Как выбрать универсальную сож

• 
• 
• 

Главная / Справочная информация / Cоветы специалистов /

Целевое использование СОЖ, то есть смазочно-охлаждающих жидкостей, понятно из их названия: такие жидкости применяют для охлаждения и смазывания различных устройств и инструментов в процессе их работы.

Где и зачем применяют СОЖ?

СОЖ – это один из обязательных элементов во всех процессах технологического характера, касающихся обработки металлов, керамики и иных материалов давлением, резанием и иными способами. Как правильно выбрать СОЖ? Для процесса фрезерования, точения или сверления, шлифования и штамповки металла характерны высокие нагрузки как динамического, так и статического характера, высокие температурные показатели. СОЖ позволяют снизить температуру, минимизировать уровень износа оборудования, качественно улучшить процесс обработки поверхности. Основные функции, которые учитываются при выборе СОЖ: Удаление различного рода загрязнений (стружки, пыли, грязи) с рабочих поверхностей, что позволяет исключить возможность изменения и нарушения целостности структуры обрабатываемого материала. Частичное разрушение поверхности обрабатываемых металлических элементов, за счет чего время работ и затраты энергии сокращаются. Увеличение срока службы оборудования за счет смазывания рабочих поверхностей и минимизации их износа. Охлаждение рабочих поверхностей.

 Классификация, область и особенности применения

Не существует строгой классификации и стандартов для СОЖ, так что выбрать их можно, ориентируясь на условное разделение:

• Масляные: основа – различные масла, в том числе и минеральные, добавки – присадки с определенным набором характеристик.
• Водосмешиваемые: основой может быть эмульгатор, масло, спирт. Добавки – присадки и иные компоненты. В обязательном порядке смешивается с водой, от количества которой зависят основные свойства жидкости. Перед тем, как окончательно выбрать СОЖ, нужно определить, какая именно жидкость нужна: синтетическая (химический раствор без масла), полусинтетическая (менее 50% масла) и эмульгирующаяся (около 70% масла).

Рекомендации по выбору

Если говорить о рекомендациях по выбору СОЖ, то, по мнению специалистов, обязательно стоит обратить внимание на:

1. тип процесса обработки;
2. основные требования в зависимости от возникающих в процессе работы проблем (например, если перегревается инструмент, то, ориентируясь на рекомендации по выбору СОЖ, стоит обратить внимание на охлаждающую жидкость);
3. особенности обрабатываемого материала;
4. характеристики и показатели СОЖ;
5. сроки хранения и годности, особенности использования.

Окончательное решение принимается только после ряда экспериментов и испытаний выбранных СОЖ.

Одними из наиболее востребованных и популярных считаются французские СОЖ Total. По отзывам потребителей, они исключительно удачно сочетают в себе качественные показатели, стабильно-умеренную ценовую политику и возможность многоцелевого использования, что позволяет выбрать СОЖ, ориентируясь сразу не несколько важных параметров.

Источник: http://InterOil-SPb.ru/info/kak-vybrat-sozh.html

Сож — что это? состав, виды и преимущества использования

При всех видах механической обработки металлов в зоне контакта инструмента с заготовкой действуют мощные силы трения и выделяется большое количество тепла.

Это приводит к ухудшению качества обработки поверхностей, ускоренному износу инструментальной оснастки и оборудования, изменению свойств и структуры обрабатываемого металла из-за перегрева.

Чтобы избежать негативных последствий, при токарной и других видах металлообработки рекомендуется применение СОЖ.

Что такое СОЖ?

Аббревиатура СОЖ в производстве и металлообработке расшифровывается как “смазочно-охлаждающая жидкость”, также употребляется термин СОТС — “смазочно-охлаждающие технологические средства”. СОЖ — это многокомпонентные составы, главным назначением которых является охлаждение и смазка инструментов и обрабатываемых деталей из черных и цветных металлов и сплавов. Они уменьшают трение и защищают инструменты и заготовку от перегрева и коррозии, эффективно удаляют абразивную пыль и мелкую стружку из рабочей зоны, предотвращают быстрый износ основных элементов оборудования.

Виды и характеристики СОЖ

Основными техническими характеристиками СОЖ являются плотность и вязкость, которые зависят от состава и определяют их смазывающие и охлаждающие качества. Также важным свойством охлаждающей жидкости является температура замерзания, определяющая условия, в которых возможно применение смазки.

В зависимости от состава, СОЖ подразделяются на две группы:

• масляные
• водосмешиваемые (синтетические и полусинтетические).

По форме выпуска различают концентраты и готовые к применению эмульсии. В особую группу можно выделить аэрозоль, применяемый на нестационарных рабочих местах.

Масляные СОЖ

Масляные СОЖ — это чистые минеральные масла (вязкость 2 — 40 мм2/с при 50°С) или с добавками разнообразных функциональных присадок (противозадирные, антифрикционные, антитуманные, антикоррозионные и пр.). Производятся из нефтепродуктов, в связи с чем относятся к горючим жидкостям.

Имеют отличные смазывающие свойства, но при этом отмечается ряд недостатков: низкая способность к охлаждению, испаряемость и высокий уровень пожарной опасности. Масляные смазочно-охлаждающие жидкости не требуют специального приготовления, они выпускаются готовыми к применению.

Выбор и применение СОЖ на масляной основе

Масляные СОЖ характеризуются показателями плотности, вязкости и температурой вспышки, что и является основными критериями выбора определенной марки смазочно-охлаждающей жидкости.

Они традиционно используются при тяжелых режимах работы на металлорежущих станках — с низкими скоростями подачи и большой глубиной резания.

Эмульсолы на основе минерального масла широко применяются при хонинговании, развертывании и сверлении, а также в случаях, когда уплотнение станка не позволяет использовать водосодержащие продукты.

Делая выбор между несколькими марками смазочно-охлаждающей жидкости с аналогичными характеристиками, специалисты рекомендуют отдать предпочтение тем продуктам, которые:

• имеют более высокую прозрачность для лучшего обзора рабочей зоны
• не образуют масляный туман и безопасные для персонала
• не содержат хлора и при этом обладают высокими смазывающими свойствами и обеспечивают требуемое качество обработки

Синтетические и полусинтетические СОЖ

Водосмешиваемые СОЖ в своем составе содержат различные органические и неорганические вещества, среди которых: спирты, вода, эмульгаторы, электролиты, биоциды, ингибиторы коррозии, противозадирные присадки и пр.

Преимущества этого вида эмульсолов — невысокая стоимость, простота приготовления рабочих эмульсий, низкая пожароопасность, хорошие охлаждающие свойства. Недостатки — пенообразование, высокая степень биопоражения микроорганизмами и расходы на утилизацию.

Классификация водорастворимых СОЖ

Поставка водосмешиваемых эмульсолов осуществляется в виде концентрата, который используется для приготовления рабочих эмульсий непосредственно на месте применения. При этом обязательным условием получения качественного продукта является правильное разбавление концентрата водой — он добавляется в воду и тщательно перемешивается.

Эта группа включает три основных разновидности СОЖ с разной дисперсностью основного компонента:

1. Эмульсионные: грубодисперсные продукты, получаемые путем разбавления водой эмульсолов, содержащих до 85% минеральных масел. Вследствие смешивания эмульсола и воды в концентрации 5-30% образуется эмульсия белого цвета, обладающая высокими смазывающими характеристиками.
2. Полусинтетические: концентрированные продукты с коллоидной степенью дисперсии, содержат до 50% минеральных масел. Рабочий полупрозрачный раствор концентрацией 1-10% получают при смешивании с водой. Он в равной мере характеризуется хорошими смазывающими и охлаждающими свойствами.
3. Синтетические: концентраты, не содержащие масел, имеют молекулярную степень дисперсности. Основные компоненты: поверхностно-активные вещества (ПАВ), вода, водорастворимые полимеры и присадки. Рабочий раствор в концентрации 1-10% обладает высокими охлаждающими свойствами.

Состав и характеристики СОЖ на водной основе

Водорастворимые СОЖ характеризуются отличными охлаждающими свойствами и поэтому подходят для высокоскоростных режимов обработки металлов. Кроме того, они дают возможность получить рабочий раствор различной концентрации, что расширяет применяемость данного вида эмульсолов в металлообработке.

Например, одна и та же марка смазочно-охлаждающей жидкости может использоваться для черновой механической обработки в концентрации 2-5%, а при выполнении особо трудных операций (глубокого зенкования, сверления и пр.) — в повышенных концентрациях до 8%. Синтетические СОЖ с невысокой концентрацией 1,5-2,5% обычно выбирают для шлифовальных операций.

Рекомендуемые концентрации и применяемость каждой марки СОЖ для определенного вида механической обработки приводятся в технической документации производителей. Точное соблюдение дозировок гарантирует стабильность готового раствора СОЖ и позволяет достичь максимально эффективной обработки металлов.

Выбор и применение СОЖ

Основными сферами применения смазывающе-охлаждающих жидкостей являются токарная и фрезерная обработка металлов. Эмульсол для металлообработки выбирается, исходя из конкретных условий производства: типа оборудования, применяемого инструмента, выполняемых технологических операций, материала заготовки, способа подачи рабочей эмульсии и пр.

СОЖ для токарных станков — какую выбрать?

Однозначного ответа на вопрос, какая СОЖ лучше для токарной обработки, нет: ее нужно выбирать с учетом скоростного режима и свойств обрабатываемого металла.

При высокоскоростной токарной обработке необходимо использовать СОЖ с улучшенными теплоотводящими и антифрикционными характеристиками.

Даже при обработке нержавеющих металлов в составе концентрата СОЖ, эмульсола или эмульсии для токарных станков должны быть специальные присадки для предотвращения коррозии инструмента и узлов оборудования.

В состав токарной эмульсии для обработки вязких металлов обязательно вводят антизадирные компоненты.

Как выбрать СОЖ для фрезерования?

Требования к СОЖ для фрезерных станков зависят от режима резания, материала инструмента и заготовки. Например:

• при использовании фрез с твердосплавными пластинами они должны сочетать высокие смазочные и низкие охлаждающие свойства (фрезерование является прерывистым процессом, поэтому интенсивное охлаждение зоны реза приводит к образованию термических трещин на режущих кромках инструмента из-за резких перепадов температуры);
• при обработке деталей из алюминия и нержавейки необходимо для улучшения качества обработки поверхностей следует применять СОЖ с антизадирными присадками.

Особенности выбора СОЖ для шлифовальных станков

К СОЖ для шлифовки металлов предъявляются повышенные требования по пожаробезопасности, пено- и туманообразованию, содержанию опасных для здоровья персонала веществ.

Во время шлифования в рабочей зоне образуется большое количество мелкой стружки и абразивной пыли, что приводит к образованию царапин на обрабатываемых поверхностях. Поэтому для обеспечения высокого качества деталей необходимо выбирать СОЖ с улучшенными моющими свойствами.

СОЖ для сверления

Выбирая смазочно-охлаждающую жидкость для сверлильного станка, необходимо обязательно учитывать глубину отверстий: СОЖ для глубокого сверления должны обладать повышенными теплоотводящими и антифрикционными свойствами.

Для повышения качества обработки поверхностей отверстий в деталях из нержавеющей стали в состав СОЖ вводят компоненты, предотвращающие налипание металла на сверло.

Одним из важнейших требований к СОЖ при использовании твердосплавных сверл является содержание присадок, препятствующих выгоранию кобальта.

СОЖ для обработки металлов давлением

Подбор СОЖ для обработки металлов давлением осуществляют с учетом особенностей технологических режимов выполняемых процессов (прессование, горячая или холодная штамповка).

В основном для операций горячей штамповки применяются пожаробезопасные смазочно-охлаждающие жидкости на водной основе с графитом и без графита, а также масляные СОЖ с графитом. Эти продукты образуют термостойкую смазочную пленку с хорошими разделительными свойствами. Они уменьшают износ оборудования, предотвращая жесткий контакт матрицы и заготовки.

Широкое применение получило также специальное испаряющееся масло для штамповки, в состав которого входят особые полярные присадки (эфиры). Оно отличается невысокой вязкостью, легко наносится на рабочие поверхности, испаряется при нагреве и не требует последующей очистки.

Для холодной обработки металлов давлением выпускаются СОЖ на масляной основе со значительным содержанием различных присадок и смазочных добавок, придающих нужные эксплуатационные свойства — коррозионную устойчивость и износостойкость, хорошие противозадирные качества. Создаваемая защитная масляная пленка снижает трение, уменьшает дефекты и улучшает качество поверхности получаемой детали.

Марки и рейтинг СОЖ

Первые места в рейтинге СОЖ для металлообработки занимают продукты марок Henkel, Blaser, Cimcool — данные фирмы специализируются на выпуске смазочно-охлаждающих жидкостей.

Для компаний Castrol, Shell, Mobil основным направлением является производство моторных масел, а выпуск СОТС для них — «побочное» дело.

При этом стоимость СОЖ всех вышеперечисленных марок одинаково высока, в том числе из-за немалых затрат на доставку и растаможку.

Смазывающе-охлаждающие жидкости отечественного производства стоят значительно дешевле, но при этом обладают рядом недостатков, в числе которых:

• быстрое расслоение, бактерицидное заражение и, как следствие, и потеря рабочих свойств;
• коррозия и разрушение деталей станка, выполненных из цветных материалов;
• вспенивание и выпадение осадка при использовании с жесткой водой;
• аллергические реакции и другие проблемы со здоровьем у персонала;
• высокая токсичность отработанной эмульсии и проблемы с её утилизацией.

При разработке нашей продукции мы учли эти факторы, поэтому концентрат СОЖ для металлообработки марки Oilсool полностью отвечает современным санитарно-гигиеническим требованиям, а пакет присадок Ecoboost 2000 обеспечивает высокие антикоррозионные, антифрикционные, противозадирные и другие важные эксплуатационные свойства. Производимые нами смазочно-охлаждающие жидкости ничем не уступают зарубежным аналогам и при этом стоят дешевле.

Когда требуется замена СОЖ

Замена эмульсола производится по истечению срока годности продукта, а также в тех случаях, когда в процессе использования его качество, внешний вид и эксплуатационные характеристики значительно ухудшились.

Как показывает практика, масляные эмульсолы имеют более длительный срок годности по сравнению с СОЖ на водной основе. Это объясняется тем, что вода является хорошей средой для развития всевозможных микроорганизмов, что приводит к снижению уровня кислотности рН и появлению неприятного запаха.

Вредными факторами для водосмешиваемых СОЖ являются также повышенные температуры, загрязнение смазочными материалами и абразивами. Такая эмульсия теряет стабильность и свои свойства, становится более токсичной. Текущий контроль состояния СОЖ дает возможность своевременно выявить несоответствия и внести корректировки.

Периодичность контроля устанавливается стандартами:

• для масляных СОЖ: 1 раз в месяц
• для полусинтетических и синтетических СОЖ: 1 раз в 2 недели
• для эмульсионных СОЖ: 1 раз в неделю

06.02.2018

Источник: https://oilcool.ru/article/sozh_kharakteristiki_sostav_primenenie/

Выбор СОЖ – тенденции производства

Какую СОЖ выбрать? Критерии оценки

Большинство смазочно-охлаждающих технологических сред, применяемых в металлообработке, представляют собой смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). В 70-е годы, когда 80 % всех СОЖ производилось на Украине, их номенклатура исчислялась единичными марками, сейчас – сотнями.

Одни СОЖ используются для обработки металлов давлением, другие – для электроэрозионной обработки, производства железобетонных изделий и т.д. Но основную долю составляют продукты, предназначенные для обработки абразивной, резанием, холодной и горячей прокатки стали, алюминия, меди и их сплавов.

