Смазочно-охлаждающая жидкость: виды и правила применения
Каждый технологический процесс, связанный с обработкой материала, имеет свои особенности, которые необходимо учитывать в работе.
Для улучшения качества производства, повышения продуктивности, а также защиты инструмента используют дополнительные химические составы и жидкости.
Что такое СОЖ?
Смазочно-охлаждающая жидкость — это специально разработанный состав, применяемый при работе с металлами. Во время технологических процессов на токарных станках возникает трение, которое чаще всего приводит к деформации обрабатываемого изделия или изменению свойств используемого материала.
Основная задача СОЖ в процессе металлообработки — разделить поверхности, которые подвергаются трению, а также снизить температуру инструмента.
Содержание в составе химического продукта различных присадок помогает увеличить производительность, упростить рабочие процессы и повысить качество выпускаемой продукции.
Виды СОЖ, используемые при токарной обработке
Смазочно-охлаждающие жидкости, выполняя одинаковые функции, отличаются по составу и параметрам характеристик.
Масляные
Основой является минеральное масло, при этом состав могут дополнять различные функциональные присадки, выполняющие антифрикционные, противозадирные, антикоррозийные, антитуманные функции.
Жидкости не имеют цвета — их прозрачность не загораживает обзор заготовки в процессе шлифования или обтачивания. Обладая отличными смазочными характеристиками, имеют некоторые минусы: недостаток охлаждения и высокий уровень возгораемости.
Синтетические
Средство содержит компоненты, помогающие ослабить поверхностное натяжение жидкости, а также повысить действенность смазки.
В состав входят водорастворимые полимеры, ингибиторы коррозии, поверхностно-активные вещества, антипенные присадки, биоциды и вода. Для повышения эффективности смазывающей способности вводят противозадирные и противоизносные присадки.
Жидкость применяется при работе с нержавеющей сталью, чугуном, пластиком и различными полимерами. Средство обладает устойчивостью к заражению бактериями, что обеспечивает санитарную и экологическую безопасность, а также длительный срок эксплуатации.
Полусинтетические
Смазочно-охлаждающие полусинтетические средства в основе содержат минеральное масло. Жидкости отличаются высокими антикоррозийными параметрами и смазывающими свойствами.
СОЖ проявляют стойкость к поражению бактериями, а также содержат противозадирные присадки и защиту от износа.
Состав компонентов полусинтетических жидкостей практически не отличается от эмульсолов. Единственным различием можно назвать уровень концентрации элементов. Основой полусинтетических веществ является вода — до 50% и эмульгаторы — до 40%.
На водной основе
Предназначены для защиты оборудования, повышения срока службы станков, а также производительности процесса. Водные растворы содержат минеральные масла, биоциды, ингибиторы коррозии и другие компоненты, за исключением нитратов, вторичных аминов, соединений тяжелых металлов и хлора.
Вещества производятся в виде концентрата, который разбавляют водой. Как правило, смазочно-охлаждающее средство заливается в чистую воду. Производить процесс в другой последовательности, добавлять концентрат в воду, не рекомендуется.
Пропорция вещества и воды зависит от типа проводимой операции и обрабатываемого материала. Самая низкая концентрация составляет 2% и применяется для шлифовки металлических изделий. Для работы с высоколегированными сталями требуется не менее 10% средства.
Как приготовить СОЖ своими руками?
Для собственноручного приготовления эмульсии понадобятся такие ингредиенты:
Жидкое мыло соединяют с подсолнечным маслом, керосином и содой. Все ингредиенты берут в равных пропорциях и смешивают в емкости объемом не менее 10 л. В полученный раствор добавляют немного отбеливателя и моющей жидкости для посуды.
Затем всю смесь заливают теплой водой до заполнения емкости. На электрической плитке жидкость разогревают до температуры 90оС, непрерывно помешивая.
Правила применения
Для эффективного применения СОЖ рекомендуется следовать некоторым правилам:
СОЖ не применяется для работы с хрупкими материалами, производящими мелкую стружку во избежание преждевременного износа станков.
Смазочно-охлаждающие жидкости положительно влияют на производительность процесса, а также защиту токарного оборудования и изделий от перегревания и деформации.
Каждый вид СОЖ имеет определенные параметры и характеристики, которые необходимо учитывать при использовании.
Какую СОЖ выбрать для токарного станка
Смазочно-охлаждающие жидкости для токарных станков: принцип действия, разновидности, особенности применения.
