Ключевым компонентом означенного вещества является минеральное масло. Подобные жидкости не требуют смешивания с водой, и в основном применяются в технологических процессах, где отсутствуют вещества на водной основе, что особенно актуально при обработке высоколегированных сталей.
Как выбрать смазочно-охлаждающую жидкость для токарного станка
Смазочно-охлаждающие жидкости для токарных станков: принцип их работы, разные виды и специфика их применения.
Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) составляют основополагающую часть эффективной работы на многих производственных предприятиях. Они используются на различных этапах производства, однако чаще всего — на токарных станках во время процессов резьбы, точения и нарезания резьбы на заготовках. В процессе любой из этих операций заготовка может сильно нагреваться, что приводит к множеству негативных последствий:
- появление повреждений и дефектов на деталях;
- увеличение процентного соотношения брака в партии продукции;
- ускоренное изнашивание токарного оборудования;
- усложнение работы оператора, что повышает риск получения ожогов.
По этой причине эмульсия СОЖ для токарных металлообрабатывающих станков играет важную роль, так как она полностью или частично нейтрализует негативные факторы благодаря быстрому и эффективному охлаждению нагревающихся элементов оборудования. В современных условиях машиностроения соотношение смазочно-охлаждающих жидкостей становится обязательным компонентом в технологическом процессе.
Особенности воздействия на станки и заготовки
В общем, СОЖ выполняет три ключевые функции: охлаждает, смазывает и удаляет мелкие частицы, такие как стружка. Однако на практике может решаться намного больше задач. Например, вот какие преимущества дает эффективное охлаждение:
- замедляется процесс износа режущего инструмента;
- повышается точность обработки на токарном станке;
- сокращается количество необходимых технологических процессов;
- улучшается качество обрабатываемых деталей;
- снижаются риски для здоровья работника, рабочее место становится более комфортным.
Таким образом, СОЖ для токарного станка не является обязательным элементом металлургии, но без ее применения сложно добиться качественного результата и адекватно проанализировать затраты на обслуживание инструмента.
Виды и характеристики смазочно-охлаждающих жидкостей
На рынке представлено множество ассортиментных предложений смазочно-охлаждающих жидкостей как от российских, так и зарубежных производителей. Чтобы облегчить выбор, выделяются различные виды СОЖ, которые классифицируются по множеству параметров.
В процессе металлообработки на предприятиях используют продукцию, относящуюся к следующим группам:
Смазочно-охлаждающие жидкости часто обозначаются как водосмешиваемые. В эту категорию входят:
- Эмульсионные — представленные грубодисперсными продуктами.
Перед использованием, составы, содержащие до 85% минеральных масел, разводятся водой в нужных пропорциях. Полученный продукт представляет собой белую смазочно-охлаждающую жидкость, эмульсию с высокими смазывающими характеристиками.
-
Полусинтетические — концентраты с коллоидной структурой дисперсности.
В этих продуктах содержание минеральных масел составляет до 50%. Вода используется для разбавления до нужных концентраций. Готовая эмульсия приобретает полупрозрачный вид и готова к использованию, демонстрируя оптимальное соотношение охлаждающих и смазывающих свойств.
В рецептуру входят: вода, поверхностно-активные вещества (ПАВ), различные водорастворимые добавки и полимеры. Оптимальная концентрация этих компонентов варьируется от одного до десяти процентов. Характеризуются высокой способностью к охлаждению.
Важно знать, что изменение концентрации раствора позволяет использовать его в зависимости от рода выполняемой работы. Например: (2-5) % — для черновой механической обработки, (8-10) % — для сверления или глубокого зенкования.
По способу приготовления
Существуют так называемые эмульсолы — жидкости, готовые к эксплуатации, в которые включены добавки, препятствующие расслоению. Также имеются концентраты, которые проще всего разбавить водой перед применением.
Смазочно-охлаждающая жидкость предоставляет в область обработки металла несколькими способами:
- проливается свободной струей;
- доставляется под давлением, позволяя не только качественно охлаждать рабочую зону реза, но и промывать ее;
- распыляется как эмульсия, эффективно охлаждающая заготовку и инструмент;
- затопляет заготовку СОЖ.
При выборе оптимальной марки СОЖ обязательно учитываются: технологические характеристики (качество обработки поверхности, прочность инструмента); режим обработки, тип последней; способ подачи жидкости; экономическая оправданность и соответствие характеристик, указанных производителем, актуальным нормативам.
