Виды СОЖ

Смазочно – охлаждающие жидкости (СОЖ) – обязательный элемент любых станочных работ. 

СОЖ необходимы для:

• Снижения нагрева рабочей области и защита инструмента

• Улучшения качества готовой продукции за счет отвода стружки от поверхности

• Ускорения процесса работы и производительности труда

Использование СОЖ влечет снижение рабочих издержек, а также себестоимости продукции. При этом, важно правильно подбирать виды СОЖ для конкретных операций, так как неправильно выбранный продукт не только не даст должного эффекта, но и негативно отразится на продукции.

Помимо основных функций, вне зависимости от типа, СОЖ должны обладать широким спектром эксплуатационных свойств.

Критерии классификации СОЖ

Главными характеристиками СОЖ являются плотность и вязкость. Их степень определяется их компонентами и назначением, а температура замерзания указывает на условия использования жидкости.

Подбор жидкостей подразумевает учет таких характеристик:

• Прозрачность – в процессе обработки рабочая зона должна просматриваться

• Экологичность и безопасность для рабочего;

• Отсутствие копот

• Отсутствие хлора

• Наличие достаточного необходимого эффекта

• Качественность работы

Виды СОЖ по составу

СОЖ на основе масла

Данный вид изготавливается на основе минеральных и синтетических продуктов. В качестве сопутствующего элемента сюда могут идти антикоррозионные, антиокислительные, антипенные, антизадирные вещества, а также элементы, защищающие от износа. Основу (55 – 97%) таких веществ составляют нефтяные или парафиновые масла.

Антизадирные присадки используются в веществах, предусмотренных для тяжелых обработок. Чаще всего, к таким добавкам относятся серные, хлористые и фосфорные соединения, их доля может составлять 1- 20%.

Антиизносные добавки обеспечивают защиту оборудования. В качестве них применяются диалкилфосфиты, липидные кислоты и полимерные соединения. Массовая доля таких добавок варьируется в пределах 0.5-5%, и определяется составом продукта.

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

Коррозионные разрушения могут возникать при масляном окислении. Лучшую защиту от ржавчины дают полимерные кислотные соединения на основе жира или глицерина.

Диметилселиконовые полимеры подавляют появление пены. Они используются в очень малых пропорциях - 0.0005-0.001%.

Полиолефины и аттактический полипропилен добавляются для защиты от тумана. В СОЖ они идут в пропорциях 0.5-3%.

В отдельных случаях допускается применение чистых масел без присадок. Применять масляные СОЖ без присадки можно только при несложных обработках легких металлов.

К минусам масляных смесей относят слабость охлаждения, температурную нестабильность, воспламеняемость.

Выбор СОЖ необходимо осуществлять на основе следующих критериев: текстура и вязкость, температурный режим, условия применения.

Водосмешиваемые СОЖ 

Водосмешиваемые СОЖ являются смесью воды и концентратов для обработки продукции. Водосмешиваемые концентраты при добавлении воды дают разнопроцентные эмульсии (в них содержится от 50 до 75% масла). При пониженном содержании масел вещества относятся к типу полусинтетических микроэмульсий. Водорастворимые жидкости подразумевают полное смешивание.

Основные характеристики таких продуктов определяются особенностями и объемами минерального масла, а также добавок и присадок.

К минусам данного типа СОЖ относится наличие пены и риск развития бактерий в продукте, что негативно сказывается на работе оборудования.

СОЖ из минеральных компонентов

Минеральные СОЖ применяются на легких работах с металлом, чаще всего, со сталью. Изготавливаются такие жидкости из нефти с добавлением присадок. Могут также применяться и чистые минеральные СОЖ – они подходят для обработок цветных металлов (бронза, латунь, медь), стали и чугуна. Вещества с добавками применяются на более сложном производстве.

Синтетические и полусинтетические СОЖ

Данный класс жидкостей включает в себя водорастворимые полимерные соединения и органические вещества.      Основой синтетических смесей является этилен – продукт из газа или нефти. В процессе синтеза он становится термически и химически стабильным.

Синтетические СОЖ используются для длительных и тяжелых обработок, но за счет пониженного режущего эффекта они не применимы для работ со сталью.

Основой полусинтетических СОЖ являются минеральные масла. Такие средства обладают функциями защиты от ржавчины, коррозии и грибков, а также хорошим смазывающим эффектом. Основное отличие полусинтетических средств от эмульсий - концентрация элементов. Вода в их составе занимает до половины объема, объем эмульгаторов может достигать 40%. Обязательным элементом полусинтетических средств служат маловязкие нефтяные масла.

Как и в любые другие типы СОЖ здесь могут применяться присадки, их массовая доля составляет 0,5-11%.

Иные типы СОЖ

Классификация СОЖ по способу подачи:

• Проливаемые струйно

• Подаваемые под давлением (снижение температуры детали и устранение загрязнений)

• Распыляемые

• Затопляющие (необходимо полностью погрузить деталь в раствор)

При выборе СОЖ необходимо учитывать:

• Особенности и свойства металлической поверхности

• Прочность оборудования

• Режим обработки

• Назначение вещества

Виды смазочно охлаждающих жидкостей в зависимости от типа работ

СОЖ для режущих обработок

В большинстве случаев такие вещества применяются на токарном и фрезерном оборудовании. СОЖ здесь подбирается в зависимости от свойств материала, оборудования, режима обработки и собственных особенностей.

