Смазочно-охлаждающие жидкости в металлообработке
Содержание статьи
При станочной обработке металлических изделий происходит трение и нагревание в месте соприкосновения металла с инструментом. Эти процессы могут разрушительно влиять на металл, что негативно сказывается на качестве изделий и состоянии обрабатывающего инструмента.
Избежать таких проблем поможет использование смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ).
СОЖ как разновидность смазочных жидкостей
Что такое СОЖ?
Смазочная жидкость (СОЖ) — это смесь различных компонентов, используемая для смазки и охлаждения инструментов и металлических изделий. Она применяется при обработке черных и цветных металлов и сплавов. Использование СОЖ помогает снизить трение и защищает металл от перегрева и разрушения. Кроме того, она эффективно убирает металлическую стружку и пыль.
Для чего нужна смазочная жидкость СОЖ?
Смазочно-охлаждающая жидкость имеет множество применений, таких как:
- Охлаждение инструментов
- Улучшение качества обработки изделий
- Удаление отходов обработки
- Снижение трущихся взаимодействий и тепловыделения
- Повышение производительности оборудования
Для каких операций обработки предназначена СОЖ
СОЖ используется в следующих операциях:
- Заточка
- Шлифовка
- Сверление
- Фрезерование
- Пиление и притирка
- Нарезание резьбы
Для токарной обработки выбираются жидкости с учетом скорости вращения инструмента и характеристик металла. Для высокоскоростной обработки рекомендуется использовать СОЖ с высоким теплоотводом.
При фрезерной обработке твердых металлов лучше применять полусинтетические смазывающие и охлаждающие средства. Интенсивное охлаждение может привести к растрескиванию металла.
Для шлифовки важно, чтобы СОЖ содержала минимум легковоспламеняющихся и пенящихся компонентов. Так как при шлифовке образуется много пыли и стружки, что может повредить готовое изделие, предпочтение лучше отдать моющим СОЖ.
Источник изображения: Pixel B / www.shutterstock.com/ru
Для каких материалов предназначена СОЖ
Смазочно-охлаждающие жидкости могут использоваться для обработки различных материалов, но для каждого из них нужно подбирать соответствующий вид СОЖ.
Чугун
При обработке чугуна следует учитывать его тип. Серый чугун обрабатывается с использованием СОЖ редко, а для ковкого чугуна нужны охлаждающие жидкости. Наиболее популярным охладителем для чугуна является Укринол-1, который защищает от коррозии.
Нержавеющая сталь
При работе с нержавеющей сталью применение СОЖ обязательно. Наилучшие результаты демонстрируют эмульсии с антизадирными добавками, которые упрощают обработку и улучшают качество изделий.
К такой категории относятся жидкости на масляной основе. Выбирая подходящую марку, следует ориентироваться на несколько показателей:
- Отсутствие хлора
- Хорошая смазываемость
- Прозрачность и отсутствие дыма
При сверлении нержавеющей стали использование СОЖ необходимо не только для защиты металла, но и для сохранности инструмента — перегрев сверла может привести к его разрушению и затуплению.
В таких случаях хороши эмульсии на масляной основе или обычное машинное масло.
Титан
Титан, благодаря своей твердости, труден в обработке. При работе с этим металлом стоит использовать СОЖ для тяжелых условий обработки с водорастворимым маслом – TRIM Е905.
Медь
Обработка меди требует нескольких эмульсий. Для первичной обработки (волочения) хорошо подходят масляные составы с охлаждающим эффектом, а для второй стадии – мокрого волочения – применяются водные эмульсии для финальной обработки.
Готовые СОЖ и концентраты. Как разводить СОЖ водой
СОЖ производятся в виде концентратов, которые разбавляются водой перед использованием. Пропорции раствора зависят от типа операции и характеристик обрабатываемого материала.
Раствор готовят, вливая концентрат в воду при постоянном перемешивании. При добавлении воды в концентрат он может расслаиваться и выпадать в осадок, что ухудшает свойства СОЖ.
Хранить концентраты или готовые СОЖ нужно в соответствии с рекомендациями производителей и удалять примеси.
СОЖ на примере алюминия
При фрезеровке алюминия важно тщательно следить за процессом чистовой обработки. Для этого подойдут СОЖ с содержанием глицерина, этиленгликоля или жирных кислот.
Можно также применять самодельные средства, например, 5-10% мыльный раствор.
При использовании водных СОЖ для алюминия необходимо учитывать следующие условия:
- Жидкости должны иметь нейтральный или слабощелочной pH, не выше 9,0-9,3
- СОЖ должна быть совместима с алюминием
Жидкость должна обладать как смазывающими, так и охлаждающими свойствами. Поскольку металл может прилипать к инструменту, важно выбирать жидкости с хорошим смазочным эффектом. Отлично себя зарекомендовали растворы с эфирными добавками. Сочетание полимерных и эфирных компонентов способствует улучшению качества финишной поверхности. В связи с высокой теплопроводностью алюминия происходит быстрое нагревание как инструмента, так и детали, поэтому охлаждающие жидкости защищают изделие от перегрева и деформации.
Какими свойствами должна обладать СОЖ для различных операций
СОЖ на основе масла
Масляные СОЖ применяются на металлорежущем оборудовании при умеренных скоростях обработки. Эти жидкости используются при хонинговании, развертывании и сверлении, а также когда водные средства не подходят. Они отлично справляются с покрытием поверхностей из бронзы, меди, латуни, чугуна и стали.
Основное свойство масляных СОЖ — это смазка и снижение трения, но охлаждающего эффекта они практически не имеют. Также масла обладают высокой воспламеняемостью, термальной нестабильностью и высокой стоимостью.
СОЖ на основе воды
Водные СОЖ предназначены для операций, в которых инструменты работают на высоких скоростях и нагреваются. Благодаря термической стабильности водные растворы могут использоваться в различных пропорциях для разных рабочих режимов: как в процессе начальной, так и окончательной отделки. Минимальная концентрация применяется при сверлении и шлифовании.
