Сухая и полусухая механическая обработка. СОЖ (смазочно-охлаждающие жидкости) для токарных станков Сож для резки алюминия дисковыми пилами

Процесс волочения алюминия предполагает обработку металла давлением, в процессе которого заготовка диаметром 7-19 мм протягивается через отверстие меньшего диаметра. Производство предполагает использование смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) определенного типа.

Для катанки сечением 7,2 мм до 1,8 мм процесс обработки происходит на многократном оборудовании без скольжения. В этом случае применяется алюминия, которое имеет большую густоту.

При более тонком волочении (0,59-0,47 мм) алюминий обрабатывается на машинах со скольжением. Скорость прохождения заготовки через оборудование равняется 18 м/сек. В этом случае применяется смазка для волочения проволоки в виде эмульсии.

Выбор смазывающих материалов зависит и от типа обрабатывающей техники. Если в процессе работы техника наносит СОЖ путем разбрызгивания, следует учитывать объем насоса. В последнее время чаще применяются низковязкие материалы для обработки алюминия давлением.

Так как обработка давлением алюминия происходит с образованием большой концентрации частиц истирания, смазки для волочения должны обладать низкой вязкостью. Это продлит срок эксплуатации СОЖ и повысит экономичность процесса.

Причем увеличение вязкости наблюдается при повышении тонкости обработки. Более грубые процессы волочения алюминия требуют большей густоты масел, а для тонких операций используются жидкие смазки.

Волочение алюминия, СОЖ для которого обладает набором требуемых характеристик, должны быть созданы на основе минеральных масел или синтетических веществ. Это позволит максимально уберечь поверхности механизмов и обрабатываемых материалов от износа и образования коррозии.

Волочение алюминиевой проволоки с отжигом выдвигает к смазочным материалам повышенные требования к его температурным характеристикам. В проведении такого процесса на поверхности материала не должно оставаться отложений.

Известным во всем мире производителем смазочно-охлаждающих жидкостей высокого качества является германский бренд Zeller Gmelin. Эта компания разработала целый ряд продуктов, помогающих оптимизировать процесс волочения алюминия.

Продажа смазочно-охлаждающих жидкостей напрямую от завода изготовителя

СОЖ наивысшего качества для этого типа обработки металла выпускаются под названием Multidraw AL, Multidraw ALM, Multidraw ALF, Multidraw ALG. Каждый продукт соответствует определенным условиям проведения процесса волочения.

Осуществлять продажу этих СОЖ на территории России имеет право компания ООО “ “. Вся продукция обладает соответствующими сертификатами качества и прошла ряд лабораторных проверок. Репутация производителя безупречна. Это гарантирует качество смазочных материалов, продажа которых осуществляется по самым выгодным ценам.

Мы предлагаем клиентам полный спектр услуг. Купить оптимальный тип смазочных материалов можно, обратившись к нашим компетентным специалистам. Выслушав Ваши условия обработки металла давлением, наши опытные сотрудники подберут требуемую разновидность продукта. Это позволит максимально снизить затраты на производство и повысить конкурентоспособность готовой продукции.

Реализация производится оптом и в розницу. Доставка осуществляется в самые сжатые сроки практически в каждый город нашей страны. Наличие продукции на собственном складе позволяет отправлять заказ очень оперативно. Существует возможность самовывоза продукции со склада в Подольске.

Закажите лучшие СОЖ для процесса волочения алюминия и в самое ближайшее время оцените выгоду от применения смазывающих веществ германского качества!

Давайте подробнее поговорим о сухой механической обработке. Можно ли обрабатывать материалы без использования СОЖ? В большинстве случаев можно, но данный вопрос требует более подробного рассмотрения.

Во-первых, смазочно-охлаждающая жидкость выполняет целый ряд задач:

• Охлаждение. Именно поэтому жидкость и называется охлаждающей.
• Смазка. Вязкие материалы, такие как как алюминий, создают нарост на режущей кромке, поэтому необходимо уменьшить трение и, соответственно, их нагрев.
• Очистка от стружки. Во многих случаях именно эта задача является наиболее важной. Попадание стружки на обрабатываемую поверхность ведет к повреждению последней и значительно более быстрому затуплению инструмента. В худшем случае, резец или фреза, заводимые в паз или отверстие, могут засориться стружкой, что приведет к их перегреву или даже повреждению.

Смазка и нарост на режущей кромке

К счастью, наличие или отсутствие наростов главным образом зависит от типа обрабатываемого материала. Чаще всего наросты возникают при обработке алюминия и стали с низким содержанием углерода или других легирующих элементов. В данном случае необходимо использовать очень острые резцы с большими передними углами (положительный передний угол - ваш друг!). Также справиться с этой проблемой помогает распыление небольшого количества СОЖ, причем эффективность такого способа не уступает традиционному методу. Главное, не забывайте предпринимать указанные меры до образования спаек стружки с обрабатываемой поверхностью.

Очистка от стружки

Охлаждение

Каким способом можно охладить обрабатываемые детали без использования СОЖ? Для начала рассмотрим наиболее распространенные способы охлаждения. Существуют два вида СОЖ - водоэмульсионные СОЖ и СОЖ на основе масла. Для охлаждения наиболее эффективны СОЖ на водной основе. Насколько? Сравнительные данные приведены в следующей таблице:

Можно использовать стойкие к нагреву покрытия, такие как TiAlN, не требующие охлаждения, однако возможно обойтись и без них. Например, допускается применять для охлаждения сжатый воздух, однако необходимо помнить о том, что для обеспечения эффективности, сопоставимой с водяным охлаждением, потребуются его большие объемы. В случаях, когда требуется охлаждение, значительно эффективнее использовать увлажненный воздух, содержащий распыленную жидкость. Распыление также обеспечивает смазку, что может быть полезно для таких материалов как алюминий. Кроме того, на высоких скоростях резания увлажненный воздух лучше проникает во все полости в материале, чем вода при водяном охлаждении.

Еще одним способом охлаждения является использование охлажденного воздуха. Существует множество способов охладить воздух, кроме того, он естественным образом охлаждается при выходе из сопла, однако более эффективным решением является применение устройства под названием вихревая трубка. