Сож на водной основе – Смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) – состав, виды, характеристики, применение
alexxlab | 23.12.2019 | 0 | Вопросы и ответы
виды, состав, 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:
- Жидкость дает охлаждение резцу. Таким образом, деталь в полной безопасности, так как интенсивная нагрузка повышает вероятность перегрева. Охладительная жидкость способна продлить срок службы.
- Во время обработки заготовка нагревается, что повышает риск загрязнения. СОЖ необходим для создания конструкций из чистого металла, так как удаляет загрязнения.
- Кроме охлаждения СОЖ смазывает площадь соприкосновения с изделием. Снижается нагрузка на аппарат, что продлевает срок его жизни.
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.
Характеристики веществ:
- Антиизносные присадки – уменьшают износ рабочих инструментов.
- Антифрикционные присадки – технические масла.
- Антизадирные – защищает инструменты от перегревания и износа при тяжелых условиях.
- Ингибиторы – используются для защиты инструментов от коррозийных реакций.
- Противотуманные присадки – снижают риск возникновения маслянистых туманов.
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:
- Водный раствор с небольшим содержанием соды (0.8%) и нитрата натрия (0.25%). Защищает заготовки и инструменты от коррозии.
- Кипяченая вода с содержанием тринатрийфосфата – 1.5%. Используется для обтачивания заготовок.
- Раствор воды с 2-3% эмульсола и небольшим количеством кальцинированной соли (1.5%). Используется для ускоренной обработки, но имеет низкое качество очистки.
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
- Залить жидкое мыло в граненый стакан, смешать с подсолнечным маслом, керосином и кальцинированной водой. Желательно подготовить 3 таких стакана и вылить в 1 емкость от 10 л.
- В полученную смесь добавляем половину стопки отбеливателя и четверть стопки моющего средства для посуды, например Fairy.
- Залить раствор теплой водой. Использовать емкость объемом в 10л. Лить воду до тех пор, пока емкость не будет полностью заполнена.
- Нагреть жидкость до температуры 90 градусов. При нагревании жидкость необходимо непрерывно перемешивать.
- Выливаем полученную смесь в емкость, и смешиваем с водой. Соотношение раствора с водой должно быть равно 1:3.
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:
- Расход жидкости – не менее 10л на 1 минуту.
- Вещество должно располагаться в месте, которое нагревается больше остальных, например стружка от заготовочного материала.
- Подачу жидкости осуществлять после нагревания.
При работе со сложными металлами, большая часть жидкости должна уходить на заднюю поверхность резца.
vseochpu.ru
8 составов и рецептов самодельной эмульсии, 19 аналогов и видео изготовления
ПРЕДУПРЕЖДАЕМ: ПРИМЕНЕНИЕ САМОДЕЛЬНЫХ СОЖ МОЖЕТ БЫТЬ ОПАСНО ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ И ВАШЕГО ЗДОРОВЬЯ! АДМИНИСТРАЦИЯ САЙТА НЕ НЕСЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ВОЗМОЖНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ!
Применение смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) во время токарных работ:- продлевает срок службы инструмента и станка;
- повышает класс чистоты обрабатываемых поверхностей;
- позволяет вести высокоскоростную металлообработку.
На вопрос о том, из чего лучше самому приготовить СОЖ для станка, нет однозначного ответа. Например, дорогую смазку WD-40 для сверления алюминия можно заменить смесью керосина (70 %) и скипидара (30 %). При изготовлении эмульсий для обработки черных металлов нужно помнить о том, что в их составе обязательно должны быть ингибиторы коррозии.
Как самому сделать СОЖ на основе масла
Чтобы приготовить эмульсию на масляной основе своими руками, достаточно тщательно смешать три компонента – масло, воду и ПАВ (поверхностно-активное вещество).На форумах по металлообработке предлагают и более сложные рецепты изготовления самодельных СОЖ для токарных станков. Например:
- смешать по одному граненому стакану ароматизированного жидкого мыла, нерафинированного подсолнечного масла, керосина и кальцинированной соды + полстопки бельевого отбеливателя + четверть стопки Fairy, долить теплой водой до объема в 10 л и нагреть до 90 ° при непрерывном перемешивании. Полученный концентрат разводить водой в пропорции 1:3.
- 65 л воды +7 л солярки + 1 кусок натертого на терке 60% хозяйственного мыла + 1 пачка стирального порошка Пемос Автомат + 200г жидкости для мытья посуды Фери (Fairy) + 2 столовые ложки кальцинированной соды. После заливки в бак для СОЖ погонять помпу 10 минут – и самодельная эмульсия готова.
Как самому приготовить СОЖ на водной основе
На изготовление самодельных СОЖ для токарного станка по этим рецептам вы потратите минимум времени и денег: все компоненты дешевые и доступные, быстро растворяются в теплой воде.|
Состав |
Весовое содержание, % |
Применение |
|
Сода кальцинированная Вода (теплая) |
1,5 98,5 |
Черновая обработка. Растворы соды и тринатрий-фосфата оказывают одинаковое охлаждающее действие. |
|
Сода кальцинированная Нитрит натрия Вода (теплая) |
0,8 0,25 98,95 |
|
|
Тринатрий-фосфат
Вода (теплая) |
1.5 98,5 |
|
|
Тринатрий-фосфат Нитрит натрия Вода (теплая) |
0,8 0,25 98,95 |
|
|
Мыло специальное калийное Сода кальцинированная техническая или тринатрийфосфат Нитрит натрия Вода (теплая) |
0,5 – 1 0,5 – 0,75 0,25 98,75 – 98 |
Черновое и фасонное точение. |
|
Сода кальцинированная техническая Вода (теплая) |
4,0 1,5 94,5 |
Сода в составе СОЖ, изготовленной своими руками, выполняет две важные функции:
- нейтрализует жесткость и снижает кислотность воды, за счет чего уменьшается риск коррозии металла заготовки, инструмента, деталей станка;
- препятствует развитию бактерий и грибков, чем продлевает срок службы раствора.
Введение в рецепты нитрита натрия улучшает защиту металлов от коррозии.
Калийное мыло повышает смазывающие и очищающие характеристики самодельных аналогов водосмешиваемых СОЖ, оказывает дезинфицирующее действие. Его можно заменить любым водорастворимым мылом, не содержащим хлористых соединений (например, хозяйственным, натертым мелкой стружкой).
Чем можно заменить СОЖ
Точные аналоги современных эмульсий для станков приготовить своими руками невозможно, но ряд из них вполне реально заменить, воспользовавшись этой таблицей:
Здесь по пятибалльной шкале резание «всухую» – это 1 балл. Если применение заменителя СОЖ дает улучшение/ухудшение по сравнению с сухой обработкой, баллы добавляются/вычитаются.
Если вы решите заменить эмульсию в станке самодельным аналогом, тщательно промойте и продезинфицируйте бачок и систему подачи. Это необходимо, чтобы избежать проблем из-за совместимости составов, уничтожить бактерии, грибки и плесень. Для этой процедуры вы можете использовать системные очистители Oilcool XR.
Некоторые «домашние Кулибины» считают аналогами СОЖ тормозную жидкость и незамерзайку. Эти жидкости действительно обладают отличными охлаждающими и смазывающими свойствами, но содержат вещества (метанол, этиленгликоль, пропиленгликоль), которые могут вызвать тяжелое отравление, привести к инвалидности и даже летальному исходу. Поэтому заменять ими эмульсию для станка нельзя.
Что лучше: приготовить СОЖ самому или купить фабричную
Хоббийщики-металлообработчики упорно разрабатывают собственные рецепты изготовления эмульсий для станков по разным причинам: кто-то хочет создать аналог импортной СОЖ, которая исчезла из продажи, кому-то просто нравится самому достигать желаемых результатов.Сделанные своими руками СОЖ дешевле фабричных, но проигрывают им по эксплуатационным характеристикам и сроку службы, а некоторые самодельные составы еще и весьма опасны для здоровья.
Сегодня российские предприятия производят полные аналоги СОЖ мировых брендов и публикуют таблицы взаимозаменяемости, с помощью которых можно самому выбрать качественную и недорогую эмульсию для токарного станка. Поэтому не стоит проводить рискованные домашние эксперименты с изготовлением составов по рецептам из интернета.
СОЖ – видео изготовления своими руками
Для тех, кто всё-таки решился сделать СОЖ самостоятельно, напоследок, предлагаем ознакомиться с одним из популярных видео по этой темеoilcool.ru
классификация СОЖ по составу, структура и использование
Процесс обработки металла связан с сильным трением, которое возникает между заготовкой и приспособлением. Оно способствует быстрому износу инструмента, пластическому изменению заготовки, изменению характеристик металла из-за сильного перегрева. Чтобы уменьшить силу трения и понизить температуру, нужна будет специальная смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ).
Характеристики СОЖ
Общее разделение смазочно-охлаждающих жидкостей производится по нескольким важным параметрам.
- По происхождению состава. Создаются масляные СОЖ, основание такой жидкости — это нефтяные масла, животные или различные жиры.
- По методу компоновки. Эмульсол — готовый продукт с большим сроком хранения — или технические жидкости, изготавливаемые именно перед использованием из концентрата в соответствии с нормами и правилами.
- По отраслям использования. Производятся разные виды СОЖ для различных условий использования: синтетическая специальная жидкость для операций пластического изменения, СОЖ для различных рабочих станков.
- По физико-механическим характеристикам — вязкости, кислотному числу, температурной вспышки. Последний параметр обуславливает использование масляных СОЖ для горячей работы, к примеру, штамповки.
Классификация по составу
По составу СОЖ делят на несколько видов.
- Масляные — составы из частиц, которые не нужно смешивать с водой. Основной масляных жидкостей считаются парафиновые, минеральные или другие масла (60−95%). Для улучшения эффективности во избежание износа, фрикционности и разрушения в состав вносятся разные присадки и ингибиторы. Масляные жидкости обладают прекрасными смазывающими свойствами. Применяются для мягких металлов при стандартных режимах работы.
- Минеральные — основание делается из нефти способом специального гидрирования. Для улучшения качества в состав вносятся присадки из жиров, хлора, серы, соединений фосфора. Эти составы используются при определенных видах металлической обработки, таких как: нарезание стали, алюминия, латуни, нарезание резьбы, фрезерные работы по легированным сталям.
Водосмешиваемые — раствор из воды на минеральном основании. Эти составы обладают лучшими охлаждающими свойствами и небольшой токсичностью, но при этом слабыми смазочными характеристиками. Сфера использования — стандартный и средний режим заточки меди и бронзы, фрезерование и сверление всех разновидностей цветных металлов, шлифовка и штамповка материала.- Синтетические и средне-синтетические, это смесь воды, специальных активных веществ, растворимых полимеров, качественных и специальных присадок, ингибиторов коррозии. Для улучшения смазывающих характеристик в синтетические составы тоже вносятся специальные присадки.
- Эмульсии — составы с огромной концентрацией дисперсных частиц. Уменьшают уровень износа приспособления и оборудования почти во всех операциях по металлической обработке.
Водосмешиваемые — раствор из воды на минеральном основании. Эти составы обладают лучшими охлаждающими свойствами и небольшой токсичностью, но при этом слабыми смазочными характеристиками. Сфера использования — стандартный и средний режим заточки меди и бронзы, фрезерование и сверление всех разновидностей цветных металлов, шлифовка и штамповка материала.Структура и описание действия
Частое применение СОЖ в процессах специальной обработки металла обусловлено качественным разделением трущихся поверхностей изделий и агрегатов и снижением их температурного режима. Относящаяся к разряду лучших смазочно-охлаждающая жидкость может добавить в свой состав некоторые компоненты.
- Основание из синтетических веществ или специальных жиров.
- Присадки, которые повышают антифрикционные и противозадирные параметры.
- Компоненты, которые будут мешать расслоению состава при его хранении.
- Присадки, которые мешают развитию коррозии и разрушению.
- Компоненты, которые могут помешать образованию пены и улучшающие смачиваемость деталей при металлообработке.
Использование
СОЖ используют для смазывания и охлаждения рабочей зоны при обработке. Свойства этих жидкостей дают возможность уменьшить трение в зоне обработки, тем самым мешая износу инструмента, улучшая качество изделий, интенсивность технического процесса и, в итоге, общую производительность работы.
Благодаря своим смазывающим характеристикам эти жидкости отлично снижают силу трения между поверхностью изделия и кромкой режущего приспособления, внутреннее трение в нужном слое металла. Некоторые технические жидкости обладают химическими свойствами, которые помогают убавлению не только силы трения, но и силы резки.
Большинство жидкостей — поверхностно-активные вещества с отличными адсорбционными свойствами. Они могут создавать плотную пленку на поверхности металла, которая хорошо снижает трение. Удлиненные молекулы этих добавок попадают в небольшие трещины на поверхности металла, как клин, тем самым ослабляя связь между частицами материала. Получается, что СОЖ «помогает» рабочему приспособлению срезать слой от главного металла.
tokar.guru
СОЖ для металлообработки, состав, преимущества использования
Для выпуска конкурентоспособной продукции производители вынуждены использовать новые технологии, более совершенное оборудование. Такой подход может обеспечить производителю определенные конкурентные преимущества перед другими предприятиями, работающие в той же сфере. Но, новое оборудование стоит достаточно дорого и как следствие его владельцы прикладывают массу усилий по уходу и его обслуживанию.
Металлообработка, в частное точение или фрезерование, выполняемая на современном оборудовании, позволяет получать детали с минимальными допусками. Режимы резания задаваемые технологами позволяют обрабатывать заготовки из различных материалов, при этом не вызывая таких явлений как упрочнение внешнего слоя металла, наклеп и пр. Кроме режимов резания, правильно подобранного инструмента, не последнюю роль играет в металлообработке СОЖ (смазочно-охлаждающая жидкость).
Виды СОЖ
Назначение жидкости – отвод излишнего тепла и смазывания заготовки и кромки лезвийного инструмента в процессе резания. Жидкости являют собой смеси различного состава. Они могут быть изготовлены из воды и масел.
СОЖ, применяемые для работы с металлом, разделяют на следующие класса:
- масляные;
- эмульсионные;
- растворы на разной основе.
Охлаждающие масла для механической обработки металла не допустимо перемешивать с водой. Для их изготовления применяют различные типы масел, в том числе – природные и синтетические масла. В этом масле присутствуют присадки и добавки, добавляемые для снижения усилия трения между резцом и заготовкой. СОЖ, применяемые в процессе резания могут иметь различные назначения. Так, существуют противозадирные масла, которые применяют при сложных режимах точения или фрезерования.
Эмульсии – это смесь масел, воды и некоторых добавок. Эти добавки и защищает заготовки от коррозионного воздействия и снижают нагрев в зоне резания. Кроме того, под напором СОЖ из зоны резания происходит удаление стружки.
Третья группа – растворы, они не включают в свой состав масел. В их состав входят вода и добавки, защищающие заготовку от воздействия коррозии.
Выбор СОЖ
Оборудование для обработки металла всегда востребовано и требует серьёзного подхода к техническому обслуживанию и обеспечению рабочего процесса. Выбирая охлаждающую жидкость, технолог должен знать, что для каждого способа обработки металла необходимо чаще всего использовать ту, которая предназначена именно для этой операции. Другими словами для точения титана может быть подобрано одно масло, а для точения стали 09Г2С другое. То же самое касается гибочных, фрезерных, сверлильных и многих других операций.
Для повышения эффективности обработки заготовок применяют:
- средства для промывки системы подачи СОЖ;
- масла для консервации, их применяют для подготовки металлических деталей к хранению и многие другие.
Правильно подобранная смазочная жидкость обеспечит снижение трения между режущей кромкой и заготовкой, повысит точность обработки. Кроме того, под напором жидкости из зоны резания удаляется стружка. Применение средства позволяет не превышать температурных режимов, которые могут оказать негативное влияние на деталь и инструмент.
Но, применение жидкостей этого класса не ограничивается их использованием в операциях резания металла. Существует множество методов обработки стали и других металлов. В том числе – штамповка, прокат, вытяжка и многие другие. Для выполнения операций этого класса применяют так называемые формовочные СОЖ.
Классификация СОЖ для формовки
Этот класс средств применяют для металла пластического деформирования. Их использование позволяет уменьшить трение между деталью и частями штампа или пресс-формы. Это позволяет увеличить длительность работы штамповочного инструмента, защищает поверхности его от коррозии и существенно облегчает извлечение готовых деталей из матрицы.
Средства этого класса разделяют на следующие группы:
- Масла, которые испаряются. Их применяют там, где промывка деталей не всегда возможна и ее исключают из техпроцесса, иногда их применяют перед нанесением покрытия.
- Эмульсии и чистые масла.
При выборе жидкости технолог должен руководствоваться методом обработки металла, его маркой.
Жидкости для закаливания
Этот класс предназначен для выполнения термической обработки – закаливания и отпуска.
В связи с тем, что металлообрабатывающее оборудование постоянно совершенствуется, скорости обработки непрерывно растут и это соответственно приводит к появлению новых видов жидкостей. В наши дни получили широкое распространение СОЖ на основе воды. К ним можно отнести следующие марки – ПроМет, Универсал, MOBILCUT.
На рынке СОЖ существует много компаний, одни производят небольшие партии, другие организовали массовое производство. К последним можно отнести такие компании как TOTAL, СASTROL, MOBIL и многие другие.
Все они выпускают продукцию которая может быть использована для обработки металлов резания, штамповки и пр.
Например СОЖ под названием LACTUCA MS 9000, применяемую для обработки металла. Ее отличие от многих заключается в том, что в составе отсутствует хлор и его производные. Ее использование обеспечивает хорошие смазывающие свойства, что, как уже отмечалось, приводит к повышению качества поверхности, в частности, улучшает параметры шероховатости детали.
Особенности использования СОЖ
Для эффективного использования СОЖ достаточно использовать несколько простых правил. К ним можно отнести следующие:
1. Расход не должен превышать 10 – 15 литров в минуту. Струя жидкости должна быть направлена в место где резец вступает в контакт с заготовкой.
2. Подача жидкости, в место контакта, должна начинаться сразу. В тот момент, когда резец касается заготовки, происходит резкий рост температуры и попадание жидкости на разогретый резец может привести к его растрескиванию и выходу его из строя.
Правила хранения
СОЖ изготовленные без воды, могут содержаться на складе несколько лет. В тоже время, концентраты для изготовления не могут храниться более полугода. Для хранения концентратов необходимо обеспечить на территории склада специальные условия. Так температура должна лежать в диапазоне от -5 до +40 ºC, при нормальной влажности.
Если концентраты, какое-то, пусть даже самое незначительное время подверглись воздействию отрицательной температуры, то перед приготовлением СОЖ их необходимо подогреть и тщательно перемешать. Хранение необходимо выполнять в герметичной таре.
После того, как готовая СОЖ была использована по назначению, оставшуюся после нее емкость необходимо тщательно промыть и только после этого в нее можно заливать новый состав.
Приготовление охлаждающей жидкости выполняют в отдельном помещении, оборудованном вытяжной вентиляцией и средствами пожаротушения. Персонал задействованный на ее приготовлении должен использовать СИЗ.
Несколько слов в заключение
Главное достоинство современных смазочно – охлаждающих жидкостей – это снижение межоперационных перерывов, обеспечение продукции высокого качества готовой продукции.
Оцените статью:Рейтинг: 0/5 – 0 голосов
prompriem.ru
Назначение смазочно-охлаждающих жидкостей и присадок
Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) широко используются в процессе металлообработки. Это связанно с тем, что применение современных станков и инструментов, требует охлаждения и дополнительной смазки из-за больших нагрузок во время их эксплуатации.
Смазочно-охлаждающие жидкости широко применяются в таких технологических процессах обработки металлов, как точение, сверление, шлифование, фрезерование, штамповка, прокат металлов, в том числе и металлов которые обрабатываются под воздействием высоких температур, высокого давления, под действием высоких статических и динамических нагрузок. Их используют в процессах, связанных с обработкой следующих материалов: сталь, чугун, цветные металлы и сплавы, неметаллические конструкционные материалы.
Смазочно-охлаждающие жидкости применяют для того, чтобы создать высокое качество обрабатываемых поверхностей и максимально продлить период эксплуатации оборудования, путем снижения температур рабочих поверхностей.
Высокое качество современных СОЖ значительно усовершенствует процесс обработки металлов, поэтому их применяют:
- для удаления с обрабатываемых поверхностей пыли, стружки, грязи, которые замедляют процесс обработки металлов;
- для обеспечения диспергирования металлов, благодаря которому они быстрее разрушаются, а на процесс их обработки затрачивается значительно меньше энергии;
- для смазывания поверхностей в области контакта инструмента и обрабатываемой детали, что снижает нагрузку на оборудование, продлевая срок его эксплуатации.
Виды смазочно-охлаждающих жидкостей
Разные виды металлообработки и использование разнообразных материалов привело к производству большого разнообразия СОЖ. На сегодняшний день единых стандартов для этих материалов не разработано, но сложились несколько групп смазочно-охлаждающих жидкостей.
1. Масляные СОЖ. Масляные СОЖ создаются на базе минерального масла. Они предназначены в первую очередь для снижения трения, возникающего в месте контакта материала и инструмента. С состав масляных СОЖ могут входить присадки, улучшающие другие свойства жидкости.
2. Водосмешиваемые СОЖ. Водосмешиваемые СОЖ – это эмульсии, состоящие из таких компонентов, как спирты, эмульгаторы, масла, электролиты, присадки и другое. Свойства водосмешиваемых СОЖ напрямую зависят от процентного содержания в них воды, а так же от компонентов, которые преобладают в их составе.
Различают три типа водосмешиваемых СОЖ:
- эмульгирующаяся (эмульсол) – это концентрированная СОЖ с высоким содержанием масла (от 60 до 75%), при ее разбавлении водой, она превращается в грубую эмульсию молочного вида;
- полусинтетическая – это концентрированная СОЖ со средним или низким содержанием масла (от 10 до 15%), смешиваясь с водой, она образует полупрозрачную микроэмульсию;
- синтетическая – это концентрированная СОЖ, не содержащая масла, при смешивании с водой она образует чистый химический раствор, используемы при шлифовании.
Присадки
В состав смазочно-охлаждающих жидкостей входят присадки, которые улучшают свойства жидкости. Различают несколько видов присадок:
- антикоррозийные присадки защищают поверхности металлов от коррозии в условиях экстремальных нагрузок;
- противоизносные присадки снижают уровень нагрузки на обработанные поверхности, защищая их от износа, их применение в узлах и агрегатах приводит к увеличению срока эксплуатации оборудования;
- противозадирные присадки защищают обрабатываемы поверхности, а так же узлы и агрегаты, во время обработки;
- антитуманные присадки препятствуют образованию тумана, который неизбежен при использовании масляных СОЖ, при этом туман отрицательно воздействует на здоровье рабочих и на работу оборудования;
- антипенные присадки не позволяют пениться смазывающим жидкостям во время их эксплуатации, чем продлевают срок службы самих СОЖ.
Правила выбора СОЖ
Выбор той или иной смазочно-охлаждающей жидкости зависит от множества факторов: от типа обрабатываемых металлов, от условий эксплуатации оборудования и от множества других.
1. Выбор СОЖ должен исходить из конкретного вида обработки металла (шлифовка, резание, штамповка). Каждый вид обработки металлов имеет специфические проблемы, которые должно свести до минимума применение той или иной СОЖ. Например, при перегревающемся оборудовании требуется охлаждающая СОЖ, прогорание жидкостей требует применения термостойких СОЖ и т.д.
2. Следующим шагом подбирается необходимый уровень концентрации СОЖ, который зависит от конкретной операции и конкретного материала. От того, насколько правильно была подобрана концентрация СОЖ, будут зависеть эксплуатационные характеристики жидкости, поэтому концентрация должна соответствовать рекомендациям поставщика.
Слишком высокая концентрация СОЖ приводит к вспениванию и плохой фильтрации жидкостей, а у работников она может вызвать раздражение кожи дыхательных путей.
Слишком низкая концентрация СОЖ может стать причиной коррозии и неудовлетворительной обработке поверхностей, а так же стать причиной размножения бактерий.
3. В результате эксплуатации оборудования неизбежно смешивание масел и СОЖ. Это происходит и в направляющих станков, и в гидравлических системах. Поэтому необходимо следить за тем, чтобы все смазочные материалы были совместимы с водосмешиваемой СОЖ.
Во время эксплуатации СОЖ необходимо постоянно контролировать такие параметры СОЖ, как концентрация жидкости, количество бактерий и грибков, уровень рН, концентрация растворимых солей и ее жесткость. Наиболее важным параметром является концентрация СОЖ, ее систематически контролируют, с периодичностью один раз в день или один раз в неделю, с последующим занесением в журнал показателей ее фактического уровня.