Смазочно-охлаждающие жидкости — основа эффективной работы на многих производственных предприятиях. Они используются на различных этапах производства, но чаще всего — на токарных станках во время резьбы, точения, нанесения резьбы на заготовки. В ходе любой из этих операций заготовка нагревается, и это влечет такие негативные последствия:
Поэтому так важна эмульсия СОЖ для токарных металлообрабатывающих станков — она полностью или частично нейтрализуют негативные факторы благодаря тому, что быстро и эффективно охлаждают нагревающиеся элементы станков. В современном машиностроении смазочно-охлаждающие жидкости выступают обязательным компонентом в технологическом процессе.
Особенности воздействия на станки и заготовки
В общем случае СОЖ решает три задачи: охлаждает, смазывает и удаляет мелкие частицы (стружку). Но по факту уходит намного больше проблем. Например, вот последствия эффективного охлаждения:
СОЖ для токарного станка — не обязательный компонент металлообработки, но без него невозможно получить качественную продукцию и рационально планировать затраты на обслуживание инструмента.
Виды и особенности
Смазочно-охлаждающие жидкости, представленные в продаже, отличаются составом. Технически они выполняют похожие функции, но принцип их действия отличается в зависимости от выбранной операции.
Масляные
Основным компонентом здесь выступает минеральное масло. Не нуждаются в смешивании с водой и используются в тех технологических процессах, где не участвуют вещества на водной основе — например, при обработке высоколегированной стали.
Масляные СОЖ хорошо зарекомендовали себя в процессе резания и при работе на автоматических станках. Они прозрачные и не мешают обозревать заготовку во время обтачивания или шлифования.
Водосмешиваемые
Выпускаются в виде концентратов, которые перед непосредственным использованием смешивают с водой. Водосмешиваемые СОЖ для токарных станков с ЧПУ делятся на три группы:
Присадки
Для повышения техническо-эксплуатационных характеристик, при применении СОЖ в металлообработке, в эмульсию добавляют присадки. Вот как действуют самые популярные из них:
Как подавать смазочную жидкость в зону резки
На современных производствах популярны такие способы:
Необходимо учитывать, что мелкие частицы стружки и пыли на рабочем месте оседают на соплах, из которых подается жидкость, и снижают ее эффективность. Система закупоривается и перестает выполнять свои функции, одновременно падает качество металлообработки. Чтобы этого не случилось, СОЖ необходимо регулярно фильтровать. В противном случае появляется благоприятная среда для развития микроорганизмов, вызывающих гниение, возникает поражение коррозией, возможен неприятный запах и т. п.
Какая СОЖ нужна для токарного станка
Важно выбрать СОЖ, которая максимально соответствует технологическому процессу, который будет выполняться на станке. Но также играет роль качество самой жидкости — оно во многом определяется ее чистотой и зависит от концентрации механических примесей, размера частиц, содержания посторонних масел и т. п. Точные значения того, какой должна быть охлаждающая жидкость для токарных станков ГОСТ, приведена в таблице.
Видео: СОЖ для токарного станка
Как продлить срок службы СОЖ
Чтобы СОЖ дольше выполняла заявленные производителем задачи, необходимо регулярно проверять следующие параметры: концентрация жидкости, уровень pH (кислотность) и жесткость воды, которая используется для разбавления. Также на постоянной основе ведется учет параметров охлаждающей жидкости с использованием графиков. Это помогает своевременно принять меры, если свойства СОЖ изменились и это негативно сказывается на качестве металлообработки.
Чтобы выгодно купить СОЖ для токарного станка и сопутствующие материалы по хорошей цене, звоните по номеру 8 800 350 50 43 в г. Санкт-Петербург или пишите на e-mail info@loclinerus.ru.
ООО «ЮСМ Групп». Все права защищены. Не является офертой.
СОЖ (смазочно-охлаждающие жидкости) для токарных станков
Любой, даже начинающий специалист по обработке металлов знает, что, выполняя токарные работы на станке, необходимо обязательно использовать смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). Применение таких технических жидкостей (их состав может варьироваться) позволяет решить одновременно несколько важных задач:
Применение СОЖ при токарной обработке
Виды используемых при токарной обработке СОЖ
Все виды СОЖ, применяемых для токарных работ на станке, подразделяются на две большие категории.
СОЖ на основе воды
Жидкости данной категории отличаются хорошими охлаждающими характеристиками, они поглощают тепло, активно образующееся в процессе токарной обработки, и отводят его из зоны резания.
СОЖ на основе масла
Такие жидкости значительно хуже отводят тепло из области обработки, но обеспечивают отличное смазывание поверхностей заготовки и инструмента.
Рекомендации по выбору СОЖ для конкретных операций и материалов (нажмите для увеличения)
Среди наиболее распространенных СОЖ, которые используются при обработке металла на токарных станках, можно отметить следующие.