  Для подобных работ популярны следующие вещества:

• 1,5% - содовый раствор (для первичных действий)

• Смеси натриевых и фосфорных соединений с водой (защищают от разрушений)

• Смесь воды, эмульсолов и соды для облегчения обработки и повышения качества продукции

• Масла и керосин для облегчения и упрощения резки

• Сульфофрезол и керосин применяются в процессе сверления отверстий

• Для таких металлов как алюминий применяется керосин

Обработка металла под давлением предполагает приложение усилий и отсутствие скольжения при соприкосновении детали и инструментов. Здесь хорошо зарекомендовали себя вязкие не расслаиваемые СОЖ. Некоторые жидкости содержат тонкочешуйчатый графит, уменьшающий эффект от трения и защищающий от деформаций.

Для обработки алюминия подойдут жидкости с добавлением жирных или глицериновых кислот для чистовой обработки и защиты от налипания стружки.

СОЖ для токарных станков

Для токарной обработки есть множество видов сож для металлообработки, подбирать их нужно с учетом режимов работы и свойств рабочей поверхности.

При активной работе лучший эффект дают средства с охлаждающими свойствами.

В обязательном порядке вещества должны содержать антикоррозионные добавки для защиты инструмента. Так как процесс обработки предполагает резку, важным компонентом жидкости являются антизадирные добавки.

СОЖ для фрезерования

Для фрезеровки СОЖ также подбирается с учетом свойств рабочей области, инструмента и режима обработки. При работе с тяжелым и твердым металлом нужно выбирать СОЖ со смазывающим эффектом. Так как фрезеровка носит характер прерывающегося действия, эффект охлаждения здесь не понадобится. Быстрое охлаждение здесь может только навредить – инструмент потрескается при перепаде температур.

При фрезеровке стали и алюминия необходимо использовать вещества с антизадирной добавкой.

СОЖ для шлифовальных станков

Жидкости для шлифовки должны быть безвредными для здоровья, не создавать пену и туман при работе, а также обладать пожаробезопасностью.

Любая шлифовка подразумевает наличие стружечных отходов, поэтому, лучшим вариантом будет выбор моющих средств с защитой изделий от царапин.

СОЖ для сверления

При сверловых работах СОЖ подбирают в зависимости от активности и глубины сверления: нужно подбирать с учетом скорости и глубины сверления: чем глубже предполагается отверстие, тем больший охлаждающий эффект должно давать средство.

При обработке стальной или алюминиевой продукции стоит выбрать вещества, предотвращающие налипание стружечных отходов.

При работе с твердыми металлами и сплавами, помимо общих функций СОЖ должен обладать защитой от выгорания кобальта.

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

СОЖ для обработки металлов давлением

При подборе СОЖ для обработки под давлением необходимо учитывать характер проводимой работы (прессование, горячая или холодная штамповка металла).

В процессе штампования горячим методом используются пожаробезопасные СОЖ на основе воды с добавлением графита или масляно – графитные смеси. Подобные вещества создают защитное покрытие как на обрабатываемой детали, так и на инструменте.

Допускается использовать штамповочное масло с эфирными добавками. Оно наносится на рабочую поверхность и испаряется в процессе работы. Плюс такой жидкости – в отсутствии необходимости конечной очистки.

Для холодной штамповки можно использовать масляные вещества с добавками против заусенцев, износа или коррозии. За счет масла уменьшается трение, а обрабатываемая поверхность защищена от деформации.

Выбор и применение СОЖ

При выборе того или иного вида СОЖ необходимо учитывать:

• Химические, физические рабочей поверхности

• Концентрированный состав вещества и особенности приготовления раствора

• Совместимость вещества с рабочими инструментами

• Необходимый объем вещества для проводимой работы

• Возможность использования СОЖ до нагрева инструмента

• Особенности подачи вещества на обрабатываемую деталь (в некоторых случаях требуется техника для постоянного поступления жидкости)

В процессе изготовлении смазочно- охлаждающих веществ учитываются все установленные требования ГОСТ в отношении компонентов.

Перед использованием вещества важно:

• Учесть характеристики проводимой работы и материала

• Подобрать нужную концентрацию вещества. Низкие концентрации не дают должной защиты оборудования, а завышенная норма дает пену и вредит здоровью персонала. Важно учитывать технологий приготовления раствора: концентрат необходимо добавлять в воду при постоянном перемешивании. Вливать воду в концентрат не рекомендуется – полученный раствор может расслоиться и потерять полезные свойства

• Учитывать совместимость жидкости и используемых инструментов

• Следить за потреблением жидкости (средний расход при обработке может составлять до 12л в мин.)

• Применять защитную жидкость до обработки и нагрева инструмента

• Подавать СОЖ на рабочую поверхность и в область появления стружечных отходов

При легких работах с хрупкими металлами СОЖ не требуются – мелкий мусор попадает на инструмент и портит его.

Рейтинги СОЖ

Среди смазочно – охлаждающих жидкостей особо популярными считаются марки Henkel, Blaser, Cimcool. Вторыми в рейтинге идут Castrol, Shell, Mobil - они специализируются на производстве машинного масла, а СОЖ выпускают дополнительно.

Отечественную продукцию следует выбирать тщательно, так как некоторые СОЖ обладают рядом недостатков:

• Расслоение жидкости, вспенивание и наличие осадка

• Наличие бактерий

• Отсутствие антикоррозионной защиты

• Токсичность и не экологичность

Множество российских металлообрабатывающих предприятий отдают предпочтение продукции от компании "Эффективный Элемент".

Смазочно-охлаждающие жидкости EFELE выделяются высокой эффективностью, доступными ценами и оперативной поставкой.

К числу наиболее популярных относятся EFELE CF-621, EFELE CF-622, EFELE CF-624, EFELE CF-625 и EFELE CF-640.

Хранить СОЖ необходимо в специальных емкостях, поддерживая необходимые температурные и влажные условия. По окончании рабочих действий вещество следует очистить от загрязнений, а жидкость, которую очистить невозможно, должна быть утилизировано согласно требованию ГОСТ и производителя.