Эксплуатация СОЖ приводит к изменению концентрации смазочно-охлаждающей жидкости, что в свою очередь имеет такие последствия как снижение pH, размножение бактерий и грибков, что в конечном результате значительно сокращает периоды между заменами СОЖ, снижает качество конечной продукции и приводит к увеличению затрат.
Правильно подобранная СОЖ, и соблюдение условий ее эксплуатации влияют на увеличение производительности технологических процессов и на эффективность производства в целом.
Правила эксплуатации СОЖ
Неправильная эксплуатация смазочно-охлаждающих жидкостей требует постоянного контроля за состоянием ее физико-химических показателей. Их отклонение от нормы приводит к образованию задиров на обрабатываемой поверхности, высокой шероховатости, к коррозии металлов, быстрому износу и выходу из строя дорогостоящего оборудования.
Изменение физико-химического состава СОЖ влечет за собой и ухудшение условий работы: в воздухе появляется запах сероводорода, жидкость и ее пары способны раздражать поверхность кожи, слизистых оболочек и дыхательных путей.
Ухудшение качества СОЖ, в частности ее расслоение и пенообразование, могут быть вызваны следующими причинами:
- использование слабых эмульгаторов и стабилизаторов приводят к вспениванию жидкости и ее разделению на фракции;
- недостаточная концентрация в СОЖ биоцидных компонентов приводит к росту грибов и бактерий, которые невозможно вывести из системы.
Изменение качества СОЖ приводит:
- к увеличению расходов, связанных с ее заменой;
- к возникновению процессов коррозии станков и инструментов;
- к выходу из строя фильтров и насосов для подачи СОЖ.
Читайте так же:
oilguru.ru
| | 03.10.2012 |
|
Стабилизаторы, солюбилизаторы
Плохая растворяющая способность масла по отношению к присадкам может быть преодолена с помощью так называемых совмещающих агентов (гликолей, спиртов). Таким способом можно также стабилизировать концентраты для длительного хранения при низких температурах. Термин «стабилизаторы» для той же группы веществ означает улучшение стабильности эмульсий водосмешиваемых продуктов.
Антивспенивающие агенты
СОЖ с высоким содержанием ПАВ склонны к пенообразованию в процессе применения. Поэтому в композиции водосмешиваемых СОЖ иногда включают антивспенивающие агенты. Важнейшими группами продуктов, применяемых для этих целей, являются силиконы, в частности диметилсилоксан. Эта группа антивспенивающих агентов трудно поддается удалению с использованием обычных методов очистки. Поэтому присутствие даже очень малых количеств этих продуктов может привести к проблемам, связанным с лакокрасочными покрытиями и термической обработкой металлических изделий, например, при азотировании или науглероживании. Для предотвращения этих проблем очень большое значение имеет вторая группа материалов на основе органомодифицированных силикатов. Эти вещества легко поддаются удалению благодаря своему преимущественно органическому характеру и большей полярности и поэтому свободны от упомянутых выше недостатков. Иногда для данного назначения применяют даже неионогенные ПАВ. Пеногасители или антивспенивающие агенты на основе силикатов непропорционально вытесняются другими охлаждающими компонентами.
Комплексообразующие агенты
Эти продукты, применяемые в несмягченной воде, используются для получения водосмешиваемых СОЖ (концентратов). Помутнение и выпадение в осадок может быть предотвращено смягчающим эффектом. Применение комплексообразующих агентов в смешиваемых с водой продуктах может исключить усиленное образование кальциевых мыл и увеличить срок службы эмульсий, особенно в случае СОЖ с высоким содержанием анионных ПАВ. Окислительное старение СОЖ может также быть снижено посредством комплексования с ионами металлов, обладающих каталитическими свойствами. Доказано также, что комплексообразующие агенты в сочетании с некоторыми биоцидами, особенно триазинами, обладают бактерицидным эффектом.
Наиболее значительную группу комплексообразующих агентов составляют производные этилендиамина тетрауксусной кислоты (EDTA). Однако применение комплексообразующих агентов нежелательно, когда разделение отработанных эмульсий производится ультрафильтрацией, поскольку комплексы ионов тяжелых металлов могут мигрировать в водную фазу, что способно привести к нежелательно высокому содержанию тяжелых металлов. Это может оказать вредное влияние на утилизацию отработанных жидкостей из-за превышения предельно допустимого содержания тяжелых металлов.
2. Типы СОЖ по составу
2.1. СОЖ, содержащие эмульгаторы
На рис. 1 показаны составы трех типов водосмешиваемых СОЖ (в массовых долях) и модели их дисперсий. Продукт 1 на этом рисунке содержит приблизительно 60% минерального масла и 24% эмульгаторов включая анионные ингибиторы коррозии. Водосмешиваемые продукты этих концентратов представляют собой типичные эмульсии минерального масла молочно-белого цвета, а иногда ярко-голубого или опалового цвета. Хотя, являясь, как правило, СОЖ универсального применения, они в основном используются для грубых механических операций. По сравнению с продуктом 2 модель дисперсии содержит сравнительно грубые капельки эмульсии с малым количеством избыточных эмульгаторов, имеющих форму коллоидных мицелл.
