Минеральные СОЖ. Применение и свойства

Любое предприятие, где происходит обработка металлов, нуждается в смазочно-охлаждающих средствах. Применение СОЖ давно стало стандартом современного производства.

Минеральные СОЖ, содержащие в составе минеральное масло имеют широкий спектр использования и могут быть применены при обработке разных металлов.

Минеральное масло, применяемое в составе СОЖ, получается в результате нефтепереработки с последующей многоэтапной очисткой и не имеет цвета и запаха. 

Присутствие минерального масла в смазочно-охлаждающей жидкости улучшает ее адгезионные характеристики. Эффективность влияния на трение в зоне работы инструмента зависит количества содержащегося в СОЖ минерального масла.

Виды минеральных СОЖ

Минеральные СОЖ могут содержать от 50 до 95% масла от общей массы. Чаще всего в качестве базового в минеральных СОЖ находят применение нафтеновые, парафиновые и ароматические масла. 

От процентного соотношения масла и воды смазочно-охлаждающие жидкости делятся на:

• Масляные

• Водосмешиваемые

Источник изображения: Pixel B / www.shutterstock.com/ru

Масляные СОЖ

Основу масляных смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) составляют минеральные масла в чистом виде либо с добавлением необходимых присадок, применение которых позволяет достигнуть определенных рабочих характеристик. 

Минеральное масло занимает до 95% общей массы масляных СОЖ, с наиболее частым использованием нафтеновых и парафиновых масел, а также их смесей. 

Для улучшения свойств масел в них вводят добавки, снижающие трение, повышающие износостойкость инструментов и оборудования, а также предотвращающие заедание. 

Это могут быть:

• Ингибиторы коррозии, которые защищают металлические поверхности от разрушения

• Антиоксиданты предотвращают окисление

• Противопенные добавки борются с пеной

• Противотуманные снижают риск образования масляного тумана

Такой многоаспектный подход обеспечивает создание СОЖ с идеальными параметрами для обработки металлов в разных условиях.

Выбирая основные масла для смазочно-охлаждающих жидкостей, особое внимание уделяется их ключевым характеристикам, таким как плотность, вязкость и температура воспламенения, что напрямую влияет на качество и функциональность готовых СОЖ.

Масляные СОЖ выбирают для работы в условиях тяжелой металлообработки. Эти условия включают операции, где необходимы высокие смазывающие способности и антизадирные свойства. 

Масляные СОЖ на основе минерального масла особенно важны для задач, требующих интенсивной обработки на пониженных скоростях, таких как:  

• Глубокое сверление

• Хонингование

• Развертывание

• Нарезание зубьев   

• Протяжка 

• Обработка давлением

Масляные СОЖ на основе минерального масла поступают к потребителю в готовом виде и не нуждаются в дополнительных манипуляций для подготовки к работе, однако, использование масляных СОЖ ограничено экономическими ресурсами предприятия, а также возможностью обеспечить безопасное хранение и утилизацию продукта в соответствии с экологическими нормами и требованиями Росприроднадзора.

Главное преимущество масляных СОЖ – это их выдающиеся смазывающие качества и способность формировать защитную пленку, влияющую на износ и трение как на поверхности заготовки, так и на инструменте.

Основными недостатками масляных СОЖ считаются высокая стоимость, низкая охлаждающая способность и термическая нестабильность. 

Водосмешиваемые минеральные СОЖ

Минеральные СОЖ на водной основе обладают отличной охлаждающей способностью и используются для металлообработки на высоких скоростях. Содержание минерального масла составляет до 85%, поэтому минеральная водорастворимая СОЖ обладает и высокими смазывающими свойствами. 

В состав также входит вода и функциональные присадки, которые:

• Обеспечивают защиту оборудования от коррозии

• Повышают износостойкость инструмента

• Снижают риск биопоражения СОЖ

Водосмешиваемые минеральные СОЖ выпускаются в виде концентрата и смешиваются с водой уже для применения на производстве. В результате получаются непрозрачные эмульсии разной дисперсности молочного цвета. Эмульсии находят применение при обработке различных черных и цветных металлов от мягких и пластичных до прочных и сверхтвердых материалов. 

