Смазочно-охлаждающие жидкости: области применения, разновидности, технические характеристики
Обработка деталей на металлообрабатывающих станках связана с высокими нагрузками трением, когда на поверхности появляется стружка, а материал нагревается до критических температур. Без своевременного отвода тепла и удаления продуктов износа режущий инструмент быстро теряет остроту, оборудование подвергается абразивному износу, повышается риск коррозии. Решение этих задач лежит в применении смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Они обеспечивают комплексное воздействие на зону резания: снижают температуру, уменьшают износ, удаляют опилки и формируют защитную плёнку.Назначение и сферы применения
Состав каждой СОЖ разрабатывают с учётом конкретных технологических процессов и специфики обрабатываемого металла. Базовые компоненты смешивают с присадками, которые отвечают за антикоррозийные, дезактивационные и противогрибковые свойства. На практике смеси находят применение при:- механическом шлифовании до зеркального блеска;
- полировании и брашировании поверхности;
- хонинговании отверстий высокой точности;
- сверлении твёрдых сталей, чугуна, сплавов;
- фрезеровании и развёртывании сложных профилей;
- штамповке и резании листового металла.
Выбор метода подачи СОЖ зависит от интенсивности операций и особенностей инструмента. Классическая подача предусматривает затопление рабочей зоны, когда деталь и инструмент полностью погружают в резервуар. Для точечной подачи применяют напорные сопла. При мелкозернистой обработке используют аэрозольную систему подачи, смешивая жидкость с воздухом. В новейших станках каналы для СОЖ интегрированы в тело фрезы или сверла, что позволяет подавать смесь непосредственно к режущей кромке.
Классы СОЖ
Все СОЖ относятся к трём крупным группам, каждая из которых имеет свои плюсы и ограничения:
- Масляные на минеральной или синтетической основе. Базовый объём масла варьируется от 65 до 90 %. Дополнительные присадки увеличивают антикоррозийность и моющие свойства. Главный минус — низкая теплоотдача и высокая пожароопасность.
- Водорастворимые концентраты. При смешении с водой образуют эмульсию, способную отводить тепло эффективнее масляных составов. Экономичные и простые в использовании, требуют регулярного контроля концентрации и жёсткости воды.
- Быстроиспаряющиеся жидкости. В основе лежат галогеноуглеводороды. При испарении отводят избыточное тепло, а тонкая плёнка обеспечивает смазку и защиту поверхности. Использование ограничено строгими нормами экологической и пожарной безопасности.
Характеристики и рекомендации по подбору
Оптимальная СОЖ подбирается с учётом материала заготовки, глубины резания и типа инструмента. Для твёрдых сплавов чаще выбирают масляные или быстроиспаряющиеся составы.При выборе подходящего класса принимают во внимание следующие параметры:
вязкость и плотность смеси;
- устойчивость к низким температурам – важна при холодных цеховых температурах;
- кислотное число чем ниже, тем меньше риск ускоренной коррозии;
- расход при заданном методе подачи;
- температура вспышки – критический показатель для масляных систем;
- окисляемость и стойкость к старению под воздействием высоких нагрузок.
При массовом производстве изделий из серого чугуна выгоднее применять водно-масляные эмульсии с контролем уровня pH. Важно регулярно проверять состояние СОЖ: мутность или наличие осадка указывают на загрязнение и снижение эффективности. При необходимости проводят фильтрацию и дозаправку присадками, восстанавливая защитные свойства.