• Все эти смазочно-охлаждающие жидкости имеют различный химический состав и подразделяются на масляные и водосмешиваемые.
• Масляные СОЖ представляют собой нефтяные и растительные масла, технологические свойства которым придают пакеты специальных присадок.
• Водосмешиваемые СОЖ (водоэмульсионные, полусинтетические и синтетические) – это сложные сбалансированные композиции из эмульгаторов, сульфатов, жирных кислот, мыла и масел, которые производятся в виде концентратов и, смешиваясь с водой, непрерывно циркулируют в системе станка или оборудования от нескольких месяцев до нескольких лет.
• Из водоэмульсионных концентратов (не менее 60 % масла) при разведении получаются насыщенные молочные эмульсии; полусинтетические концентраты (15-30 % масла) дают эмульсии прозрачные или полупрозрачные; синтетические (не содержащие масел) – прозрачные растворы.

Современные технологии, инструменты, материалы и требования к безопасности труда стимулируют разработку все новых и новых СОЖ. Теперь их на рынке – изобилие.

Наиболее широким диапазоном технологических свойств обладают зарубежные смазочно-охлаждающие жидкости производства Shell, Castrol, Blaser и др. Но отечественные марки, приближающиеся к ним по отдельным параметрам, а по некоторым и превосходящие их, пользуются большей популярностью, поскольку гораздо дешевле.

Подавляющее большинство отечественных СОЖ имеет в своей основе 70-90 % минеральных масел (НГЛ, ЭГТ, ЭТ, Укринол, Аквол). Однако у водосмешиваемых СОЖ на масляной основе есть ряд серьезных недостатков.

Они быстрее теряют технологические свойства при биопоражении (особенно в жаркие месяцы), со временем «зашламляют» оборудование и отмываются с большим трудом.

Объемы их потребления равны объемам поставок, они велики и требуют значительных транспортных и складских затрат.

Более того, в процессе многократного использования масляные СОЖ истощаются и требуют периодической замены. Их утилизация загрязняет почву и водоемы.

Поэтому тенденция последнего времени – переход на синтетические и полусинтетические водорастворимые концентраты.

В неразбавленном состоянии концентраты используются для нарезания резьбы, в разбавленном – для лезвийной и абразивной обработки металлов.

Более того, синтетические и полусинтетические СОЖ обладают бактерицидными свойствами, не засаливают инструмент, легко смываются и не требуют утилизации и замены, т.к. убывают только за счет испарения, разбрызгивания и уноса частиц жидкости вместе со стружкой. Не удивительно, что самая сильная конкуренция наблюдается в производстве именно этого класса смазочно-охлаждающих жидкостей.

Тем не менее выбрать оптимальную марку СОЖ непросто. Ведь для каждого станка и используемого материала, типа операции и интенсивности процесса нужен особый состав, а какой именно, по физико-химической характеристике определить трудно.

Более-менее точную оценку могут дать только лабораторные испытания в условиях, приближенных к производственным. Но испытательные стенды есть далеко не у всех производителей СОЖ.

К тому же, применяемые для испытаний методики, разработанные научно-исследовательскими институтами, лабораториями резания крупных машиностроительных заводов и техническими вузами, не универсальны и могут не подойти для условий вашего производства. Поэтому окончательно судить о пригодности СОЖ приходится чаще всего на практике.

По этой причине крупные производители СОЖ предпочитают вовлекать своих потенциальных потребителей в единый научно-производственный процесс на стадии разработки СОЖ. С одной стороны, это позволяет создать для конкретной производственной операции индивидуальный состав, с другой – наладить гарантированный сбыт продукции.

Второй распространенный вариант начинающегося сотрудничества заключается в инициировании сравнительных испытаний на базе клиента, когда уже готовая СОЖ «соревнуется» с зарубежным аналогом. Именно поэтому некоторые производители относят СОЖ к той категории товара, который невозможно продать – можно только внедрить.

Но даже при удачном выборе СОЖ ее эффективность во многом зависит от правильного приготовления рабочих эмульсий, использования биоцидов, пеногасителей и реагентов для утилизации, от метода очистки, способа подачи и дальнейшего качественного контроля.

Источник: https://mirsmazok.ru/smazochno-okhlazhdayushchie-zhidkosti-sozh-sots/vybor_sozh_tendentsii_proizvodstva/

Основы правильного выбора СОЖ

Смазочно-охлаждающие жидкости призваны повышать эффективность металлообработки, причем настолько, чтобы обусловить возникновение и развитие целой отрасли по их разработке и производству. Звучит неплохо, однако хотелось бы понять, как оценивается эта самая эффективность, по каким показателям? 

Чтобы ответить на этот вопрос, обозначим базовые функции СОЖ, которые заложены в самом названии всей группы жидкостей такого типа. СОЖ должны эффективно смазывать, то есть снижать трение между инструментом и стружкой, а также между инструментом и заготовкой. СОЖ должны эффективно охлаждать инструмент и заготовку, уносить стружку и частицы износа инструмента из зоны резания. Существует еще одна весьма важная функция: пассивирование поверхности металла путем заполнения освободившихся в процессе резания химических связей. Способность СОЖ выполнять эту функцию значительно влияет на снижение адгезионного износа инструмента и точность обработки.  На основе перечисленных базовых функций СОЖ из всего множества показателей эффективности обработки металлов в целом можно выделить две группы, непосредственно касающиеся этих жидкостей. Назовем их технологические и экономические.

