Свойства смазочно-охлаждающих жидкостей

Свойства смазочно-охлаждающих жидкостей
Источник изображения: Itsanan / www.shutterstock.com/ru

В современной промышленности, где металлообработка играет ключевую роль, одним из средств стабилизации рабочего процесса являются смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). 

Эти многофункциональные составы обеспечивают сохранность оборудования и высокий уровень производимой продукции. 

Каждая операция в металлообработке сталкивается с проблемами, вызванными высокой температурой и трением. Использование СОЖ позволяет контролировать эти процессы. 

Различные виды данных жидкостей разработаны с учетом специфики применения, типа обрабатываемых материалов и требований к конечному продукту, что делает их неотъемлемой частью любого производственного процесса.


Какие задачи должны решать СОЖ

Системы СОЖ являются неотъемлемой частью технологического процесса металлообработки. С ее помощью решаются такие задачи, как нейтрализация негативного влияния трения и перегрева в зоне резания.

Смазывающая функция смазочно-охлаждающих жидкостей является краеугольным камнем в процессе металлообработки. Эффективное снижение трения между режущим инструментом и материалом достигается благодаря уникальному составу СОЖ, включающему в себя специализированные масла и антифрикционные добавки.

Охлаждающая функция не менее важна, так как эффективное отведение тепла из зоны резания предотвращает все тот же перегрев инструмента и детали, сохраняя их геометрию и физические свойства. Охлаждение позволяет увеличить производительность за счет более высоких скоростей резания.

Помимо этих двух основных проблем применение СОЖ решает и задачу очищения в процессе работы. Раствор удаляет стружку и другие отходы обработки, смывая и унося их из зоны резания. Это предотвращает налипание стружки на инструмент, его повторный проход по снятой стружке, что неизбежно привело бы к снижению режущей способности.


От чего зависят свойства смазочно-охлаждающих жидкостей

Что такое СОЖ? Это различные многокомпонентные смеси на основе масла, воды и различных присадок. Рабочие свойства таких смесей различаются и зависят от процентного соотношения основных компонентов и наличия функциональных присадок в составе. 

По своему составу смазочно-охлаждающие жидкости делятся на две большие группы: 

  • Масляные

  • Водосмешиваемые

Масляные на 95% состоят из минерального масла, одного или смеси, и присадок, обеспечивающих СОЖ дополнительные свойства. Используются противозадирные, антикоррозионные, противопенные, противотуманные и некоторые другие. 

Масляные жидкости обеспечивают хорошую смазку, защищают инструмент и детали от коррозии. Поставляются на предприятия уже в готовыми к использованию, и поэтому их считают более удобными. Применяются при тяжело нагруженных процессах обработки.


Однако они имеют низкую теплопроводность и не используются в процессах, которые требуют интенсивного охлаждения. Недостатками также являются термическая нестабильность и высокая цена. 

Там, где от СОЖ требуются преимущественно  охлаждающие и смазывающие свойства в равной степени, применяют смазочно-охлаждающие жидкости на водной основе. 

Водосмешиваемые СОЖ по процентному содержанию минерального масла делятся на:

  • Эмульсолы

  • Полусинтетические 

  • Синтетические

Водные СОЖ поставляются к месту использования в виде концентратов, из которых готовят рабочие эмульсии и растворы для конкретного вида операции. Сож на водной основе являются универсальным средством там, где от рабочей жидкости требуются охлаждающие свойства, либо сочетание охлаждающих и смазывающих качеств.

В водосмешиваемых СОЖ, кроме масла и воды, содержатся:

  • Эмульгаторы, которые равномерно распределяют масло в воде и помогают стабилизировать диспергированные частицы

  • Вещества для совместимости масла и эмульгаторов

  • Добавки для защиты оборудования и оснастки от появления коррозии

  • Биоциды, фунгициды препятствующие заражению жидкости биоорганизмами

  • Антифрикционные и антизадирные добавки улучшающие смазочные свойства

  • Антипенные присадки, которые борются с пенообразованием в рабочей жидкости

Диапазон значений рекомендованных концентраций позволяет использовать одну и ту же марку СОЖ для разных режимов обработки. От примененного значения концентрации варьируются те или иные свойства одной и той же СОЖ. Рекомендованные значения указаны в технической документации смазочно-охлаждающей жидкости. 


