Масляная СОЖ. Состав, свойства, область применения

Современные процессы обработки металла не могут обойтись без смазочно-охлаждающих жидкостей. Если их не применять, оборудование и инструменты выдерживают всего лишь 2-3 минуты.

Работа с металлом, включая токарную и фрезерную обработку, сверление, шлифование, а также получение продукции давлением и прокатным способом, сопровождается высокими нагрузками и повышением температуры из-за возникающего трения. При этом появляется большое количество отходов, которые надо выводить из зоны обработки. 

Смазочно-охлаждающие жидкости помогают снизить трение и износ инструментов, обеспечивают точность размеров и необходимое качество поверхности готовых изделий.

Но какие критерии стоит учитывать при выборе смазочно-охлаждающей жидкости для определенной операции металлообработки? Чтобы при этом выбор был экономически целесообразным? Давайте рассмотрим это на примере масляных смазочно-охлаждающих жидкостей. 

Свойства масляных СОЖ

Масляные смазочно-охлаждающие жидкости стоят немного особняком среди многообразия рабочих жидкостей, применяемых для работы с металлом. И на это есть причины. Они обладают уникальными свойствами, которые делают их незаменимыми в различных сферах производства.

Одно из основных свойств масляных СОЖ заключается в способности интенсивно противостоять возникновению трения в контактной зоне инструмента с поверхностью заготовки. Это способствует увеличению времени рабочего периода инструмента от заточки до заточки, тем самым повышая КПД использования оснастки и оборудования.

Хотя масляные СОЖ не обладают выдающейся охлаждающей способностью, но они незаменимы там, где применение водосмешиваемых эмульсий и растворов невозможно. 

Масляные смазочно-охлаждающие жидкости активно используют в разных отраслях, таких как автомобильное производство, машиностроение, аэрокосмическая промышленность и другие. Их применяют для таких операций, как сверление, фрезерование, токарная обработка и шлифование.

Такие составы играют ключевую роль в обработке металла, обеспечивая эффективность процесса, повышение качества и производительности. 

Из чего состоит масляная СОЖ

Основой для таких смазочно-охлаждающих средств служат минеральные масла. Его еще называют нефтяным, так как получают его в результате перегонки нефти. 

По необходимости могут быть добавлены разнообразные добавки для обеспечения жидкостям обязательных для эксплуатации характеристик. 

Такие составы доставляются потребителям уже полностью готовыми к использованию, и им не требуется никакой предварительной подготовки для применения в технологической цепочке.

Доля нефтяного масла может составлять 95% от общей объема рабочего состава СОЖ. Обычно применяют нафтеновые и парафиновые масла или смесь 2-3 минеральных масел. 

Содержание продуктов нефтепереработки в составе делает масляные CОЖ пожароопасными, поэтому к их хранению и транспортировке предъявляются особые требования. 

Любая масляная смазочно-охлаждающая жидкость для расширения ее возможностей при эксплуатации, повышения надежности и безопасности при применении содержит функциональные добавки. 

В масло СОЖ вводят следующие присадки:

• Антифрикционные

• Противозадирные

• Противоизносные

• Противопенные

• Антикоррозионные

Применение добавок придает рабочей жидкости свойства, которые обеспечивают повышенную износостойкость инструмента, защиту станка от коррозии, уменьшают риск возникновения масляного тумана, небезопасного 

Такой многофакторный прием дает возможность разрабатывать формулу масляных СОЖ с эффективными свойствами для разнообразных процессов металлообработки.

Выбирая основные масла для смазочно-охлаждающих жидкостей, в первую очередь обращают внимание на их ключевые характеристики, такие как плотность, вязкость, точка возгорания и прочие важные параметры. Качество и свойства масляных смазочно-охлаждающих жидкостей напрямую зависит от качества базовой составляющей.

Ключевые характеристики масляных СОЖ

Ключевые параметры, определяющие качество масляных смазочно-охлаждающих жидкостей, охватывают:

• Плотность

• Вязкость

• Температура вспышки и воспламенения

• Температуру начала замерзания

• Склонность к окислению

• Внешний вид

Эти параметры отражают качественное состояние масляных СОЖ. Описанные свойства определяют стойкость смазочно-охлаждающих жидкостей к химическому воздействию, температурным колебаниям, условиям хранения и перевозки. А также возможность вызывать коррозию, способность смачивания и другие важные аспекты. Все эти качества важны для обеспечения надежной работы масла СОЖ.

Плотность смазочно-охлаждающих жидкостей рассчитывается как отношение массы к объему и выражается в килограммах на кубический метр. Значения для масляных СОЖ, используемых в металлообработке, варьируются от 850 до 1020 кг/м³. Это определяет и вязкость масляных СОЖ: более высокая плотность указывает на то, что масло более густое.

Вязкость относится к основным характеристикам масла и часто этот термин заменяют определением «густота». Масло с высокой вязкостью будет более «густым», и на это качество оказывает важное влияние температура.

