СОЖ (смазочно-охлаждающие жидкости) для токарных станков

1. Состав СОЖ (СОТС)
2. Присадки в составе СОЖ для станков
3. Основные функции СОЖ
4. Классификация СОЖ
5. Смазочно-охлаждающие жидкости для операций резания
6. Как правильно эксплуатировать СОЖ для станков

При обработке металлов резанием или пластическим деформированием происходит выделение большого количества теплоты. В результате нагревания рабочего инструмента и поверхности заготовки ухудшается качество обработки, повышается износ дорогостоящего инструмента и оснастки, изменяется структура поверхностных слоев металла заготовки. Это, в свою очередь приводит к снижению рабочих свойств и качеству конечных изделий.

Для предотвращения перечисленных проявлений и повышения качества обработки поверхности заготовки применяют специальные охлаждающие технические средства – СОТС.

По агрегатному состоянию СОТС делятся на газообразные, жидкие, твердые.

Наибольшее распространение получили жидкие СОТС – смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ).

Смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ)

– специальная субстанция, используемая при работе станков по обработке металла. Каждый технологический процесс токарного или фрезерного станка сопровождается трением, которое может привести к деформации обрабатываемой детали, поломке дорогостоящего станка или его части, изменению механических свойств металла.

Основное предназначение СОЖ для металлообработки — разделение поверхностей, подвергающихся трению, и снижение температуры инструмента. Эта жидкость образует смазочную пленку на рабочих поверхностях, которая снижает силу трения и силу, необходимую для резания. Введение в состав продукта особых присадок упрощают процесс резания – молекулы жидкости быстро проникают в микротрещины на поверхности металла и как бы вбивают клин между его частицами.

Состав СОЖ (СОТС)

Состав рецептуры большинства СОЖ для металлообработки примерно одинаков. В продуктах разных производителей и названий меняется лишь концентрация того или иного вещества или присадка, нужная конкретному процессу или металлу.

Эффективная СОЖ для станков включает в себя:

• Смазки из натуральных или синтетических масел
• Присадки, обладающие различными эксплуатационными свойствами
• Вещества, препятствующие расслоению смазочно-охлаждающих жидкостей на фракции
• Антикоррозионные и износоснижающие компоненты
• Добавки, снижающие пенообразование и агрессивность по отношению к обрабатываемым металлам

Как приобрести высококачественные СОЖ?

Чтобы приобрести смазочные материалы немецкого производителя Zeller+Gmelin, обратитесь к официальному представителю компании на территории нашей страны, которым является ООО «Дивинойл Рус». Мы поможем подобрать оптимальные разновидности СОЖ. Обратитесь по всем интересующим вопросам к нашим опытным консультантам.

Приобрести смазочные материалы можно в розницу или оптом. Цены приемлемы для всех категорий покупателей. Оформите заявку прямо сейчас. Мы обработаем её в течение 2 дней, доставим по указанному адресу необходимые СОЖ немецкого качества. Металлообработка в этом случае будет эффективной и максимально рентабельной.

Присадки в составе СОЖ для станков

Присадки – важная составляющая СОЖ для металлообработки. Имея совсем небольшую концентрацию, они позволяют значительно улучшить качество и эффективность работы с металлом.

Присадки различного назначения выполняют несколько важных функций:

• Повышают стойкость металлов к коррозии
• Противодействуют износу благодаря снижению износа рабочих поверхностей инструмента
• не дают образовываться задирам на поверхности металлической заготовки в процессе обработки,
• Предотвращают образование пены, снижающей качество СОЖ, и появление масляного тумана, который вредно действует на кожу и дыхательные органы рабочего персонала

Необходимость использования качественных СОЖ

Требуемую результативность могут продемонстрировать только СОЖ высокого качества. Экономить на приобретении смазочной продукции нельзя. От качества СОЖ зависит стабильная работа оборудования, отсутствие его поломок и простоев, а также качество готовых изделий. Соответственно, представленная продукция непосредственно влияет на размер прибыли предприятия.