Водосмешиваемые СОЖ, содержащие приблизительно 70% минерального масла и 15—20% эмульсий, всегда образуют молочно-белые эмульсии, зачастую с пониженной электролитической стабильностью.
Аналогичными им по внешнему виду являются продукты, которые, помимо большого количества минерального масла, содержат значительную долю жирного масла. Смазочные свойства улучшаются благодаря полярным компонентам, особенно при проведении сложных операций на легких и цветных металлах. Типичный состав такого продукта содержит: 15 %масс. эмульгаторов (мыла карбоновых кислот, сульфонаты), 15% внутреннего сала, 1% биоцида, 69% минерального масла.
Наряду с полярными веществами, в состав эмульгирующих СОЖ могут быть включены различные противозадирные присадки, применяемые в смазочных маслах. При введении противозадирных присадок, содержащих хлор, следует принимать меры, обеспечивающие стойкость к гидролизу и исключающие хлоридную коррозию.
Ниже приведен пример композиции СОЖ с противозадирными присадками на фосфорной и серной основе. Цифры выражены в %масс: 10% сульфированных жирных масел, 4% сульфированного диизобутена, 3% диалкилдитиофосфата цинка, 16% эмульгаторов (мыла, сульфонаты, неионогенные эмульгаторы), 1% других присадок, 2% минерального масла. Применение противозадирных присадок в СОЖ, не содержащих минерального масла, проблематично. Многие водорастворимые компоненты, содержащие хлор, серу и фосфор, обладают незначительными противозадирными характеристиками. Особое значение в этом отношении приобрели триэтаноламинные соли сложных эфиров.
СОЖ 2 на рис. 1 с содержанием эмульгаторов около 30% и около 20% минерального масла образует тонкодисперсные малостойкие эмульсии опалового цвета с высоким процентным содержанием эмульгаторов. Это типичный представитель так называемых полусинтетических продуктов. Во Франции этот тип часто классифицируют среди синтетических СОЖ и смешиваемых с водой продуктов как псевдорастворы . К основным областям применения продуктов этого типа относятся высоконагруженные системы СОЖ с низкой скоростью волочения.
Тип 3 на рис. 1 представляет собой мыльный раствор, не содержащий минерального масла. Высокая доля поверхностно-активных веществ, особенно в виде анионных ингибиторов коррозии, четко отличает эту СОЖ от других продуктов, не содержащих минерального масла. Основные области применения этого продукта — шлифовальные операции. Высокое содержание ПАВ, не содержащих минеральных масел, в качестве эмульгаторов придает этим продуктам высокую чистящую и моющую способность, но склонность к пенообразованию является серьезным недостатком. В свежем виде растворы прозрачны, помутнение может быть вызвано эмульгированием с индустриальными маслами. Водосмешиваемые СОЖ 2-го и 1-ro типов могут также быть получены со значительно меньшим содержанием воды. Это необходимо учитывать при оценке продуктов наряду с обычными методами лабораторных испытаний.
2.2 СОЖ, содержащие полигликоли
Несмотря на то, что не содержащие минерального масла СОЖ, приведенные на рис 1 (тип 3), применяются главным образом для шлифования, существует большое число не содержащих минерального масла продуктов, обладающих более высокими смазочными свойствами по сравнению с минеральные масла. По своим моющим свойствам они, как правило, уступают продуктам с более высоким содержанием ПАВ. Полигликоли склонны к образованию липких остатков в результате старения и взаимодействия с солями жесткой воды, абразивами, красителями и другими инородными веществами, которые, в свою очередь, значительно ограничивают область применения этих продуктов. В зависимости от структуры системы ингибирования коррозии они могут обладать способностью к быстрому разделению эмульсии уловленных индустриальных масел и, как правило, не склонны к их эмульгированию. Для разделения масел особо рекомендуется применение легких фракций. Ниже приведен типичный состав продукта с высоким содержанием воды. (в %масс): 25% полигликолей, 26% ингибиторов коррозии, 7% прочих добавок, 42% воды.
2.3. Растворы солей
По своей химической природе растворы солей являются простейшими смазочно-охлаждающими средствами. Важнейшими соединениями данного типа являются такие неорганические соли, как нитрит натрия, щелочной карбонат, щелочной борат и щелочной нитрат, часто в сочетании с алканоламинами. Ранее большое значение имело сочетание триэтаноламина и нитрита натрия, теперь же эта группа продуктов уже не применяется многими пользователями по токсикологическим соображениям (из-за образования нитрозаминов). Продукт содержит 17 %масс. нитрита натрия, 13% триэтаноламина, 14% ПАВ качестве смачивающих агентов, 15% биоцида (формальдегида), 16% воды.