Повышение температуры снижает этот параметр, а ее понижение – увеличивает. Реакция разных типов масляных СОЖ на изменения температуры неравнозначны, для некоторых процесс изменений происходит плавно, для других может расти скачками. Высококачественные смазочно-охлаждающие жидкости менее чувствительны к температурным колебаниям, что отражается в их индексе вязкости.

Источник изображения: Dmitry Kalinovsky / www.shutterstock.com/ru

Влияние давления на вязкость характеризуется нелинейной зависимостью. При низком давлении изменения в вязкости остаются относительно малыми, в то время как при его повышении вязкость увеличивается значительно и быстро. Смазочно-охлаждающие жидкости с высокой вязкостью обладают превосходными смазывающими свойствами, что уменьшает износ инструментов. 

Однако, слишком высокая вязкость снижает охлаждающие свойства СОЖ и затрудняет процессы фильтрации и очистки масла. Поэтому крайне важно подбирать смазочно-охлаждающие жидкости с оптимальной вязкостью, соответствующей специфике их использования.

Температура вспышки и воспламенения. Когда масло нагревается, оно испаряется, образуя вместе с воздухом взрывоопасную смесь. Температура вспышки – это момент, когда пары масла могут загореться, в то время как сама масляная жидкость сохраняет свою термическую стабильность. Точку, при которой начинает гореть и само масло, называют температурой горения или воспламенения. Очевидно, что более высокие значения этих показателей свидетельствуют о большей стабильности смазочно-охлаждающих жидкостей.

Температура начала замерзания характеризует момент, когда масляные смазочно-охлаждающие жидкости теряют свою текучесть. Рабочие масляные СОЖ не должны менять консистенцию при температуре выше -10°C. Это свойство зависит от состава базового масла и добавленных в него функциональных добавок. Для повышения устойчивости к замерзанию используют специальные компоненты, известные как депрессаторы.

Окисляемость является критерием, влияющим на продолжительность использования масляных смазочно-охлаждающих жидкостей. В процессе химического взаимодействия масла с кислородом, присутствующим в воздухе, формируются оксиды, кислоты и смолы, что приводит к изменению рабочих характеристик масляных СОЖ и ускоряет их старение. Процесс окисления может происходить как во время хранения, так и при эксплуатации из-за загрязнений. 

На уровень окисляемости отрицательно влияют:

• Взаимодействие с металлами, такими как медь железо, свинец и марганец

• Присутствие влаги

• Электрические поля

• Механические загрязнения

• Соли металлов

• Ультрафиолет

Добавление в состав масляных СОЖ ингибиторов окисления, или антиоксидантов, замедляет их разложение и способствует увеличению срока службы жидкостей на масляной основе.

Внешний вид и запах также являются показателями качества и пригодности для использования. Проведя визуальный анализ, можно оценить степень однородности, прозрачности и консистенции смазочно-охлаждающей жидкости. Новые масляные СОЖ обладают специфическим ароматом нефтепродуктов, однако в процессе эксплуатации они могут загрязняться и становиться предметом биологического заражения, что приводит к изменению их запаха и цвета. Смазочно-охлаждающие жидкости, которые стали темнее, потеряли однородность и приобрели неприятный запах, требуют замены, даже если другие характеристики остаются в пределах нормы.

Применение масляных смазочно-охлаждающих жидкостей

В отличие от водосмешиваемых растворов, которые используются в условиях, где необходимо сделать упор на охлаждении, масляные жидкости незаменимы для выполнения металлообработки на тяжелых режимах. Это процессы, где требуются улучшенные смазочные и противозадирные качества. 

Масляные СОЖ идеально подходят для задач, требующих интенсивной обработки на медленных скоростях, таких как глубокое сверление, хонингование, развертывание, нарезание зубьев, протяжка и обработка под давлением.

Главные достоинства масляных СОЖ в этих условиях – выдающиеся смазывающие способности и способность создавать защитную пленку, которая снижает износ как обрабатываемой детали, так и инструмент.

Выбор в пользу масляных СОЖ ограничен экономическими соображениями, способностью предприятия обеспечить надлежащие условия пожарной безопасности при хранении продукта и выполнение требований Росприроднадзора по его утилизации.

Масляная СОЖ от компании "Эффективный Элемент"

Сейчас, когда производственники идут по пути импортозамещения, российские производители смазочных материалов активно работают над совершенствованием выпускаемой продукции.

Компания «Эффективный Элемент» продолжает вести исследования в этом направлении и предлагает масляную СОЖ EFELE CF-632 зарегистрированной торговой марки EFELE®. 

EFELE CF-632 применяется во время лезвийной и абразивной обработки черных и цветных металлов, в том числе и для прецизионного шлифования Используется при хонинговании, гравировке, глубоком сверлении. 

Рекомендуется при применении твердосплавных инструментов. Обладает не только смазывающими, но и хорошими охлаждающими свойствами. Обеспечивает оборудованию защиту от коррозии. Выпускается в фасовке 175 кг.