Свойства смазочно-охлаждающих жидкостей

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


Изменение свойств СОЖ в процессе эксплуатации 

Применение СОЖ при металлообработке является циклическим процессом. Жидкость подается в зону резания, стекает в отстойник, очищается и снова подается в рабочую зону. 


Во время такой циркуляции эмульсия и растворы загрязняются и окисляются, что влияет на концентрацию и рабочие характеристики используемой СОЖ. 

Чтобы смазочно-охлаждающая жидкость не теряла своих свойств во время эксплуатации, нужно проводить регулярную проверку ее основных параметров. При своевременном мониторинге можно поддерживать рабочие свойства по заданным параметрам без перерывов в эксплуатации станков и оборудования. 

Частота контроля регламентируется Национальным стандартом Российской Федерации согласно ГОСТ Р 52338-2005 «Чистота промышленная. Методы испытаний смазочно-охлаждающих жидкостей».


Контроль масляных СОЖ осуществляется 1 раз в месяц, синтетических 1 раз в две недели, эмульсий 1 раз в неделю.

Если невозможно восстановить первоначальные характеристики, то требуется полная замена смазочно-охлаждающей жидкости в системе.


Влияние условий хранения на свойства смазочно-охлаждающих жидкостей

Предприятия обычно приобретают смазочно-охлаждающие жидкости и их концентраты оптом для последующего приготовления рабочих растворов по необходимости. Временное хранение СОЖ требует внимания к условиям хранения, от которых напрямую зависит, будут ли фактические свойства применяемых жидкостей соответствовать указанным параметрам. 

В большей части территории России зимние месяцы сопровождаются понижением температуры до отрицательных значений. Чтобы обеспечить соответствие рабочих свойств СОЖ в этих условиях, следует складировать концентраты в теплом, оборудованном для этих целей, помещении при температуре от +5 ºC до + 40 °С. Если пришлось хранить водные концентраты при минусовых температурах, то необходимо провести мониторинг свойств СОЖ.

При непродолжительном хранении вне помещения емкости с жидкостью при размещают вдали от прямых солнечных лучей.

И масляные и водосмешиваемые СОЖ необходимо использовать в течение срока годности, указанного на фасовке и в сопроводительной документации. При этом сроки хранения устанавливаются производителем СОЖ согласно ГОСТу 1510-2022 «Нефть и нефтепродукты. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение», а также СНиПу 2.11.03-93 «Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы». 

Эти сроки определяются в зависимости от вида СОЖ и отличаются у масляных и водосмешиваемых жидкостей. 


Российские СОЖ

Интерес к смазочно-охлаждающим жидкостям российского производства увеличивается год от года. На рынке СОЖ появляются инновационные продукты, происходит развитие и совершенствование технологий их создания.

Компания "Эффективный Элемент" активно работает над тем, чтобы соответствовать потребностям российских покупателей СОЖ, успешно конкурируя с зарубежными поставщиками.


Она представляет на рынке разнообразные продукты для решения задач в области металлообработки. 

Компания предлагает водорастворимую СОЖ для меди и медных сплавов EFELE CF-640, которая применяется для всех основных операций обработки не только меди и медных сплавов, но и стали, чугуна и алюминия. Жидкость выпускается в канистрах по 18 кг, бочках 180 кг и в фасовке еврокуб 900 кг.

А также полусинтетическую водорастворимую СОЖ EFELE CF-624 для всех, в том числе сложных, операций резания, формовки и волочения. Уникальный состав эмульсии на основе синтетических продуктов с добавлением композиции минеральных масел дает возможность обрабатывать чугун, алюминиевые, никелевые, медные и титановые сплавы, а также жаропрочные стали. Поставляется в фасовке 18 и 180 кг.

Для основных операций обработки и шлифования чугуна, точения, фрезерования и сверления стали и нержавейки компания EFELE предлагает полусинтетическую многофункциональную СОЖ EFELE CF-622. Доступна фасовка по 18, 180 и 1000 кг.


Смазочно-охлаждающие жидкости EFELE


СОЖ являются неотделимой составляющей процесса металлообработки, обеспечивая его стабильность, надежность и экономичность. Правильный выбор и использование смазочно-охлаждающих жидкостей позволяют оптимизировать производственный процесс, сократить срок окупаемости оснастки и оборудования, а также гарантировать стандарт качества готовых изделий.

Для выбора смазочно-охлаждающей жидкости с подходящими свойствами для определенных условий работы, рекомендуется обратиться за консультацией к специалисту от компании-изготовителя.