Чтобы получить высокий экономический эффект от использования специальных смазочных материалов, необходимо приобретать продукцию проверенных производителей. Большим спросом сегодня пользуются СОЖ и смазочные материалы немецкого бренда Zeller+Gmelin. Технологи компании ведут постоянные разработки новых составов, которые не только отвечают всем существующим нормам и требованиям металлургических предприятий, но и значительно опережают их.

Представленный производитель разработал множество линеек разнообразных смазочных материалов, которые способны обеспечить высокое качество практически любого направления металлообработки. Для любого технологического процесса необходимо подбирать подходящий состав средства.

Основные функции СОЖ

Смазочно-охлаждающие жидкости для металлорежущих станков выполняют следующие основные функции:

• Охлаждение режущего инструмента, нагревающегося при работе, и увеличение его срока службы
• Повышение качества обработки поверхности металла
• Удаление с рабочих поверхностей пыли, грязи, металлической стружки и т. д.
• Смазывание зоны трения для повышения ресурса резцов, снижения коэффициента трения и выделения теплоты
• Повышение производительности станка за счет увеличения скорости, улучшения качества и точности обработки

Что лучше: самодельная или фабричная СОЖ

Многие задаются вопросом, как сделать СОЖ для станка своими руками. Но при этом они мало задумываются о последствиях. Специалисты утверждают, что лучший вариант — это покупка готового смазочно-охлаждающего состава.

У самодельной продукции много недостатков:

• сложно добиться стабильных характеристик жидкости;
• альтернативные компоненты не всегда выполняют заявленные функции;
• высока вероятность порчи СОЖ из-за развития грибка или гниения отдельных компонентов при хранении.

Если вы готовите жидкость и насос СОЖ своими руками, вам придется контактировать с химически активными компонентами, которые могут быть опасны для кожи и слизистых, вдыхать токсичные пары. Результатом может стать головокружение, тошнота и другие признаки отравления, с которыми нужно срочно обращаться к врачу. Поэтому лучше не экспериментировать, а сразу приобрести готовую концентрированную СОЖ под конкретные задачи.

Классификация СОЖ

К каждому технологическому процессу нужна СОЖ, свойства которой максимально будут отвечать специфике материала и характеристикам станка.

Обычно в металлообрабатывающем производстве используется несколько видов СОЖ для металлообработки:

• Масляные СОЖ.

  Их основа – минеральное или синтетическое масло. Для получения особых свойств жидкости в состав вводят присадки. Такие СОЖ отлично смазывают поверхности, но плохо снижают температуру, поэтому используются для мягких металлов при несложных работах.

• Водосмешиваемые СОЖ

  – в составе этих жидкостей могут быть спирты, эмульгаторы, масла, электролиты, присадки и т. д. Хорошо охлаждает инструменты и металлы, но обладают скромными смазывающими характеристиками,

• Минеральные СОЖ

  – производится из нефтяных продуктов, используется преимущественно для работы фрезерных и токарных станков для резания стали,

• Синтетические и полусинтетические СОЖ

  – эти виды смазочно-охлаждающих жидкостей изготавливаются на основе смеси водорастворимых полмиров с добавлением поверхностно-активных веществ, ингибиторов, биоцидов и т.д.

• Эмульсии СОЖ

  – составы с большей, по сравнению с водосмешиваемыми, концентрацией дисперсных компонентов. Такие жидкости имеют отличные смазывающие и противоизносные характеристики.

Кроме состава, СОЖ можно классифицировать и по другим критериям, например:

• По способу приготовления или составления рабочей жидкости различают эмульсолы – готовые жидкости, в составе которых есть присадки, мешающие расслоению, – и концентраты СОЖ, смешиваемые с водой перед использованием для получения эмульсий СОЖ
• По вязкости, температуре вспышки, кислотному числу и т.д. (масляные СОЖ)

Контроль и уход за водосмешиваемыми СОЖ

Ранее, мы прошли все этапы подготовки к эксплуатации водосмешиваемых СОЖ, теперь она залита у нас в станках и пришло время узнать, как за ней ухаживать. Вот здесь начинается самое интересное, потому что водосмешиваемые СОЖ очень капризные и требуют к себе должного внимания. И дело все в том, что основа водосмешиваемых СОЖ вода, а она является естественной средой для бактерий и грибков. Помимо этого нужно брать в расчет и то, что водосмешиваемые СОЖ являются сложными многокомпонентными системами, которые в процессе своей работы претерпевают физико-химические изменения:

— Первое что мы замечаем во время работы — это увеличение или уменьшение концентрации рабочего раствора, связанное с испарением воды или уносом масляной фазы со стружкой (обладает адгезионными свойствами);

— Изменение рН рабочего раствора, из-за жизнедеятельности бактерий и грибков; — Накопление инородного масла в баке с рабочим раствором, например масла для направляющих;

— Накопление в баке станка металлической пыли и стружки;

— Попадание механических примесей в рабочий раствор из окружающей среды;

— Окисление масла и действующих присадок при контакте с воздухом;

— Пенообразование;

Важно знать, как все эти факторы влияют на эмульсию, как их контролировать и какие нужно проводить корректирующие действия.

Для контроля изменения параметров рабочего раствора рекомендуется вести таблицу, в которую нужно заносить следующие измерения:

— Концентрация (Рекомендуется делать замер каждый день);

— рН (Рекомендуется делать раз в неделю);

— Объем рабочего раствора в баке;

— Запах (Рекомендуется проверять каждый день);

— Наличие масла на поверхности рабочего раствора в баке (Рекомендуется проверять каждый день);

— Бактерии/грибки (Рекомендуется делать по необходимости);

Контроль концентрации

Самое важное и наиболее частое, что Вы будете проверять — концентрация рабочего раствора. Очень важно поддерживать концентрацию в рабочем диапазоне, рекомендованном производителем. Поскольку низкая концентрация способствует росту бактерий, может вызывать коррозию станков/заготовок и снижает эффективность обработки металла. В свою очередь высокая концентрация может вызвать раздражение кожи, пенообразование, плюс на высоких режимах работы снижается эффективность охлаждения.

Отбор проб для определения концентрации СОЖ рекомендуется производить непосредственно в рабочей зоне оборудования. Концентрацию можно определить двумя способами:

Лабораторным (методом титрования)

Портативным (с помощью ручного рефрактометра)

При использовании рефрактометра для получения фактического значения концентрации рабочей эмульсии применяют следующую формулу:

Фактическая концентрация = ПР * ПК

Где ПР — показание рефрактометра;

ПК — поправочный коэффициент СОЖ (У всех СОЖ коэффициент различается, связанно это с составом), указывается в техническом описании к продукту;

Далее, когда мы узнали концентрацию в оборудовании, нам нужно провести необходимые корректировки рабочего раствора. Расчет количества концентрата, необходимого для корректировки рекомендуем делать по следующей формуле:

V = Vрабочего раствора * (Ктребуемую — Ктекущая) / (ПК — Ктребуемая)

Где V — объем, литры

К — концентрация, %

ПК — поправочный расчетный коэффициент (необходимость увеличения концентрации —

100; необходимость уменьшения концентрации — 0)

Контроль рН

Еще один не менее значимый параметр, рН или водородный показатель, по нему мы отслеживаем кислотно-щелочное равновесие в рабочих растворах СОЖ. Еще раз кратко вспомним теорию: Рабочий диапазон рН у СОЖ от 8,7 до 10. Низкий рН в рабочем растворе создаст благоприятную среду для микроорганизмов, это запустит процесс биопоражения, что скажется на долговечности эксплуатации. Высокий рН в рабочем растворе может вызвать раздражение кожи (химический ожог).

Экспресс-анализ pН можно производить двумя способами:

Электронным прибором рН-метр

С помощью тест полосок (лакмусовой бумаги)

Биопоражение

Заострим внимание на данной теме, так как это самый главный фактор из-за которого водосмешиваемые рабочие растворы СОЖ приходят в негодность. Бактерии одна из первых форм жизни на земле и самая многочисленная, их биомасса больше чем биомассы растений и животных вместе взятых. Бактерии окружают нас повсюду, в почве, воде, на каждой поверхности, будь то дом, стол или кровать. Они существуют снаружи и внутри нас, поэтому важно знать, как нам с ними уживаться, но говорить мы естественно будем только в контексте водосмешиваемых СОЖ.

Итак, бактерии окружают нас везде и естественно они присутствуют в водосмешиваемых СОЖ. Стоит отметить, что с точки зрения эксплуатации СОЖ, бактерий можно разделить на два типа — безвредные и вредные. Безвредные бактерии, живут в среде, в которой присутствует кислород. Вредные бактерии начинают бурную жизнедеятельность в среде с отсутствием кислорода, именно из-за них СОЖ приходит в негодность. Сдерживающим фактором роста вредных бактерий является кислород, СОЖ должна постоянно подвергаться насыщению воздухом. Во время работы, пока СОЖ циркулирует по системе оборудования, происходит насыщение рабочего раствора кислородом и это помогает «хорошим» бактериям одержать верх. Если же поступления кислорода в СОЖ нет, например, при длительном простое станочного парка (стоит отметить, что инородное масло, полностью покрывающее поверхность в баке станка, вносит значительную лепту, так как доступ воздуха в бак с СОЖ прекращается), среда становится благоприятна для начала жизнедеятельности вредных бактерий. Начинается размножение, бактерии питаются минеральным маслом, эмульгаторами и ингибиторами, понижая антикоррозийную защиту и вызывая порчу рабочих растворов СОЖ. Сопровождается все это образованием отложений и запахом «тухлого яйца» сероводорода, также рабочий раствор может поменять свой цвет на серо-голубой. Закрепляем основные признаки биопоражения:

— Неприятный запах;

— Снижение уровня рН ниже нормы

— Изменение цвета рабочего раствора

— Косвенный признак, при наличии которого необходимо предпринимать действия — это инородное масло на поверхности в баке.

При появлении одного из этих признаков, необходимо срочно проверить рабочий раствор на биопоражение. Для проверки используются специальные погружные слайды (дипслайды). Пластина слайда покрыта плотной питательной средой, с одной стороны TTX-агаром бледно-желтого цвета, способствующей размножению бактерий, а с другой розовым бенгальским агаром, способствующей росту грибков и дрожжей. Слайд погружают в пробу жидкости, после стекания избытка помещают в пробирку. Далее в темном месте при комнатной температуре выдерживают в течение 3-5 дней. По истечении времени внешний вид дип-слайда сравнивается с эталонами.

Количество КОЕ/мл 102 считается незначительным и не требует специальных корректирующих действий, достаточно увеличить концентрацию рабочего раствора чтобы подавить рост бактерий. Количество КОЕ/мл 104 считается значительным и требует введения в рабочий раствор специальных бактерицидных составов (биоциды или фунгициды), предлагаем воспользоваться биоцидом «БАКЦИД». Количество КОЕ/мл выше 104 считается критическим и проведение коррекции нецелесообразно. Требуется полная замена рабочего раствора после тщательной очистки от загрязнений и остатков старой СОЖ, промывки и дезинфекции моюще-дезинфицирующим раствором системы подачи СОЖ. Для этих целей предлагаем использовать очиститель систем подачи СОЖ «ЭКОС-Д».