Варианты применения СОЖ для токарных станков
Особенности применения смазочно-охлаждающих жидкостей
Чтобы использование СОЖ было эффективным, следует учитывать несколько несложных правил. Расход такой жидкости (вне зависимости от того, эмульсия это или водный раствор) должен быть не меньше 10–15 л/мин.
Очень важно направлять поток СОЖ в то место, в котором образуется максимальное количества тепла. Таким местом при выполнении токарной обработки является участок, на котором стружка отделяется от обрабатываемой детали.
Результаты испытаний полусинтетических водорастворимых СОЖ Cimstar (нажмите для увеличения)
С самого первого момента выполнения токарной обработки на станке режущий инструмент начинает активно нагреваться, поэтому подавать СОЖ следует сразу, а не спустя некоторое время. В противном случае при резком охлаждении сильно нагретого токарного резца в нем могут образоваться трещины.
Совсем недавно стали использовать передовой метод охлаждения, подразумевающий подачу тонкой струи СОЖ со стороны задней поверхности резца. Особую эффективность такой способ охлаждения демонстрирует в том случае, когда на токарном станке инструментом из быстрорежущих сплавов требуется обработать заготовку из труднообрабатываемых материалов.
Следует иметь в виду, что СОЖ не применяют при токарной обработке материалов, отличающихся высокой хрупкостью (чугун, бронза и др.), при которой формируется мелкая стружка. Такая стружка, смешиваясь со смазочно-охлаждающей жидкостью, может забивать элементы суппорта, каретки и направляющие станины, что приводит не только к их преждевременному износу, но и выходу из строя.
Виды и характеристики СОЖ для токарных станков, как сделать своими руками
СОЖ для токарных станков – необходимая составляющая работы токаря. Существуют разные виды охладителей, которые отличаются теми или иными свойствами
В этой статье вы узнаете о том, какие виды жидкостей бывают, а также их подробное описание.
Что такое СОЖ?
Аббревиатура СОЖ расшифровывается как Смазочно-охладительные жидкости. Охладители необходимы для постоянной эксплуатации оборудования. Использование в работе облегчает работу и позволяет выполнять несколько задач:
СОЖ применяется во всех видах изготовки металлоконструкций сверления, проката, точения, штамповки, резания и других видах обработки. Отличное повышение эффективности, качества и безопасности деталей – главные достоинства СОЖ.
Виды, состав и характеристики
Существует десятки видов СОЖ, которые различаются по составу и характеристикам. Выполняемые функции для одинаковы, но каждый по-разному вид повышает эффективность того или иного действия при работе со станком.
Масляные
Главным компонентом охладителя является минеральное масло, которое смешивается с минеральными элементами. В составе сож находятся такие вещества: антиизносные, антифрикционные и антизадирные присадки. Также присутствуют ингибиторы и средства против оксидаций и появления туманностей.
Эмульсол – маслянистая жидкость, которая изготавливается из веретенного масла и нескольких присадок. Главное преимущество – отличная защита от коррозии. В сочетании с водой становится универсальной жидкостью, которая прекрасно справляется с защитой и охлаждением.
Но также, маслянистый раствор имеет недостатки – низкая степень охлаждения, в сравнении с остальными видами жидкостей.
Использование маслянистых жидкостей повышает риск возникновения пожара.
Синтетические
Средство используется для абразивной обработки металлических заготовок. Состоит из нескольких присадок, которые обладают сбалансированным составом. Если смешать синтетическую жидкость с водой вы получите прозрачную микроэмульсию.
Синтетическая СОЖ – отличный охладитель для токарных станков, так как охлаждение её главное преимущество.
Синтетический охладитель снижает риск дымообразования на рабочем месте. Используется в различных составах воды.
Состав образован из устойчивых минералов, которые справляются с пенообразованием.
Эта жидкость применяется не всегда. Ей пользуются при работе с определенными металлами: сталь, чугун, сплавы из стекла и алюминия, нержавеющая сталь.
Полусинтетические
В отличие от предыдущего вида жидкости, он не только отлично охлаждает станок, но ещё и смазывает детали.
В составе имеет небольшое количество минеральных масел, которые смешаны с небольшим количеством других минеральных добавок.
Эмульсол, который является главным компонентом, позволяет эффективно смазывать и охлаждать детали оборудования.
Эмульсол лучше подходит для токарных станков, которые специализируются по работе с тяжелыми металлами.
Эмульсия используется для некоторых видов работ, лучше всего для абразивной обработки чугуна. Но это не единственный вид работы, сюда относится лезвийная и точильная обработка сложных металлов.
