Обработка металлов на станках при всех видах операций сопровождается возникновением трения в зоне обработки и, как следствие, значительным повышение температуры как тела заготовки, так и рабочего инструмента.

Парк станков на крупных предприятиях насчитывает десятки, а иногда и сотни единиц разного наименования, и номенклатура оборудования постоянно расширяется. Рабочие процессы при разных видах металлообработки обеспечиваются различными скоростными режимами, которые в большей или меньшей степени сопровождаются возникновением трения с выделением тепла. 

Поэтому в зоне резания возникают физические процессы, которые активно влияют на срок службы инструмента и на качество выпускаемых деталей.

Так, например, при токарной обработке твердосплавным инструментом температура в рабочей зоне достигает 1000 °С, поэтому при точении требуется интенсивное охлаждение. Температура резания зависит и от толщины срезаемого слоя, и от режимов резания, и от свойств обрабатываемого металла, и от материала инструмента. 

Эта закономерность относится ко всем видам металлообработки, поэтому подавляющее большинство процессов требует применения смазочно-охлаждающих жидкостей.

Какие проблемы решает применение СОЖ для станков

Назначение смазочно-охлаждающих жидкостей заложено уже в самом этом словосочетании, так как СОЖ применяют, чтобы добиться:

• Смазывания

• Охлаждения   

Это является основными функциями СОЖ. Кроме того, рабочая жидкость выполняет омывающую опцию, унося отходы обработки из зоны контакта заготовки и режущего инструмента. Это помогает предотвратить налипание снятой стружки на инструмент и улучшить его режущую способность. 

Композиционный состав эмульсий и растворов, помимо основных компонентов, обеспечивающих основные свойства СОЖ, содержит и функциональные добавки, которые защищают оборудование и увеличивают сроки эксплуатации рабочих жидкостей.

Виды и состав СОЖ для станков

В зависимости от требований технологического процесса, применяют смазочно-охлаждающие жидкости с теми или иными свойствами. Различное процентное соотношение масла, воды и добавок в составе СОЖ позволяет корректировать их свойства для нужд различных производственных задач. 

Существующие СОЖ по составу делятся на следующие виды:

• Масляные

• Водосмешиваемые

Масляные имеют в своем составе до 95 процентов минерального масла и дополнены функциональными добавками. В таком виде они поставляются на производство и готовы к применению без дополнительных действий и затрат для приготовления.

Минеральное масло – натуральный продукт, полученный путем нефтеперегонки, обеспечивает масляным СОЖ прекрасные смазывающие свойства.

Водные или водосмешиваемые в зависимости от содержания в них масла делятся на данные типы:

• Эмульсолы

• Полусинтетические

• Синтетические

Эмульсолы представляют собой водорастворимые концентраты, содержащие до 85 % минеральных масел. При смешивании с водой получаются крупнодисперсные эмульсии белого цвета. Они находят применение при режимах, где требуются высокие смазывающие характеристики эмульсии. 

Полусинтетические имеют в составе до 50 % масла и при получении нужной концентрации дают устойчивую полупрозрачную эмульсию мелкодисперсной структуры, обладающую смазывающими и охлаждающими характеристиками в равной степени. 

Синтетические не содержат минерального масла. Основу образует смесь водных полимеров, жирных спиртов, ПАВы. Обязательными ингредиентами являются антикоррозионные, противопенные присадки и биоциды.

Оптимальное сочетание компонентов и добавок гарантирует СОЖ антикоррозионные, бактерицидные, противопенные, износостойкие свойства и другие полезные характеристики, благоприятно влияющие на продолжительность эксплуатации оборудования, срок службы рабочей эмульсии и качество выполненной обработки. 

В частности, при обработке шлифованием коленчатого вала важно применять присадку, предотвращающую выгорание кобальта в составе легированной стали.

Особенности применения СОЖ при различных процессах обработки

Выбор в пользу конкретной смазочно-охлаждающей жидкости производят на основании ее характеристик и способности поддержать стабильность производимой металлообработки. Операции, выполняемые на металлорежущих станках в разной степени требуют охлаждения, смазывания и отвода стружки. 