Технологические показатели в основном заключаются в снижении высотных и шаговых параметров шероховатости обработанной поверхности и повышении геометрической точности обрабатываемых деталей путем:

• снижения адгезионного износа инструмента и предотвращения наростообразования;
• удаления абразивных частиц из зоны резания;
• уменьшения деформации заготовки под действием механических нагрузок;
• уменьшения температурных деформаций заготовки и инструмента.

Экономические показатели выглядят так:

• увеличение стойкости инструмента и, соответственно, сокращение его расхода;
• повышение производительности как результат увеличения подачи и скорости резания;
• повышение производительности путем улучшения условий труда по сравнению с резанием «всухую»;
• защита заготовки от коррозии в межоперационный период;
• защита оборудования и оснастки от коррозии в течение всего периода эксплуатации.

Как видите, пунктов немало, при этом мы даже не затронули эксплуатационные и санитарно-гигиенические характеристики. Очевидно, что уровень и длительность проявления всех перечисленных показателей в значительной мере зависят от правильности выбора тонко настроенной смеси веществ, которая непосредственно участвует в процессе резания.

Выбор СОЖ — задача всегда индивидуальная.

Здесь невозможен подбор «к продукту», то есть вопрос из разряда: «Какой продукт Y можно использовать вместо работающего сейчас продукта Х?» в случае с любыми жидкостями для металлообработки не имеет смысла.

Не существует универсальной жидкости, одинаково хорошо подходящей для всех операций, металлов, скоростей резания, операторов станков, давлений подачи и т. д., так же, как не существует абсолютно одинаковых технологических процессов.

В рамках статьи я могу обозначить лишь критерии для предварительного подбора жидкости, которая впоследствии будет допущена или не допущена к испытаниям в реальных условиях конкретного предприятия.

В наше время большинство производителей с готовностью предлагают СОЖ к испытаниям, и это хорошо.

Другое дело, что и производителей, и продуктов сейчас на рынке на несколько порядков больше, чем во времена Акволов и Укринолов, а работающее предприятие не является площадкой для экспериментов.

Итак, критерии следующие: обрабатываемый металл/сплав, операции обработки, а также качество воды, используемой для приготовления эмульсии или раствора. Очевидно, что в случае с масляными (неводосмешиваемыми) СОЖ качество воды мы не рассматриваем. Начнем с обрабатываемых металлов.

Обрабатываемые металлы и сплавы

Металл, безусловно, накладывает свои требования на состав и характеристики СОЖ, и требования эти зачастую определяют ее выбор. Ниже перечислены наиболее часто встречающиеся в отрасли металлы и сплавы, расположенные по возрастанию сложности их обработки:

• Сплавы магния
• Сплавы алюминия
• Сплавы меди
• Серый чугун
• Низко- и среднелегированные стали
• Высоколегированные стали
• Нержавеющие стали
• Жаропрочные стали
• Инструментальные стали
• Хромоникелевые сплавы
• Сплавы никеля и кобальта
• Сплавы титана

Безусловно, выше показано весьма упрощенное деление, основанное по большей части на значениях силы резания и уровне воздействия на инструмент и не учитывающее ряд факторов. Например, сплавы магния вроде бы находятся в первой строке.

Однако такая позиция справедлива без учета необходимости принятия особых мер пожарной безопасности при их обработке.

Серый чугун не требует высоких усилий резания и часто обрабатывается «всухую», однако гораздо эффективнее и безопаснее держать мелкую стружку, образующуюся при обработке этого металла в объеме СОЖ, а не в атмосфере рабочей зоны.

Помимо этого, чугун подвержен коррозии, поэтому СОЖ должна обладать хорошими антикоррозионными свойствами. Алюминий тоже относительно легко обрабатывается, однако, являясь пластичным металлом, способен образовывать нарост на инструменте, что негативно сказывается на размерной точности детали, и СОЖ призвана решать именно эту проблему.

С другой стороны, при работе с жаропрочными сплавами образование нароста маловероятно, но стойкость инструмента будет сильно зависеть от наличия и количества в СОЖ противозадирных присадок, некоторые из которых вызывают коррозию сплавов меди. С особенностями обработки жаропрочных сплавов и сплавов титана мы познакомились в прошлой статье («РИТМ машиностроения» № 8/2018). Пожалуй, каждый металл или сплав достоин отдельной статьи, однако нам нужно двигаться дальше.

Операции обработки

Все операции металлообработки можно разделить на два направления, принципиально различающихся по воздействию на металл и связанных с ним процессов и явлений.

Одно из этих направлений охватывает все операции, подразумевающие снятие определенного количества металла с заготовки или, другими словами, операции резания.

При этом существуют операции резания, изменяющие форму заготовки и условно ее не изменяющие. Перечислим основные операции этих двух типов.

Операции с изменением формы:

• точение,
• фрезерование,
• пиление,
• сверление,
• развертывание,
• зубофрезерование,
• зубодолбление,
• нарезание резьбы,
• протягивание.

В общем случае все операции резания с изменением формы можно разделить на три категории с точки зрения энергозатрат на обработку, влияния на инструмент и требовательности к составу СОЖ:

• легкие (точение, фрезерование),
• средней сложности (сверление, пиление, нарезание резьбы фрезой),
• тяжелые (зубофрезерование, зубодолбление, развертывание, протягивание, нарезание резьбы метчиком, глубокое сверление).