3. Защита от коррозии и методы испытания на коррозию
Обычно защита от коррозии, обеспечиваемая СОЖ, снижается по мере увеличения степени разбавления. Поэтому количество продукта и его антикоррозионные свойства чаще всего определяют в лабораторных условиях по концентрации, которая полностью защищает от коррозии или снижает ее до определенной степени. Наиболее важные методы испытания описаны в DIN 51 360, часть 1 (метод испытания на коррозию Герберта) или IP 125, а также в DIN 51 360, часть 2 (метод стружка, фильтровальная бумага). Аналогичные методы испытания известны под ASTM D 4627 и IP 287, тогда как французский стандарт NF T 60-188 аналогичен методу Герберта.
В соответствии с методом Герберта стальную стружку помещают на чугунную пластину и смачивают СОЖ в заданной концентрации. По истечении 24 ч при комнатной температуре в испытательной камере оценивают степень коррозии стружки и особенно чугунной пластины. Оценку производят по наличию черных пятен (S) и ржавчины (R).
По методам стружки и фильтровальной бумаги стружку серого чугуна (CG30) смачивают на фильтровальной бумаге испытуемой СОЖ в чашке Петри при комнатной температуре в течение 2 ч. Затем оценивают только фильтр на наличие коррозионных пятен. Оценку производят по четырем степеням коррозии с учетом числа коррозионных пятен и площади, занимаемой этими пятнами на поверхности фильтра.
В обоих описанных выше методах испытаний материалы могут отклоняться от стандарта и быть адаптированы для специальных областей применения. Например, стружку в методе Герберта можно заменить на чугунную стружку, а в методе с использованием стружки и фильтровальной бумаги чугунную стружку можно заменить на стружку из другого материала из числа описанных в стандарте. В других группах методов испытания на коррозию измеряют изменение веса испытуемых образцов, погружаемых в жидкость при заданной температуре в определенный период времени. Эти методы позволяют оценивать антикоррозионные свойства жидкостей только в особых случаях применения и, как правило, не имеют большого значения; иногда они применяются при разработке новых ингибиторных систем.
Системы испытания ингибирующих систем для водосмешиваемых СОЖ основаны на применении электромеханических методов — снятии потенциометрических и гальванометрических показаний.
При обработке легких металлов и материалов на основе меди незначительные изменения в декоративных поверхностях иногда играют важную роль. Для определения нежелательной коррозии на поверхности могут применяться так называемые нестандартизированные точечные методы. В этом случае несколько капелек СОЖ могут наноситься на тщательно подготовленную испытуемую поверхность, и коррозия может быть оценена по истечении 16 ч в заданных условиях (часто при комнатной температуре). Испытания на коррозию материалов, содержащих медь, в присутствии СОЖ могут производиться по методу коррозии на медной пластинке по DIN 51 579 T1 (ISO2160. ASTM D-130, IP 154, NF M07-015). Во всех методах испытания на коррозию водосмешиваемых СОЖ имеет большое значение качество применяемой воды. Доказано, что полностью деминерализованная вода создает более сложные условия для испытаний по сравнению с жесткой водой.Высокое содержание хлоридов в воде также значительно усложняет условия испытания.
Роман Маслов.
По материалам зарубежных изданий.
www.expert-oil.com
Водосмешиваемые смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖи) на водной основе
- Главная
- Водосмешиваемые смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ)
Смазочно-охлаждающие жидкости на водной основе, как и другие подобные продукты, предназначены для повышения производительности металлообрабатывающих станков, а также увеличения срока их службы. ООО «Тех Люб» поставляет эмульсионные, полусинтетические, синтетические концентраты компании TECHLUBE GMBH. Водные СОЖ включают минеральные масла, ингибиторы коррозии, биоциды и другие компоненты. Вторичные амины, нитраты, соединения хлора и тяжелых металлов в составе отсутствуют.
Ассортимент
В продаже имеются средства следующих серий:
- TECHCOOL 1000 – средство для легких и средних условий металлообработки: лезвийной обработки и шлифовки;
- TECHCOOL 2000 – высококачественное универсальное средство на минеральной основе;
- TECHCOOL 3000 – водосмешиваемые СОЖ для высокоскоростных и высокопроизводительных работ с металлом;
- TECHCOOL 4000 – водосмешиваемые СОЖ для тяжелых условий работ;
- TECHSYNTH 500 – синтетические растворы без минерального масла для шлифовки и лезвийной обработки.
Как применяются смазочно-охлаждающие жидкости на водной основе
Водные СОЖ совместимы с мягкой и жесткой водой. Концентрат заливается в ёмкость с чистой водой (нарушать последовательность, т. е. заливать воду в концентрат, не рекомендуется).
Универсальная водосмешиваемая СОЖ может быть использована в разных пропорциях. Оптимальное соотношение зависит от типа обрабатываемого материала и типа операции. Минимальная концентрация (от 2%) достаточна для шлифовки металлов, для обработки высоколегированных сталей требуется до 10%.
Предприятия закупают водные СОЖ универсального типа и специализированные составы – для резки, штамповки, шлифовки, нарезания резьбы и других операций.
Водные СОЖ и другую продукцию TECHLUBE можно получить на складе в Санкт-Петербурге. Также мы организуем доставку технических жидкостей по всей России. Водосмешиваемая универсальная СОЖ поставляется в ёмкостях 20, 208, 1000 л. Также доступны бесплатные образцы продукции.
techlube.ru