Так, например, сверление отверстий возможно выполнить на сверлильных и токарных станках. Сверление, глубокое сверление, зенкерование и развертывание, в зависимости от вида обрабатываемого металла, диаметра и глубины отверстия осуществляют на разных скоростных режимах работы. 

Обработка глубоких отверстий, особенно тех, где глубина в 5-10 раз превышает их диаметр, представляет собой сложность с высоким риском заедания и повреждения инструмента. Для предотвращения этих и других проблем используют специализированные смазочно-охлаждающие жидкости с высокими смазывающими свойствами.

В другом случае, при абразивной обработке во время шлифования, мелкие зерна режущего инструмента удаляют минимальный слой металла, достигая точности поверхности 7-6 класса. Этот процесс сопровождается отходами в виде мелкой металлической стружки и пыли от абразива.

Источник изображения: Unai Huizi Photography / www.shutterstock.com/ru

Наличие подобной металлической пыли в воздухе рабочей зоны негативно влияет на продолжительность использования абразивного инструмента, качество поверхностей и условия работы персонала. По условиям такой обработки требуется применение СОЖ с высокими омывающими свойствами.

Способность смазочно-охлаждающих жидкостей очищать поверхность при шлифовке металлов становится ключевой. Удаление отходов из зоны шлифовки повышает качество обработки, увеличивает срок службы режущего инструмента и обеспечивает безопасные условия труда для работников.

В каждом конкретном случае выбор в пользу той или иной СОЖ нужно делать на основании заключения технологов и учитывать рекомендации компании поставщика. 

Результат применения СОЖ для металлообработки

В результате адекватного применения смазочно-охлаждающих жидкостей, при выполнении операций на металлорежущих станках, снижается процент бракованной продукции, сокращается простой из-за поломок, уменьшаются затраты на ремонт станков и сокращается срок окупаемости производственных средств.

Применение СОЖ для станков повышает КПД использования оборудования за счет того, что в процессе работы рабочая жидкость:

• Отводит стружку из зоны сверления

• Увеличивает срок службы инструмента

• Позволяет использовать инструменты из твердых материалов

• Защищает оборудование от коррозии

• Дает возможность повысить точность и качество обработки

• Препятствует растрескиванию обрабатываемой детали

• Обеспечивает благоприятные условия для работы персонала

Требования к свойствам СОЖ

Эффективность применения СОЖ в технологической цепочке металлообработки напрямую зависит от качества и исходных свойств применяемых концентратов или готовых масляных СОЖ.

Заявленные свойства и характеристики должны соответствовать области применения и быть указаны в технической документации. 

Контроль соответствия применяемых жидкостей проводится по нормативным документам и по таким критериям как концентрация, цвет, запах, посторонние включения, температура и pH.

Недопустимо применять СОЖ после обозначенного на упаковке срока годности.

СОЖ для станков EFELE

Спрос на СОЖ российского производства растет с каждым годом. Российский рынок смазочно-охлаждающих жидкостей пополняется новыми продуктами, развиваются и усовершенствуются технологии при производстве СОЖ для обработки металлов. 

Усилия компании "Эффективный Элемент" направлены на удовлетворение спроса российского потребителя СОЖ и с успехом конкурирует с иностранными поставщиками.

Для применения в металлообработке компания "Эффективный Элемент" предлагает полусинтетическую универсальную смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ) EFELE CF-621 в фасовке 18,180 и 1000 кг. Она применяется при основных операциях обработки резанием и шлифованием стали, чугуна и алюминиевых сплавов.

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

Для основных операций обработки и шлифования чугуна, компания предлагает полусинтетическую многофункциональную СОЖ EFELE CF-622. В зависимости от типа операций и материалов обработки жидкость доводится до концентрации 3 - 8 %. Фасуется в емкости 18, 180 и 1000 кг.

Для оптимального подбора подходящей смазочно-охлаждающую жидкость для специфических условий работы, рекомендуется обратиться за консультацией к специалисту от компании-изготовителя.