Применительно к смазочно-охлаждающей жидкости «требовательность» выражается в необходимости добавления в состав и в количестве веществ и соединений, обеспечивающих насколько возможно мягкие условия для режима граничного трения.

До определенных нагрузок эту роль выполняет непосредственно масло, а, в случае с синтетическими водосмешиваемыми СОЖ — водорастворимые полимеры.

Однако в составе жидкостей для операций средней сложности и тяжелых операций мы обязательно увидим такие компоненты, как сложные эфиры, животные, растительные или синтезированные жиры, а также противоизносные и противозадирные присадки. При этом нельзя забывать об охлаждающей функции СОЖ, которая становится особенно актуальной с увеличением скорости резания*.

Операции без изменения формы:

• шлифование,
• хонингование,
• полирование, доводка и другие операции, которые принято называть суперфинишными.

В такой операции, как шлифование, тоже можно выделить три категории:

• легкие (плоское шлифование и шлифование двумя обращенными друг к другу кругами),
• средней сложности (бесцентровое, внутреннее, заточка инструмента),
• тяжелые (глубинное, профильное, резьбошлифование, шлифование канавок).

В операциях шлифования приобретают особенную актуальность такие характеристики СОЖ, как проникающая и смачивающая способность.

Обусловлено это тем, что инструмент в этом случае имеет множество режущих кромок, а, значит, от жидкости требуется выполнить весь свой функционал в зонах резания, относительно большие поверхности которых удалены друг от друга и от места непосредственной подачи жидкости.

Выше дан краткий обзор двух основных критериев для предварительного выбора смазочно-охлаждающей жидкости.

Что касается ориентиров, то в техническом описании все три критерия отчетливо обозначены для каждой смазочно-охлаждающей жидкости Castrol. Это выглядит как на примере ниже.

Применение

Hysol SL 45 XBB разработана для обработки сплавов титана и алюминия, применяющихся в аэрокосмической отрасли. Также может применяться для обработки черных металлов.

Наименование	Чугун	Низко- и среднелегированные стали	Высоколегированные/ нержавеющие стали	Сплавы аллюминия	Желтые металлы
Шлифование	V	VV	VV	VV	VV
Точение, фрезерование (общие операции)	V	VV	VV	VV	VV
Сверление	V	VV	VV	VV	VV
Развертывание, нарезание резьбы	V	VV	V	VV	VV
Протягивание	V	V	V	VV	VV
VV — рекомендуемое применение; V — возможное применение. Проконсультируйтесь со специалистами Castrol.

Наименование	Метод	Единицы измерения	HysolТМ SL 45 XBB
Концентрат
Внешний вид	визуально	—	Янтарная
Содержание минерального масла	—	%	45
Эмульсия
Внешний вид	визуально	—	Молочная
PH при концентрации 5%	DIN 52369 / ASTM E70-97	—	9.4
Коэффициент рефрактометра	—	—	1
Данные могут изменяться в пределах технологических допусков.

Шлифование 5-7% Общие операции 6-8% Сверление 7-9% Нарезание резьбы 8-10% Развертывание 8-10% Протягивание 8-10%

Диапазон жесткости воды 100-800 ppm CaCO3

В свою очередь, смазочно-охлаждающие жидкости разделяются на:

Водосмешиваемые (водоразбавляемые), представляющие собой концентраты для последующего смешивания с водой. В общем случае водосмешиваемые СОЖ бывают трех типов:

1. На основе минерального масла, процентное содержание которого в концентрате варьируется от 40% и более, образующие при смешивании с водой молочно-белые эмульсии. При этом, чем выше содержание минерального масла в составе, тем более насыщенный молочный цвет имеет эмульсия. В ассортименте Castrol это продукты: Hysol™ SL 45 XBB, Hysol™ MB 50, Alusol™ SL 51 XBB, Hysol™ LXE.

2. На основе минерального масла, где доля этого компонента менее 40%. Такие СОЖ часто называют «полусинтетическими», и их концентраты образуют в смеси с водой полупрозрачные эмульсии. В ассортименте Castrol это продукты: Alusol SL 61 XBB, Hysol SL 37 XBB и Hysol SL 35 XBB.

3. Полностью синтетические, не содержащие минеральное масло и дающие при смешивании с водой прозрачный раствор. В ассортименте Castrol это линейка Syntilo™

Масляные, не предполагающие смешивание с водой. Основу таких СОЖ могут составлять различные масла: от минеральных масел до синтетических сложных эфиров. В ассортименте Castrol линейки масляных СОЖ именуются CareCut™, Variocut™ и Honilo™. Замечу, что для одной и той же операции обработки одного и того же металла теоретически могут применяться СОЖ всех перечисленных типов.

       

Однако на этом процесс выбора не заканчивается.

Необходимо знать предшествующие и последующие этапы технологического процесса и их особенности на конкретном предприятии, технологические требования к готовому изделию, тип системы подачи СОЖ (централизованная или индивидуальная), требования безопасности и охраны труда для операторов станков, возможности предприятия по утилизации отработанной СОЖ, а также множество тонкостей и деталей настройки процесса в условиях конкретного предприятия.

Другими словами, правильно подобрать смазочно-охлаждающую жидкость возможно только в тесном контакте с технологами, механиками и операторами станков.

