлов. Кроме того, в эмульсию добавляются компоненты с противозадирными свойствами для защиты деталей из вязких металлов, которые подвержены пластической деформации.
Смазочно-охлаждающая жидкость для фрезерования
Здесь стоит обратить внимание на режим резания, материал инструмента и заготовки. Важно учитывать, что фрезерование – это процесс с периодическими нагрузками, и излишнее охлаждение зоны резания может привести к появлению трещин на режущих кромках инструмента из-за резких изменений температуры.
Именно поэтому СОЖ для фрез с твердосплавными пластинами должны обладать высокими смазывающими и низкими охлаждающими свойствами.
При обработке деталей из нержавеющей стали и алюминия рекомендуется использовать жидкости с присадками против износа, так как они способствуют высокому качеству обработки поверхностей.
СОЖ для шлифовальных станков
Смазочно-охлаждающие жидкости для шлифовальных станков должны отвечать нескольким требованиям: они не должны образовывать туман и пену, содержать горючие вещества или опасные для здоровья составляющие.
❗️ Поскольку процесс шлифования сопровождается образованием большого количества абразивной пыли, СОЖ должна обладать улучшенными моющими свойствами. Это помогает предотвратить повреждения поверхностей и достичь высокого качества обработки деталей.
Смазочно-охлаждающая жидкость для сверления
При выборе смазочно-охлаждающей жидкости для сверлильного станка учитываются следующие факторы, такие как режим резания, глубина сверления и требуемая степень чистоты обработки.
❗️ Например, для глубокого сверления рекомендуется использовать смазочно-охлаждающие жидкости с антифрикционными и противозадирными добавками, а также с высокой теплоотводящей способностью.
Жидкости, предназначенные для сверления деталей из нержавеющей стали, должны предотвращать налипание металла на инструмент, для этого в их составе используют специальные присадки.
Для смазывания и охлаждения сверл из твердых сплавов обычно применяют смазочно-охлаждающие жидкости с добавками, которые предотвращают выгорание кобальта.
СОЖ для обработки металлов давлением
Выбор смазочно-охлаждающей жидкости для обработки металлов под давлением зависит от вида операции, такой как штамповка (горячая или холодная) или прессование.
Для горячей штамповки обычно применяются негорючие водосмешиваемые СОЖ с графитовым компонентом. Также масляные жидкости допускаются, при условии наличия графита в их составе. Графит образует смазочную пленку на поверхностях инструмента и деталей, что снижает износ оборудования, предотвращает прямой контакт между матрицей и заготовкой.
❗️ В настоящее время СОЖ с полярными присадками, такими как эфиры, становятся все более популярными. Они обладают низкой вязкостью, легко наносятся и при нагреве испаряются, не требуя дополнительной очистки.
Для холодной обработки металлов под давлением подходят СОЖ на масляной основе с различными присадками, которые обеспечивают нужные эксплуатационные характеристики, такие как устойчивость к коррозии, износу и образованию задиров. Создаваемая такими жидкостями защитная пленка снижает трение между инструментом и заготовкой, уменьшая вероятность дефектов на поверхностях деталей.
График замены смазочно-охлаждающей жидкости
Замена смазочно-охлаждающей жидкости в процессе металлообработки обычно производится в соответствии с датой истечения срока годности, указанной производителем в технической документации. Однако, иногда может потребоваться досрочная замена, особенно если внешний вид жидкости и ее характеристики значительно ухудшились.
На практике выявлено, что масляные жидкости обычно имеют более длительный срок службы по сравнению с водосмешиваемыми. Это связано с тем, что вода способствует развитию вредных микроорганизмов, что может привести к изменению уровня кислотности и появлению неприятного запаха.
Повышенные температуры, а также попадание в смазочно-охлаждающую жидкость других материалов и абразивов также негативно сказываются на водорастворимых смазочно-охлаждающих жидкостях, что может привести к потере стабильности и появлению токсичности.
Для своевременного определения неисправности жидкости и ее дальнейшего использования важно осуществлять регулярный контроль состояния смазочно-охлаждающей жидкости.
Рекомендуемая периодичность такого контроля определяется следующим образом:
🧪 Для масляных смазочно-охлаждающих жидкостей – 1 раз в месяц
🧪 Для эмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей – 1 раз в неделю
🧪 Для полусинтетических и синтетических смазочно-охлаждающих жидкостей – 1 раз в 2 недели