На водной основе
Жидкости на основе воды имеют одну функцию – смазывание деталей. Хоть они не являются охладителями, но лучше всех смазывают заготовленные материалы и оборудование.
Существует множество водянистых растворов, но расскажем об одном из основных:
Подача водянистых сож на токарном станке помогает ускорить работу по обработке материалов.
Изготовление своими руками
Существуют различные виды жидкостей, особенно водянистых. Можно долго перечислять виды и составы жидкостей, но вряд ли это вместится в одну статью. В нашей статье мы продемонстрируем только один пример охладителя, на основе масла.
Эмульсию сложно приготовить, так как для создания используется большое количество компонентов.
В нашем примере будем рассматривать рецепт эмульсии на основе жидкого мыла. Кроме того, нам понадобится нерафинированное подсолнечное масло, керосин и кальцинированная сода, а также некоторые предметы бытовой химии.
Большинство перечисленных веществ имеется в каждом доме, за исключением керосина.
Рецепт
Наш раствор готов, можете смело использовать его на рабочем месте.
Если же нет некоторых компонентов, то вот вам более простой раствор. Возьмите и смешайте индустриально масло, воду и поверхностно-активное вещество.
Правила эксплуатации СОЖ для станков
Недостаточно просто залить детали небольшим количеством раствора, это может плохо отразиться на его работе.
Для повышения эффективности при работе на токарных станках придерживайтесь следующих правил:
При работе со сложными металлами, большая часть жидкости должна уходить на заднюю поверхность резца.
СОЖ. Все о смазочно-охлаждающей жидкости
При обработке металлов резанием или пластическим деформированием происходит выделение большого количества теплоты. В результате нагревания рабочего инструмента и поверхности заготовки ухудшается качество обработки, повышается износ дорогостоящего инструмента и оснастки, изменяется структура поверхностных слоев металла заготовки. Это, в свою очередь приводит к снижению рабочих свойств и качеству конечных изделий.
Для предотвращения перечисленных проявлений и повышения качества обработки поверхности заготовки применяют специальные охлаждающие технические средства – СОТС.
По агрегатному состоянию СОТС делятся на газообразные, жидкие, твердые.
Наибольшее распространение получили жидкие СОТС – смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ).
Смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) – специальная субстанция, используемая при работе станков по обработке металла. Каждый технологический процесс токарного или фрезерного станка сопровождается трением, которое может привести к деформации обрабатываемой детали, поломке дорогостоящего станка или его части, изменению механических свойств металла.
Состав СОЖ (СОТС)
Состав рецептуры большинства СОЖ для металлообработки примерно одинаков. В продуктах разных производителей и названий меняется лишь концентрация того или иного вещества или присадка, нужная конкретному процессу или металлу.
Эффективная СОЖ для станков включает в себя:
Смазки из натуральных или синтетических масел
Присадки, обладающие различными эксплуатационными свойствами
Вещества, препятствующие расслоению смазочно-охлаждающих жидкостей на фракции
Антикоррозионные и износоснижающие компоненты
Добавки, снижающие пенообразование и агрессивность по отношению к обрабатываемым металлам
Присадки в составе СОЖ для станков
Присадки – важная составляющая СОЖ для металлообработки. Имея совсем небольшую концентрацию, они позволяют значительно улучшить качество и эффективность работы с металлом.
Присадки различного назначения выполняют несколько важных функций:
Повышают стойкость металлов к коррозии
Противодействуют износу благодаря снижению износа рабочих поверхностей инструмента
не дают образовываться задирам на поверхности металлической заготовки в процессе обработки,
Предотвращают образование пены, снижающей качество СОЖ, и появление масляного тумана, который вредно действует на кожу и дыхательные органы рабочего персонала
Основные функции СОЖ
Смазочно-охлаждающие жидкости для металлорежущих станков выполняют следующие основные функции:
Охлаждение режущего инструмента, нагревающегося при работе, и увеличение его срока службы
Повышение качества обработки поверхности металла
Удаление с рабочих поверхностей пыли, грязи, металлической стружки и т. д.
Смазывание зоны трения для повышения ресурса резцов, снижения коэффициента трения и выделения теплоты
Повышение производительности станка за счет увеличения скорости, улучшения качества и точности обработки
Классификация СОЖ
К каждому технологическому процессу нужна СОЖ, свойства которой максимально будут отвечать специфике материала и характеристикам станка.
