Этапы производства смазочно-охлаждающих жидкостей

Этапы производства СОЖ

После создания формулы смазочно-охлаждающей жидкости начинается её производство. Этапы изготовления приведены ниже.

Выбор компонентов

Составляющие СОЖ зависят от её типа. Масляные жидкости изготавливаются на основе минерального масла и специальных добавок. В некоторых случаях используются органические липиды — растительные и животные жиры, которые проходят очищение и фильтрацию для удаления примесей.

Водосмешиваемые полусинтетические СОЖ, кроме масла, содержат воду, эмульгирующие агенты, биоциды, ингибиторы коррозии, противозадирные вещества и другие добавки.

Вода подготавливается: очищается, доводится до нужной жесткости и нейтрального уровня pH (около 7).

Отдельную группу составляют синтетические смазочно-охлаждающие жидкости. Они не содержат масла и состоят из водорастворимых полимеров, поверхностно-активных веществ, антипенных и антикоррозионных добавок.

Смешивание и гомогенизация

После выбора необходимых компонентов их тщательно дозируют и смешивают в определённых пропорциях в соответствии с требованиями к конкретной СОЖ. Процесс проходит в закрытой ёмкости с оборудованием для уравновешивания давления.

Затем смесь доводится до однородного состояния — происходит гомогенизация. Это необходимо для повышения качества смазочно-охлаждающей жидкости.

Контроль качества (тестирование)

После смешивания и гомогенизации СОЖ проверяется на соответствие показателям: вязкость, термостабильность, pH, содержание биоцидов, антикоррозионных добавок и т.д. Концентрация готовой жидкости контролируется с помощью рефрактометра.

Упаковка

Готовую СОЖ разливают в подходящую тару и отправляют на хранение. Ёмкости должны быть выполнены из устойчивых к коррозии материалов.

Не рекомендуется хранить жидкость в оцинкованных сосудах, поскольку цинк может реагировать с активными компонентами СОЖ, что негативно скажется на её качествах.

Состав СОЖ: масло, присадки, другие компоненты

Основу масляных и полусинтетических смазочно-охлаждающих жидкостей, наиболее часто используемых в металлообработке, составляет высокоочищенное минеральное масло — как правило, нафтеновое или парафиновое (иногда смесь). СОЖ может содержать от 60 до 95% этого компонента. Чистое минеральное масло имеет отличную текучесть и смазывающие свойства.

Однако жидкости с высоким содержанием масла имеют недостатки, такие как возгораемость, быстрое испарение, образование масляного тумана и потеря свойств при нагреве. Поэтому такие жидкости применяются только для обработки мягких цветных металлов — меди, алюминия и т.п.

Чем тверже обрабатываемый материал (высокоуглеродистая, нержавеющая сталь, молибденовые и вольфрамовые сплавы) и чем выше скорость резания, тем больше присадок должно содержаться в СОЖ.

Смазочно-охлаждающие жидкости могут содержать следующие присадки:

• Антифрикционные (производные жирных кислот, животного жира и технического рапсового масла): уменьшают трение между инструментом и обрабатываемой заготовкой

• Противозадирные (осерненные жиры, сульфиды и хлорсодержащие вещества): предотвращают образование задиров, заедание и схватывание резцов, фрез

• Антикоррозионные (аминофосфаты, дисульфиды и ненасыщенные кислоты полимерного происхождения): защищают металл от коррозии, вызванной окислением масляных жидкостей при нагреве

• Присадки, уменьшающие испарение СОЖ и образование масляного тумана (полиолефины и атактический полипропилен)

Кроме масла и присадок, производители СОЖ добавляют в состав многих полусинтетических и синтетических жидкостей дополнительные компоненты, которые повышают эффективность и продлевают срок их службы.

Это эмульгаторы, рН-регулирующие добавки, спирты, пеногасители, биоциды и др.

Эмульгаторы добавляются в смазочно-охлаждающие жидкости для обеспечения стабильности эмульсии и предотвращения её расслоения. Они помогают снизить поверхностное натяжение на границе раздела фаз, что улучшает смачиваемость и распределение жидкости на обрабатываемой поверхности.

Также эмульгаторы могут снижать пенообразование и предотвращать коррозию.

рН-регулирующие добавки необходимы для поддержания уровня кислотности жидкости. Регулируя pH, можно контролировать количество свободных ионов и уровень коррозии, что продлевает срок службы жидкости и снижает затраты на её замену.

Спирты, добавляемые при производстве СОЖ, служат нескольким целям. Во-первых, они могут использоваться как растворители для улучшения смешиваемости компонентов и снижения вязкости.

Источник изображения: teh_z1b / www.shutterstock.com/ru

Во-вторых, спирты обладают бактерицидными свойствами, что предотвращает рост микроорганизмов в СОЖ. Однако стоит помнить, что использование спиртов может снижать точку воспламенения жидкости, что требует дополнительных мер предосторожности.

Пеногасители уменьшают образование пузырьков воздуха и стабилизируют жидкость. Это повышает эффективность охлаждения, снижает расход СОЖ и улучшает качество обработки.

Биоциды необходимы для предотвращения роста микроорганизмов, которые могут ухудшить качество жидкости и вызывать неприятные запахи. Они помогают продлить срок службы СОЖ, сохраняя её эффективность и безопасность для пользователей.

Безопасное хранение СОЖ

Важным аспектом обеспечения безопасности хранения смазочно-охлаждающих жидкостей является правильный выбор помещения. Оно должно быть большим, сухим, хорошо вентилируемым и защищённым от прямых солнечных лучей.

Также необходимо установить системы пожаротушения и аварийной сигнализации для случаев возгорания или утечки СОЖ.