Смазочно-охлаждающие жидкости для операций резания

Отметим, какие смазочно-охлаждающие жидкости наиболее распространены при проведении различных операций резания на токарных станках:

• Полуторапроцентный раствор кальцинированной соды в кипяченой воде (для чернового обтачивания)
• Вода, тринатрийфосфат и тринит натрия – повышает антикоррозийную стойкость
• Вода, эмульсол и сода – обеспечивает обтачивание высокого качества
• Масло (индустриальное и льняное) и керосин – для высокоточной работы дорогостоящими резцами
• Сульфофрезол и керосин – для глубокого сверления металла
• Керосин – при работе с алюминием и его сплавами

Обработка металла давлением также требует применения СОЖ для металлообработки, но такие материалы должны обладать особыми свойствами. Металлообработка давлением характеризуется значительными усилиями и невысокой скоростью скольжения между деталью и инструментом, поэтому СОЖ должна быть достаточно вязкой, стойкой к расслоению при высоких температурах. Зачастую в составе таких жидкостей содержится тонкочешуйчатый графит, который минимизирует трение в зоне пластической деформации.

Особые смазочно-охлаждающие материалы применяются также при работе с алюминием и его сплавами. Этот металл имеет свойство налипать на поверхности режущего инструмента, с которыми соприкасается. По этой причине СОЖ для алюминия должны обеспечивать высокое качество чистовой обработки заготовки. При работе с алюминием обычно используются эмульсии СОЖ на основе жирных кислот и вещества с этиленгликолем или глицерином.

Смазки для операций обработки металлов давлением

Давление, оказываемое на заготовку, требует от рабочего инструмента высоких механических усилий. Используемые в этом случае СОЖ, отличаются высоким показателем вязкости. Это снижает проскальзывание трущихся поверхностей.

Новые составы позволяют избежать разрушения металла при использовании высокого давления. Материал не расслаивается, на поверхности не образуются трещины. Для представленных процессов обработки используются воднографитовые смазки. Они состоят из масляной суспензии. В состав входят тонкие частицы графита.

Особенности применения СОЖ от германской компании Zeller+Gmelin

Применение СОЖ является обязательной составляющей современного процесса обработки металлов и композитных сплавов. От выбора качественного средства зависит результативность производственного цикла.

Поэтому следует отдавать предпочтение только проверенным, надёжным производителям. Одним из лучших брендов в этой сфере является германская компания Zeller+Gmelin, которая функционирует на рынке смазочной продукции уже более 150 лет.

Для различных отраслей обрабатывающего, машиностроительного производства было разработано множество специальных составов. Наши СОЖ обладают определённым набором качеств.

К ним относятся действия:

• смазывающее;
• охлаждающее;
• диспергирующее;
• моющее.

При обработке металлов и сплавов наблюдаются высокие температуры и давление. Чтобы предотвратить разрушение режущего инструмента и поверхности заготовки, смазочный состав обволакивает их твёрдой плёнкой. СОЖ снижает трение, отводит тепло и стружку из зоны резания. Это позволяет значительно продлить срок эксплуатации оборудования, снизить количество неисправностей и простоев. Обработка металлов производится с заданной точностью.

Области применения разных СОЖ

Главные функции СОЖ — охлаждать и смазывать. Современные продукты из этой категории часто умеют намного больше, но вначале пойдет речь именно об их основном назначении.

Как и где используют масляные СОЖ

Они зарекомендовали себя в сложных условиях работы на металлорежущем оборудовании, где требуется увеличенная глубина резания на умеренной скорости. Часто они применяются при хонинговании, развертывании и сверлении. Специалисты рекомендуют использовать их там, где нет технической возможности работать с водосмешиваемыми составами. Продукты на основе масла используют для смазывания поверхностей металлозаготовок из бронзы, меди и латуни, в работе с углеродистыми сталями и чугуном.

Отличия в применении водорастворимых СОЖ

Охлаждающие свойства определяют использование СОЖ на водной основе. Они хорошо зарекомендовали себя там, где инструмент работает на высокой скорости, активно нагревается и ему требуется эффективное охлаждение. Одну и ту же жидкость в разной концентрации можно использовать в разных режимах работы: в низкой концентрации при черновой обработке, а в высокой — при финишной. Минимальная походит для большинства шлифовальных операций. Точные рекомендации можно узнать в технической спецификации, разработанной производителем.