Такому подходу мы стараемся следовать сами и направляем на этот путь наших партнеров — дистрибьюторов во всех регионах.

Чтобы увидеть результаты нашей работы в этом направлении, предприятию достаточно обратиться к одному из наших дистрибьюторов или непосредственно в технический отдел представительства Castrol. 

E-mail технического отдела: GMOSTechnicalsupport@bp.com.

Александр Клепиков, технический консультант по маслам  для промышленных предприятий Castrol Россия.

Источник: https://www.agreman.ru/blog/osnovy-pravilnogo-vybora-sozh/

Как выбрать СОЖ

Подробности Категория: Технические жидкости (материалы)

Часто возникает вопрос, как правильно работать со смазочно-охлаждающими жидкостями. Для своих клиентов, мы приводим указания по применению СОЖ для металлообработки MOBIL и профилактическому обслуживанию металлообрабатывающих станков.

В последние годы на металлообрабатывающих предприятиях укрепилось понимание всей важности места, занимаемого смазочно-охлаждающими жидкостями, в производственном процессе.

Этому способствовали многие факторы: использование все более трудоемких в обработке металлов, развитие и усложнение технологий, а также стремление машиностроителей к повышению продуктивности и сокращению расходов. Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) выполняют три основные функции:

• смазывание инструмента и заготовки в зоне их контакта для уменьшения трения, увеличения срока службы инструмента и повышения качества обработки поверхности заготовки;
• охлаждение заготовки и инструмента для отвода тепла из зоны резания, предотвращения сваривания стружки и инструмента, повышения точности обработки;
• промывка и удаление металлической стружки из зоны резания.

Поскольку особенности технологического процесса определяются множеством факторов, например видом и условиями эксплуатации оборудования, типом обрабатываемых материалов и т. д., ни одна смазочно-охлаждающая жидкость не может обеспечить оптимальное смазывание, охлаждение и защиту инструмента и заготовки для всех возможных операций обработки.

Именно поэтому Mobil Industrial Lubricants и другие ведущие поставщики смазочных материалов и технологических жидкостей предлагают обширный ассортимент продуктов, охватывающий самые разные виды механической обработки и материалов.

Получили распространение два типа смазочно-охлаждающих жидкостей: масляные и водосмешиваемые СОЖ.

Масляные СОЖ

Масляные СОЖ, не требующие смешивания с водой, используют при выполнении операций, не входящих в область стандартного применения водосмешиваемых составов, например для сверления и нарезания резьбы на заготовках из высоколегированных сталей.

Продукты с оптимальным составом, обеспечивая наилучшие рабочие характеристики процесса резания, способствуют повышению эффективности обработки на высокоскоростных станках-автоматах, улучшению качества поверхности деталей и снижению износа оборудования.

Специалистам по техническому обслуживанию необходимо выбирать продукты, которые:

• максимально прозрачны, что способствует лучшему обзору обрабатываемой детали;
• не образуют масляный туман, позволяя соблюдать требования по охране труда и гарантируя безопасное использование продукта;
• не содержат хлора, оказывающего вредное воздействие на окружающую среду, но при этом обеспечивают получение требуемых показателей эффективности смазывания и качества механической обработки.

Водосмешиваемые СОЖ

В отличие от масляных СОЖ, поставляемых готовыми к употреблению, водосмешиваемые составы выпускают в виде концентрата, который непосредственно перед использованием должен быть разбавлен водой в цехах механической обработки.

Следует отметить, что наибольшая эффективность использования водосмешиваемой СОЖ достигается при постоянном сотрудничестве представителей поставщика смазочных материалов и предприятия-потребителя. Такое взаимодействие, учитывающее особенности производства обеих сторон, способствует повышению производительности и предотвращению незапланированных простоев.

Существует три типа водосмешиваемых концентратов СОЖ с различными эксплуатационными характеристиками:

• эмульгирующаяся (эмульсол), или обычная, — концентрат СОЖ с высоким содержанием масла (60-75%), после разбавления водой образующий грубую эмульсию молочного вида;
• полусинтетическая — концентрат СОЖ с низким или средним содержанием масла (10-50%), при смешивании с водой образующий полупрозрачную микроэмульсию;
• синтетическая — концентрат СОЖ, не содержащий масла и образующий с водой чистый химический раствор, — обычно используется при шлифовании.

Во-вторых, крайне важно для конкретных операций обработки конкретного материала подобрать уровень концентрации СОЖ, т. е. степень разбавления концентрата. Правильно выбранная концентрация (обычно от 3 до 10%) обеспечивает оптимальные эксплуатационные характеристики жидкости.

Из этого следует, что применять СОЖ следует именно в той концентрации, которая рекомендована поставщиком. Это объясняется тем, что наилучшие показатели защиты и эффективности обработки достигаются при рекомендованном значении концентрации, например 5%.

Даже если разница между фактическим и рекомендуемым значениями концентраций составляет всего 1%, в рабочей жидкости будет на 20% больше или меньше присадок. Слишком высокая концентрация может вызвать такие проблемы, как раздражение кожи у рабочих, вспенивание и плохая фильтрация жидкости.

Слишком низкая концентрация также может привести к серьезным проблемам — размножению бактерий, коррозии и снижению качества обработки поверхности.