Типы охлаждающих жидкостей для токарных станков
| Параметры | Синтетические СОЖ | Растворимые масляные СОЖ | Чистые масляные СОЖ |
| Теплоемкость | Высокая | Умеренная | Низкая |
| Смазывающая способность | Низкая | Умеренная | Высокая |
| Защита от коррозии | Зависит от химического состава | Умеренная | Высокая |
| Рост бактерий | Требуются присадки, подавляющие рост бактерий | Низкий | Только при загрязнении водой |
| Применение | Подходят для всех типов обработки | Легкие и тяжелые операции обработки | Низкоскоростная обработка твердых металлов |
Существует множество типов смазочно-охлаждающих жидкостей, используемых при токарной обработке.
Как правило, вода обладает высокой теплоемкостью и эффективно отводит тепло от поверхности резания, что позволяет регулировать температуру в зоне резания.
Тем не менее, вода имеет высокую коррозионную активность, что может повредить как заготовку, так и компоненты токарного станка.
С другой стороны, масло имеет сравнительно меньшую теплоемкость, но гарантирует высокие смазывающие свойства и антикоррозионные характеристики.
По этой причине очень важно выбрать правильную охлаждающую жидкость, которая обеспечит оптимальную производительность.
Синтетические охлаждающие жидкости
Синтетические охлаждающие жидкости представляют собой жидкости, созданные на химической основе, которые смешиваются с водой в нужных пропорциях для достижения желаемых показателей охлаждения и смазки.
Вода, содержащаяся в этих охлаждающих жидкостях, обеспечивает высокую теплоемкость, тогда как химические добавки обеспечивают отличные смазывающие свойства.
В результате такие типы СОЖ идеально подходят для областей, где требуется токарная обработка твердыми металлами при высоких скоростях резания, что приводит к выделению значительного количества тепла.
Эти СОЖ обычно поставляются в концентрированном виде, и их можно смешивать с водой в нужных пропорциях для достижения требуемых характеристик.
Однако следует отметить, что такие СОЖ могут вызывать неприятные запахи из-за присутствия химических веществ и возможного роста бактерий в воде со временем.
Кроме того, они могут содержать небольшое количество масла (5-35%), что еще больше улучшает их смазывающие свойства и помогает снижать выделение тепла при резке.
Такой тип СОЖ, содержащий масло, известен как полусинтетическая СОЖ.
Выбор и применение СОЖ
Смазочно-охлаждающие жидкости различных типов применяются в производстве, охватывая широкий спектр операций. Основные области использования подобных составов включают:
· металлообработка заготовок на токарных станках, как в черновом, так и в финишном варианте. При этом могут использоваться разные виды СОЖ;
· фрезерная обработка также относится к числу способов применения смазочно-охлаждающих средств;
· СОЖ используются для сверления, зенкования, нарезания резьбы и других операций обработки черных и цветных металлов.
Кроме указанных выше вариантов, растворы масляных и водосмешиваемых типов могут применяться на шлифовальных станках и в процессах обработки заготовок методом давления.
Смазочно-охлаждающие жидкости для токарных станков — какую выбрать?
Многообразие смазочно-охлаждающих жидкостей делает задачу выбора состава для токарной обработки сложной. При подборе эмульсии важно ориентироваться на свойства обрабатываемой стали и тип ее обработки, а также на скорость вращения шпинделя токарного станка.
Если выполняется обработка на высоких скоростях, требуются смазки, обеспечивающие хорошие теплоотводящие и антифрикционные характеристики. При работе с нержавеющей сталью нужны СОЖ с выраженными антикоррозионными свойствами. Все смазки для токарной обработки должны включать противозадирные добавки.
Выбор смазочно-охлаждающей жидкости для фрезерования
Выбор эмульсии для фрезерования также определяется типом материала, характером используемых инструментов и методом обработки. Если применяется оснастка с твердосплавными пластинами, составы должны иметь отличные смазывающие свойства и умеренные охлаждающие характеристики. Использование растворов с выраженными охлаждающими способностями может привести к растрескиванию кромок инструмента.
Если деталь, подлежащая обработке, изготовлена из алюминия или нержавеющей стали, необходимо применять СОЖ с высокими антизадирными характеристиками.
Какой выбрать СОЖ для шлифовальных станков?
Шлифовальные операции сопровождаются образованием абразивной пыли и отходов. Для смазки и охлаждения лучше использовать составы с улучшенными моющими свойствами. При этом СОЖ должны быть безопасными в пожарном отношении и не содержать опасных для здоровья веществ и элементов.