Минеральные СОЖ на водной основе предоставляют возможность готовить рабочую эмульсию с разным значением концентрации, что увеличивает диапазон применения такого типа эмульсий в обработке металлов. Например, одна и та же марка смазочно-охлаждающей жидкости может использоваться для начальной механической обработки с концентрацией в диапазоне 2-5%, а для выполнения более сложных операций, таких как глубокое сверление, зенкерование и другие с более высоким значением.

Водосмешиваемые СОЖ с содержанием минерального масла незаменимы при реализации работ, требующих интенсивного охлаждения и уверенной смазки. 

Применяются при следующих работах на высоких скоростях:

• Точение

• Фрезерование

• Сверление

• Шлифование

Источник изображения: Menfur / www.shutterstock.com/ru

Преимуществами минеральных СОЖ на водной основе, которые способствуют их широкому распространению, считаются:

• Невысокая стоимость

• Термическая стабильность

• Высокая теплопроводность

• Низкая токсичность

К недостаткам минеральной СОЖ на водной основе относится склонность к биопоражению и небольшой срок хранения. 

Menfur

Условия хранения минеральной СОЖ

Соблюдение правил хранения СОЖ может представляться простым вопросом, но, тем не менее, заслуживает внимания, так как игнорирование стандартов их хранения зачастую ведет к определенного рода проблемам. Соответствующее стандартам обращение с этими материалами способствует их результативному и продолжительному применению.

Требования к условиям хранения минеральных СОЖ включают в себя:

• Правила использования тары, которые должны соответствовать ГОСТу 12.3.0215-80

• Соблюдение сроков хранения продукта, указанных на упаковке

• Санитарные правила, регламентированные СП 3935-85 при работе со смазочно-охлаждающими жидкостями 

• Меры безопасности, в виде инструктажа и обеспечения спецодеждой работников предприятия

• Требования к складскому помещению

Минеральные СОЖ имеют сложный композитный состав, и их стабильность, и рабочие характеристики напрямую зависят от организации условий, в которых они хранятся. 

Несоблюдение правил хранения неизбежно приводит к ухудшению качества СОЖ и потере функциональных свойств, что вызывает сбой в работе станков, остановке производственных линий, выпуску бракованной продукции. 

Утилизация отработки минеральной СОЖ

Утилизация отработанных СОЖ – это ответственный и заключительный пункт в организации технологической цепочки металлообработки. Законом Российской Федерации предусмотрен порядок утилизации отработанных жидкостей, нарушение которого неминуемо приведет к штрафам и санкциям со стороны контролирующих органов.

Отработанную СОЖ нельзя сливать в водоемы, ямы и бесконтрольно вывозить за территорию предприятия. 

Отходы в виде отработки минеральной СОЖ классифицируются как умеренно опасные и за их количеством и способом утилизации ведется контроль со стороны федеральных органов исполнительной власти.

В интересах предприятия соблюдать установленный порядок утилизации отработки смазочно-охлаждающей жидкости. Очевидно, что неправильное обращение с отработкой неизбежно приводит к загрязнению природы и может нанести вред здоровью людей и животных. Помимо этого нарушение законодательства, влечет за собой штрафы и затраты на принудительную ликвидацию причиненного окружающей среде вреда. 

А вот выполнение требований Росприроднадзора в отношении обращения с отходами СОЖ демонстрирует общественную ответственность руководства компании и работает на ее имидж.

Как правильно выбрать минеральную СОЖ

В связи с многообразием предложений на рынке закономерно встает вопрос о выборе той или иной СОЖ для выполнения конкретной работы или ряда работ. 

Выбирать СОЖ следует на основании анализа ряда факторов. Масляная или водосмешиваемая СОЖ должна соответствовать способу и режимам обработки, учитывать твердость или пластичность обрабатываемого материала и особенности используемого инструмента. Существуют универсальные СОЖ, которые применяются в своем диапазоне для нескольких видов работ. 

Решение о применении конкретной СОЖ принимается по обоснованному мнению технологов предприятия с учетом особенностей производственного процесса и на основании рекомендаций производителя СОЖ.