Обычно в металлообрабатывающем производстве используется несколько видов СОЖ для металлообработки:
Масляные СОЖ. Их основа – минеральное или синтетическое масло. Для получения особых свойств жидкости в состав вводят присадки. Такие СОЖ отлично смазывают поверхности, но плохо снижают температуру, поэтому используются для мягких металлов при несложных работах.
Водосмешиваемые СОЖ – в составе этих жидкостей могут быть спирты, эмульгаторы, масла, электролиты, присадки и т. д. Хорошо охлаждает инструменты и металлы, но обладают скромными смазывающими характеристиками,
Минеральные СОЖ – производится из нефтяных продуктов, используется преимущественно для работы фрезерных и токарных станков для резания стали,
Синтетические и полусинтетические СОЖ – эти виды смазочно-охлаждающих жидкостей изготавливаются на основе смеси водорастворимых полмиров с добавлением поверхностно-активных веществ, ингибиторов, биоцидов и т.д.
Эмульсии СОЖ – составы с большей, по сравнению с водосмешиваемыми, концентрацией дисперсных компонентов. Такие жидкости имеют отличные смазывающие и противоизносные характеристики.
По способу приготовления или составления рабочей жидкости различают эмульсолы – готовые жидкости, в составе которых есть присадки, мешающие расслоению, – и концентраты СОЖ, смешиваемые с водой перед использованием для получения эмульсий СОЖ
По вязкости, температуре вспышки, кислотному числу и т.д. (масляные СОЖ)
Смазочно-охлаждающие жидкости для операций резания
Полуторапроцентный раствор кальцинированной соды в кипяченой воде (для чернового обтачивания)
Вода, тринатрийфосфат и тринит натрия – повышает антикоррозийную стойкость
Вода, эмульсол и сода – обеспечивает обтачивание высокого качества
Масло (индустриальное и льняное) и керосин – для высокоточной работы дорогостоящими резцами
Сульфофрезол и керосин – для глубокого сверления металла
Керосин – при работе с алюминием и его сплавами
Обработка металла давлением также требует применения СОЖ для металлообработки, но такие материалы должны обладать особыми свойствами. Металлообработка давлением характеризуется значительными усилиями и невысокой скоростью скольжения между деталью и инструментом, поэтому СОЖ должна быть достаточно вязкой, стойкой к расслоению при высоких температурах. Зачастую в составе таких жидкостей содержится тонкочешуйчатый графит, который минимизирует трение в зоне пластической деформации.
Особые смазочно-охлаждающие материалы применяются также при работе с алюминием и его сплавами. Этот металл имеет свойство налипать на поверхности режущего инструмента, с которыми соприкасается. По этой причине СОЖ для алюминия должны обеспечивать высокое качество чистовой обработки заготовки. При работе с алюминием обычно используются эмульсии СОЖ на основе жирных кислот и вещества с этиленгликолем или глицерином.
Как правильно эксплуатировать СОЖ для станков
1. Определить рабочий металл и его особенности. Каждый металл или сплав имеет свои специфические особенности в обработке, что влечет за собой тщательный подбор СОЖ. Жидкость, подходящая для стали, будет неэффективна при работе с алюминием и т. д.
2. Выбрать концентрацию СОЖ. Низкая концентрация ухудшит производительность станка, а слишком высокая может навредить здоровью работников и привести к вспениванию жидкости. Необходимая концентрация достигается путем добавления в воду небольшими порциями концентрата СОЖ при тщательном перемешивании.
3. Следить за совместимостью смазки станка и СОЖ.
5. Использовать эмульсию СОЖ сразу же, в начале работы, не дожидаясь, пока резец нагреется.
6. Подавать СОЖ в места максимально высокой температуры – туда, где идет процесс образования стружки.
7. Не применять СОЖ для обработки хрупких металлов – мелкая крошка этих материалов, смешиваясь с СОЖ, забивается в узлы и агрегаты, тем самым портя дорогое оборудование.
Перед применением готовая жидкость или концентрат СОЖ тщательно перемешивается с водой, при этом необходимо концентрат СОЖ добавлять небольшими порциями в воду. Если добавлять в обратной последовательности – воду вливать в концентрат СОЖ, – то эмульсия может не получиться из-за расслоения жидкостей, образования крупных капель нерастворившегося концентрата.
Необходимо проанализировать состав (рецептура каждой СОЖ должна соответствовать ГОСТу), ввести присадки при необходимости и заправить в аппарат непрерывной подачи. Хранение возможно в специальных емкостях при установленных температуре и влажности. После работы эмульсию СОЖ нужно очищать от загрязнений, а жидкости, не подлежащие очистке, утилизируют по правилам производства.
На видео показаны некоторые требования к приготовлению эмульсии СОЖ из концентрата.