Кроме того, в процессе использования неизбежно происходит смешение СОЖ и масел, используемых для смазки направляющих станка и в его гидравлических системах.

Поэтому необходимо использовать смазочные материалы, полностью совместимые с водосмешиваемой СОЖ, что помогает избежать накопления «захваченного масла». «Захваченное масло» может существенно снизить эффективность применения СОЖ и сократить срок ее службы.

Высококачественные совместимые с маслами рабочие жидкости для металлообрабатывающих станков должны использоваться в сочетании с регулярным удалением максимально возможного количества «захваченного масла» скиммером (маслоснимателем с поверхности), что помогает продлить срок службы рабочей жидкости и избежать других потенциальных угроз производительности, здоровью и безопасности рабочих.

Обеспечение максимальной продуктивности невозможно без непрерывного мониторинга

После того как правильный тип СОЖ и рабочая концентрация были выбраны, крайне важно постоянно контролировать состояние жидкости.

Необходимо отслеживать четыре параметра: концентрацию жидкости, уровень рН, количество бактерий и грибков, концентрацию растворенных солей и жесткость жидкости.

Концентрация жидкости является наиболее важным контрольным фактором, ее необходимо проверять и регистрировать фактический уровень.

Поэтому необходим тщательный ежедневный контроль, по результатам которого проводятся мероприятия, направленные на устранение выявленных проблем. Недостаточно просто оценить и добавить нужное для восстановления заданной концентрации количество воды или концентрата.

Это может привести к таким проблемам, как снижение показателя pH и повышение бактериальной активности, что сокращает срок службы рабочей жидкости, снижает качество продукции и увеличивает затраты.

Следующие процедуры желательно проводить ежедневно или еженедельно:

• проверка концентрации рабочей жидкости при помощи рефрактометра в начале каждого рабочего дня или смены;
• проверка показателя pH при помощи pH-метра или лакмусовой бумаги в начале каждого рабочего дня или смены;
• еженедельная проверка жесткости разбавленной воды и охлаждающей жидкости при помощи индикаторных полос;
• еженедельное удаление максимально возможного количества «захваченного масла» после отстаивания рабочей жидкости в течение часа;
• пополнение системы — выполняется добавлением не воды, а исключительно СОЖ требуемой концентрации;
• ведение тщательного учета параметров охлаждающей жидкости с использованием графиков. В случае необходимости следует незамедлительно предпринимать корректирующие меры.

Смазочно-охлаждающие жидкости, особенно водосмешиваемые, иногда рассматриваются как продукты, работать с которыми затруднительно из-за большого количества переменных, требующих учета в процессе приготовления и использования. Важно еще раз подчеркнуть, что, следуя вышеприведенным рекомендациям, предприятие сможет существенно увеличить производительность технологических процессов и в конечном итоге общую эффективность производства.

Подробная информация об ассортименте технологических жидкостей представлена на сайте нашей компании vesnatehno.com.

Важные рекомендации по обращению с водосмешиваемыми смазочно-охлаждающимися жидкостями и мониторингу характеристик рабочих жидкостей на их основе

Рекомендуется:

• добавлять концентрат в воду. Использовать только недавно приготовленный раствор;
• подавать рабочую жидкость в необходимом объеме и на надлежащие поверхности заготовки и инструмента, но не под избыточным давлением;
• регулярно контролировать и регистрировать характеристики рабочей жидкости, своевременно принимать надлежащие корректирующие меры, что предполагает использование рефрактометра для контроля уровня концентрации и pH-метра для определения типа среды (уровень рН должен составлять 8,3-9,5);
• поддерживать чистоту систем, не допускать попадания загрязняющих веществ и посторонних предметов, таких как продукты питания, напитки, сигареты и т. д.;
• как можно чаще удалять максимально возможное количество «захваченного масла»;
• немедленно устранять все утечки гидравлического и редукторного масел, а также других смазочных материалов, используемых в станках;
• поддерживать концентрацию рабочей жидкости на рекомендуемом уровне с учетом загрязнения маслами для направляющих скольжения и гидравлики;
• обращаться за рекомендациями и практическими советами по уходу за рабочей жидкостью к поставщикам смазочных материалов;
• избегать затаривания склада и использовать концентраты СОЖ в порядке что позволяет исключить возможность применения продукта с истекшим сроком хранения.
• При любых обстоятельствах не следует:
• использовать воду из источников потенциального заражения бактериями — линии пожарного водоснабжения, скважины, расширительные баки и т. д.;
• заправлять загрязненные системы станков чистой смазочно-охлаждающей рабочей жидкостью — не пренебрегайте рекомендованными средствами и процедурами очистки систем;
• допускать длительные простои станков, полностью заправленных рабочей жидкостью, и особенно когда системы загрязнены «захваченным маслом»;
• использовать технологические жидкости после истечения срока службы;
• осуществлять приготовление рабочей жидкости в грязных или оцинкованных контейнерах;
• доливать в систему воду — используйте только свежеприготовленный водный раствор концентрата;
• принимать пищу, пить и курить возле станков;
• использовать концентраты СОЖ с истекшим сроком хранения.

• Умут Уркун (Umut Urkun)
• Специалист по маркетингу  депортамента индустриальных масел
• Exxon Mobil Lubricants and Specialties

Источник: http://www.vesnatehno.com/technical-liquids-materials/kak-pravilno-vybrat-sozh.html