Водорастворимые СОЖ. Как их приготовить?

Такие жидкости широко применяются при операциях металлообработки, которые характеризуются очень сильным трением и теплоотдачей высокой интенсивности. Это позволяет снизить риск повреждений нагревающихся поверхностей, сократить количество бракованных изделий и увеличить эксплуатационный ресурс оборудования.

Водорастворимые СОЖ выпускаются в виде концентрата, используемого для приготовления рабочих составов непосредственно перед их применением.

Далее мы рассмотрим, разновидности и характеристики данной категории материалов, а также рекомендации по их смешиванию с водой.

Разновидности водорастворимых СОЖ

Водорастворимые СОЖ делятся на 3 группы:

• СОЖ на полусинтетической основе

Концентраты с коллоидной степенью дисперсии. До 50 % их состава отводится на долю минеральных масел. При смешивании с водой получается раствор полупрозрачного цвета. Концентрация такого раствора должна быть в пределах от 1 % до 10 %. Среди его достоинств можно выделить хорошие способности смазывать и охлаждать.

• СОЖ на синтетической основе

Концентраты, которые характеризуются молекулярной степенью дисперсности. Они включают в себя поверхностно-активные вещества (ПАВ), воду, водорастворимые полимеры, присадки и не содержат масел. Чтобы готовый раствор обладал высокими охлаждающими свойствами, его концентрация должна находиться в диапазоне 1…10 %.

• Эмульсолы

Грубодисперсные продукты, содержащие до 50…75 % минеральных масел. При их перемешивании с водой в концентрации 5…30 % образуется молочно-белая эмульсия с высокой смазочной способностью.

Особенности и применение водорастворимых СОЖ

Одна из основных особенностей этих продуктов – отличная охлаждающая способность. Она позволяет им применяться при высокоскоростных режимах металлообработки. Кроме того, различные варианты концентрации растворов на основе водорастворимых СОЖ расширяют область их применения в металлообработке.

Так, например, один и тот же продукт может быть задействован и при черновой механической обработке (в концентрации 2…5 %), и при выполнении глубокого сверления, зенкования, а также других особо трудных операций (в концентрациях до 8 %). Растворы на основе синтетических СОЖ, концентрация которых 1,5…2,5 %, как правило, используются для шлифования.

Если точно соблюдать дозировки, рекомендуемые производителем продукта, готовая жидкость будет стабильной и обеспечит максимальную эффективность операций металлообработки.

Рекомендации по смешиванию водорастворимых СОЖ

Подготовка к смешиванию

Чтобы получить раствор необходимой концентрации, нужно выполнить несколько условий.

Основное из них – правильное хранение СОЖ. Оптимальная температура в месте содержания таких составов составляет +5…+35 °C (перегревания или промерзания продуктов допускать нельзя).

При смешивании концентрата с водой необходимо использовать специальное оборудование (блок смесителя должен быть надежным). Кроме того, немаловажно строгое соблюдение последовательности процессов и чистоты рабочего места, так как при нарушении технологии или загрязнении компонентов качество раствора ухудшится.

В условиях предприятий смешивание СОЖ с водой может осуществляться автоматическими машинами. Раствор нужной концентрации у них получается с первого раза.

Приготовление раствора в ручном режиме

Данный процесс состоит из следующих шагов:

• Наполнение резервуара специально подготовленной водой
• Циркуляция жидкости (ее можно организовать, например, при помощи возвратных трубопроводов)
• Добавление концентрата СОЖ в воду

Пропорции для приготовления раствора рассчитываются по следующей формуле: Мк = (К х Мв) / (100 - К), где Мк – масса концентрата (кг), К – нужная концентрация (%), Мв – масса воды (кг).

По завершении смешивания СОЖ с водой необходимо проверить качество полученного состава при помощи рефрактометра.

При слишком высокой концентрации раствор можно разбавить 1…5 % другой эмульсии (менее концентрированной), а при очень низкой – наоборот. Обычную воду в данном случае добавлять нельзя.

Важно учитывать, что при использовании рабочего раствора концентрация будет снижаться из-за естественного испарения. Именно поэтому ее важно контролировать не только после смешивания СОЖ с водой, но и в дальнейшем (через определенные временные интервалы).

При приготовлении рабочего раствора не рекомендуется делать следующее:

• Производить смешивание в расходном баке станка
• Заполнять резервуар по максимуму (на его внутренней стенке имеются специальные отметки, на которые нужно ориентироваться)
• Смешивать нагретые или холодные жидкости
• Использовать охлажденные емкости

Требования к воде для разбавления концентрата СОЖ

Вода составляет большую часть всего объема рабочего раствора. Именно поэтому ее качество имеет большое значение.

Жесткость воды должна составлять 2…7 мг-экв/л. Соли, которые влияют на этот параметр, не позволяют компонентам СОЖ полностью эмульгировать и растворяться, реагируя с ними. Это приводит к истощению рабочего раствора и ухудшению его антикоррозионных характеристик.

Хлоридов в воде не должно содержаться более чем 80 мг/л. Если их будет больше, это ослабит антикоррозионные свойства, из-за чего возникнет необходимость в повышении концентрации раствора.

К другим требованиям к воде для разбавления концентрата СОЖ относятся следующие параметры:

• Оптимальная температура – +20…+23 °C
• Кислотно-щелочной баланс – 5,5…8 ед.
• Наличие нитратов и нитритов – менее 50 мг/л
• Проводимость – менее 1000 сим/см
• Уровень бактериального поражения – менее 4 баллов
• Нерастворимые загрязнения – менее 0,1 г/л

Полный список требований к воде для СОЖ имеется в ГОСТ 6243-75, ГОСТ 6709-72 и ГОСТ 4151-72 (для РФ), а также в стандарте № 3397-2 (для европейских стран).