Смазочно-охлаждающая жидкость для станков. Виды, свойства, особенности применения

В процессе металлообработки на станках, в момент контакта резца, фрезы, сверла или другого режущего инструмента с поверхностью заготовки, мгновенно начинается процесс фрикционного взаимодействия между ними, называемый трением.

Такой процесс сопровождается существенным нагревом как самой заготовки, так и используемого инструмента. Применение смазочно-охлаждающих средств для обработки металла уже давно признано нормой на производстве. 

Основной целью применения таких жидкостей является улучшение качественных характеристик и влияние на точность конечного изделия, снижение количества бракованной продукции, предотвращение поломок и простоев, а кроме этого уменьшение расходов на техобслуживание и ремонт оборудования.

Для чего предназначена СОЖ для станков

В автоматизированных комплексах крупных производственных объединений обычно функционируют десятки или даже сотни станков различного типа и предназначения, причем перечень позиций парка станков регулярно обновляется. 

При работах на станках важную роль играют режимы обработки, в результате применения которых возникают различные по интенсивности трение и нагрев. Вследствие этого в месте контакта инструмента с материалом происходят структурные изменения, оказывающие прямое воздействие на время эффективной работы инструментария и свойства изготавливаемых изделий.

Например, при точении с применением твердосплавного резца сопровождается температурой, которая иногда достигает значения в 1000°С. Такой процесс требует интенсивного охлаждения во время операции. Рост температуры при резке определяется множеством факторов, включая толщину снимаемой стружки, глубину реза, характеристики металла и материала резца. 

Неизбежность появления трения и интенсивного нагрева при металлообработке определяет необходимость использования смазочно-охлаждающих жидкостей в подавляющем большинстве случаев.

Какие задачи ставятся при использовании СОЖ для станков

Задачи смазочно-охлаждающих жидкостей соответствуют самому их названию, подразумевающим использование материала для смазки и охлаждения при работе на станках. 

Эти действия определяют основные задачи СОЖ:

• Смазывание

• Охлаждение

Помимо этого, масла и эмульсии вымывают стружку и частицы отходов из рабочей зоны, что предотвращает налипание уже снятой стружки на инструмент и его преждевременный износ. 

В составе растворов содержатся не только основные ингредиенты, которые обеспечивают выполнение прямых задач смазочно-охлаждающих жидкостей, но и ряд присадок для придания дополнительных свойств. Добавки служат для защиты техники, продлевают период службы самих жидкостей и обеспечивают безопасность сотрудников предприятия.

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

По условиям технологического процесса используют смазочно-охлаждающие жидкости, обладающие определенными характеристиками. Меняя пропорции содержания масла, воды и присадок при приготовлении СОЖ, можно адаптировать их характеристики под конкретные требования при обработке. 

По составу СОЖ разделяют на следующие: 

• Масляные

• Водосмешиваемые 

Масляные, благодаря большому процентному содержанию минерального масла в составе, незаменимы там, где требуется исключительное смазывающее действие СОЖ. Наличие функциональных присадок делает их стабильными и безопасными при применении. Масляные жидкости продаются уже готовыми для применения в системах на станках, но требует определенных правил хранения и перевозки.

Водосмешиваемые или, как их еще называют СОЖ на водной основе, по соотношению, содержащихся в них, масла и воды подразделяются на:

• Эмульсолы

• Полусинтетические жидкости

• Синтетические жидкости

Эмульсолы – это концентраты, которые для получения рабочих эмульсий разводят водой в рекомендованных пропорциях. Содержание минеральных масел доходит до 85%. Полученные после соединения с водой эмульсии применяют на достаточно нагруженных режимах, требующих уверенной смазки.

Полусинтетические – это тоже концентраты, но с содержанием масла не больше 50%. После добавления в воду в различных рекомендованных пропорциях получается стабильная эмульсия с мелкодисперсной структурой. Такая жидкость обладает примерно равнозначными смазывающими и охлаждающими свойствами.

Синтетические смазочные жидкости состоят из водных растворов полимеров и ПАВ. Дополняются обязательными компонентами, такими как антикоррозийные и антипенные добавки и биоцидами. Синтетические средства поставляются, как и все другие СОЖ на водной основе, в виде концентрата и при разбавлении водой дают, так называемые, истинные растворы.

