В процессе металлообработки, независимо от типа выполняемых операций, возникает трение, которое сопровождается интенсивным нагревом инструмента и заготовки. Чтобы обеспечить стабильные характеристики технологического процесса, повысить качество изготовления деталей используют смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ).
Что такое СОЖ
Для смазки рабочей поверхности, охлаждения инструмента в процессе работы применяют многокомпонентный состав. В зависимости от особенностей технологического процесса различают масляные и водосмешиваемые материалы.
В первом случае речь идет о жидкостях, основой состава которых являются алкилароматические и алкилнафтеновые углеводороды. Для стабильности включаются присадки. Водосмешиваемые соединения представляют собой смесь масел, спирта, электролита, эмульгаторов. Если в СОЖ содержится 60-70 % масла, его называют эмульгирующим. Также на рынке представлены синтетические и полусинтетические продукты данного класса.
Виды и характеристики СОЖ
Независимо от типа используемых составов каждый из них изготавливается в соответствии с профильными стандартами и техническими регламентами. Такие материалы должны соответствовать ГОСТ 27674-88, ГОСТ Р 50558-93, ГОСТ Р 51779-2001. представленные на рынке СОЖ для токарных, фрезерных работ различают в зависимости от следующих показателей:
- состава (нефтяные и водорастворимые);
- способа изготовления (концентраты, эмульсолы);
- способа подачи в рабочую зону (обрабатывать ее можно путем струйного полива, распыления, затопления заготовки).
Если нужно купить СОЖ, в каждом конкретном случае необходимо учитывать особенности технологического процесса, чтобы с помощью охлаждающей жидкости и смазки можно было полностью устранить негативное воздействие трения и интенсивного нагрева. К примеру, синтетические составы могут быстро охлаждать детали, но обладают низкой смазывающей способностью. Чистые масляные на практике показывают обратные характеристики.
Масляные СОЖ
Основная сфера применения масляных жидкостей в системе охлаждения рабочей зоны – металлообработка любого уровня сложности, включая выполнение операций на заготовках, выполненных из стали средней твердости на высокой скорости. Углеводородная основа может составлять от 40 %. Эмульсия помогает обеспечить легкость хода инструмента и охладить заготовку и инструмент. Выделяемое тепло отводится с водой.
Синтетические и полусинтетические СОЖ
Данного типа СОЖ при токарной обработке металлов на высокой скорости – оптимальный вариант с быстрым отводом большого количества тепла. В зависимости от необходимого результата, большинство представленных на рынке составов нужно разбавлять водой. Материалы с повышенными смазывающими свойствами в данном случае включают в себя до 35 % нефтепродуктов.
Выбор и применение СОЖ
Для обеспечения стабильного технологического процесса в металлообработке, повышения качества выпускаемой продукции, увеличения срока службы инструмента необходимо грамотно выбрать СОЖ. При этом стоит учитывать характеристики жидкости с учетом особенностей ее будущего применения. В работе токарных станков, фрезерного оборудования концентрат защищает деталь от температурной деформации.
При сверлении, точении при обработке происходит не только отвод избыточного тепла, эмульсия смазывает рабочую зону для повышения эффективности реза, облегчения хода инструмента. В ходе шлифовки металла на поверхности образуется пыль из частиц сплава. С использованием СОЖ ее можно удалить, не допуская абразивного воздействия на поверхность заготовки.
СОЖ для токарных станков
Анализ предложений на рынке Москвы и других регионов РФ показывает, что нельзя дать однозначных рекомендаций по выбору СОЖ для токарных работ определенной модификации. В каждом отдельном случае необходимо учитывать свойства металла, его характеристики, характер выполняемых операций.
Состав выбирают с учетом особенностей используемого оборудования, требований к антифризным параметрам, теплоотводящим свойствам. Если предполагается работа с заготовками, выполненными из нержавеющей стали, стоит обратить внимание на СОЖ, в которую включены добавки для предупреждения коррозионных процессов.
Как выбрать СОЖ для фрезерования
Фрезерная металлообработка требует особого внимания к обеспечению оптимальных параметров в ходе рабочего процесса. При выполнении операций с деталями из твердых сплавов потребуется высокий уровень смазывающих способностей. Способность жидкости отводить тепло в данном случае имеет вторичное значение. Такой подход связан с недопустимостью резких температурных перепадов в рабочей зоне в ходе фрезеровки. Воздействие повлияет на целостность заготовки, качество конечного продукта.
СОЖ для шлифовальных станков
В отношении данной группы смазывающих и охлаждающих жидкостей потребуется применение состава с максимальными показателями по обоим пунктам. Также повышенные требования предъявляются в отношении склонности выбранного состава к образованию тумана, пены на поверхности заготовок, соответствия нормам пожарной, санитарной безопасности.
Процесс шлифовки сопровождается образованием при взаимодействии инструмента и металла достаточно большого количества пыли или стружки. Они воздействуют на поверхности деталей как абразив, оставляя на ней мелкие повреждения. Не допустить подобного результата помогут жидкости, способные обеспечить высокие моющие показатели.
СОЖ для сверления
При выборе состава специалисты рекомендуют учитывать глубину высверливаемого отверстия. В зависимости от этого параметра определяется количество выделяемого тепла. С его увеличением способность охлаждать и смазывать рабочую зону должна возрастать. Особыми характеристиками отличается нержавеющая сталь. Для работы с такими деталями потребуется применение СОЖ, в которую включены присадки, не допускающие в ходе сверления налипания металла на инструмент.
Также стоит уделить внимание операциям, выполняемым с применением сверла, изготовленного из сплава повышенной твердости. Их рабочие характеристики напрямую зависят от содержащегося в составе материала изготовления кобальта. При интенсивном нагреве он выгорает, что в разы снижает эффективность применения сверла. Поэтому в состав таких СОЖ вводятся соответствующие присадки.
СОЖ для обработки металлов давлением
Технологии, предусматривающие металлообработку с использованием давления в ходе работ, включают в себя штамповку, прессование. В первом случае при выполнении технологических операций «горячего» типа предполагается необходимость обеспечения пожарной безопасности. Для решения этой задачи используют СОЖ на водной основе, содержащие в своем составе графит или не включающие данный компонент. Допустимо применение масляных жидкостей с графитом.
Для оптимизации процесса штамповки, повышения ее качества широко применяются эфиры – присадки, которые отличаются легкостью нанесения за счет низкого показателя вязкости. При нагреве они испаряются с поверхности металла, поэтому впоследствии дополнительно удалять нанесенную жидкость не потребуется. При использовании холодных методов потребуются жидкости на масляной основе, обеспечивающие устойчивость каждого из элементов системы к износу, коррозии, не допускающие образования задиров.
Независимо от особенностей технологического процесса, характера металлообработки, при выборе СОЖ для токарных станков, сверлильных, фрезерных агрегатов специалисты рекомендуют особое внимание уделить качеству предложенного производителями состава. В соответствии с общими рекомендациями в нем не допускается наличие хлора, склонность к образованию масляного тумана в помещении. Предпочтение стоит отдавать прозрачным материалам, позволяющим лучше контролировать ход выполнения работ.