Выбор СОЖ для сверления
При выполнении глубокого сверления к СОЖ предъявляются высокие требования относительно отвода тепла и антифрикционных характеристик. Для сверления нержавеющей стали необходимо использовать растворы, которые предотвращают налипание стальной стружки на инструмент. Используя твердосплавные сверла, СОЖ должны содержать добавки, исключающие выгорание кобальта на инструменте.
СОЖ для обработки металлов давлением
Выбор СОЖ зависит от типа штампования — горячего или холодного. Масляные СОЖ с графитом и водные растворы применяются при горячем штамповании.
Широко используются специальные масла для штамповки, содержащие полярные добавки. Эти вещества с низкой вязкостью быстро испаряются при нагреве, что избавляет от необходимости дополнительной очистки поверхности.
При холодном штамповании предпочтение отдается масляным составам, содержащим высокое количество антикоррозионных и противозадирных добавок. Тоненький слой масла на поверхности значительно снижает трение и положительно влияет на качество готовых изделий.
Когда требуется замена СОЖ?
Регулярная замена СОЖ необходима для предотвращения снижения качества обработки металлов на производстве. Периоды использования смазочно-охлаждающих жидкостей могут различаться в зависимости от их типа. При интенсивном использовании масляных СОЖ период замены составляет около одного месяца, тогда как для эмульсионных составов замена предполагается каждые семь дней. Для синтетических и полусинтетических растворов они обновляются примерно раз в две недели.
Несвоевременная замена СОЖ может привести к ухудшению эксплуатационных характеристик жидкости. Смазывающее, охлаждающее, антифрикционное и противозадирное свойства могут быть значительно снижены. Ответственные за оборудование лица обязаны следить за своевременной заменой СОЖ в зависимости от интенсивности производственной деятельности.
Марки и рейтинг СОЖ
На первом месте в списке рейтингов смазочно-охлаждающих жидкостей для металлообработки стоят продукты марок Henkel, Blaser и Cimcool, которые занимаются производством таких жидкостей. В то время как компании Castrol, Shell и Mobil в основном занимаются производством моторных масел, а выпуск СОЖ для них является второстепенным направлением. Тем не менее, стоимость СОЖ всех упомянутых марок остается высокой, что объясняется значительными расходами на доставку и растаможку.
Кроме этого, под видом известных эмульсий и эмульсолов часто продаются подделки, которые представляют опасность не только для оборудования, но и для здоровья работников.
Смазочно-охлаждающие жидкости, производимые в России, стоят значительно ниже, однако у них есть свои недостатки, среди которых:
- быстрое расслоение, заражение бактериями и, как следствие, потеря рабочего качества;
- коррозия и разрушение деталей оборудования из цветных металлов;
- вспенивание и образованиe осадка при использовании с жесткой водой;
- аллергические реакции и прочие проблемы со здоровьем сотрудников;
- высокая токсичность отработанной эмульсии и проблемы с ее утилизацией.
При разработке нашей продукции были учтены все эти факторы, поэтому концентрат СОЖ для металлообработки марки Oilсool полностью соответствует современным санитарно-гигиеническим требованиям. Пакет присадок Ecoboost 2000 обеспечивает высокие антикоррозионные, антифрикционные, противозадирные и другие критически важные эксплуатационные характеристики. Производимые нами смазочно-охлаждающие жидкости не уступают зарубежным аналогам, при этом оставаясь более доступными по цене.
Когда требуется замена СОЖ?
Замена эмульсолов осуществляется по окончании их срока годности, а также в случаях, когда в процессе использования значительно ухудшаются их качество, внешний вид и эксплуатационные характеристики.
Согласно практике, масляные эмульсолы имеют более длительный срок службы по сравнению с СОЖ на водной основе, что объясняется тем, что вода является отличной средой для размножения различных микроорганизмов. Это приводит к снижению уровня кислотности pH и возникновению неприятного запаха. Вредными факторами для водосмешиваемых СОЖ являются также высокие температуры, загрязнения смазочными материалами и абразивами. Такие эмульсии теряют свою стабильность и свойства, становясь более токсичными. Постоянный контроль состояния СОЖ позволяет оперативно выявлять несоответствия и вносить необходимые коррективы. Частота контроля устанавливается стандартами:
- Для масляных СОЖ: один раз в месяц;
- Для полусинтетических и синтетических СОЖ: один раз в две недели;
- Для эмульсионных СОЖ: один раз в неделю.