При корректно подобранных компонентах состава, смазочно-охлаждающие жидкости получают свойства, позволяющие предотвращать коррозию, бактериальное заражение, пенообразование, износ инструментария и оснащения. А также приобретают характеристики, которые положительно сказываются на времени работы станков без простоя и ремонтов, стабильности самой СОЖ и свойствах готовой продукции.

Выбор СОЖ при разных видах металлообработки

Для выбора определенного типа смазочно-охлаждающей жидкости, нужно ориентироваться на ее эксплуатационные характеристики и рекомендации производителя.

Различные виды обработки по-разному нуждаются в охлаждении и смазке. 

К примеру, операция сверления проводится как на сверлильных, так и на токарных станках. При этом обработка может идти на разных скоростях, в зависимости от поставленной задачи, материала, который обрабатывается и от параметров создаваемого отверстия.

Когда используется сверло или фреза малого диаметра, частота вращения при обработке стали достигает 1000 оборотов в минуту. При этих условиях нужно обеспечить интенсивное охлаждение как обрабатываемой заготовки, так и инструмента.

При создании глубоких отверстий возникает риск заклинивания и поломки инструмента. Чтобы избежать этой проблемы, применяют масляные СОЖ, с повышенными смазывающими свойствами. 

При абразивной обработке, возникает другая ситуация. Мелкие частицы абразива снимают тончайший слой металла для создания высокого класса поверхности. Абразивная обработка приводит к образованию тончайшей металлической и абразивной пыли. Присутствие такой взвеси в воздухе вокруг станка вредит всем работающим частям механизмов и может нанести вред здоровью сотрудников. Здесь необходимо применение смазочно-охлаждающие жидкости с упором на улавливающие и омывающие возможности.

Очистительная опция смазочно-охлаждающих жидкостей при шлифовальных работах играет решающую роль. Устранение отходов улучшает результаты обработки, продлевает жизнь шлифовального инструмента и гарантирует безопасность для операторов.

Источник изображения: Valdis Skudre / www.shutterstock.com/ru

Выбор соответствующей смазочно-охлаждающей жидкости для конкретного вида обработки должен основываться на заключении специалистов-технологов с соблюдением рекомендаций производителей СОЖ.

Правильно подобранная смазочно-охлаждающая жидкость обеспечивает снижение количества бракованной продукции и уменьшает время простоев из-за неисправностей и внепланового обслуживания станков. Способствует снижению срока окупаемости основных средств производства. 

Требования, предъявляемые к качеству СОЖ

Результативность действия смазочно-охлаждающих жидкостей непосредственно связана с качеством отдельных составляющих и уже готовых продуктов. 

Характеристики и свойства смазочно-охлаждающих жидкостей обязаны соответствовать требованиям конкретного использования и быть четко обозначены в сопроводительных документах.

Длительность службы смазочно-охлаждающих жидкостей в системе зависит от интенсивности обработки, для которой они применяются, своевременных проверок качества и действий по поддержанию их рабочих свойств.

Проверка соответствия качества смазочно-охлаждающих жидкостей проводится на основании нормативной документацией по таким показателям как концентрация, цвет, запах, наличие примесей, температура и уровень pH.

Использование смазочно-охлаждающих жидкостей по истечении срока годности и хранения, указанного на упаковке, категорически запрещено.

Смазочно-охлаждающая жидкость EFELE

Интерес к смазочно-охлаждающим жидкостям отечественных производителей увеличивается ежегодно. Ассортимент российских продуктов на рынке СОЖ постоянно расширяется, благодаря проводимым исследованиям и появлению новых технологий.

Компания «Эффективный элемент» активно работает над тем, чтобы удовлетворить потребности российских предприятий в СОЖ, успешно конкурируя при этом с предложениями иностранных фирм. 

Специалистами компании разработаны ряд позиций с уникальным составом. Благодаря своим свойствам такие СОЖ универсальны и рекомендованы к применению для очень широкого ряда операций металлообработки.

Так полусинтетическая водорастворимая СОЖ EFELE CF-624 подходит для подавляющего большинства операций резанием, среди которых и тяжелонагруженные и сложные. А также используется при формовке и волочении. 

Уникальный состав этой эмульсии, созданный на базе синтетических веществ с включением минерального масла, эмульгаторов и функциональных добавок, делает возможной обработку чугуна, сплавов алюминия, никеля, меди, отдельных видов жаростойких сталей и даже сплавов на основе титана.

СОЖ EFELE CF-624 поставляется в виде концентрата, который легко смешивается с водой и образует стабильную эмульсию. Выпускается в канистрах по 18 кг и бочках по 180 кг.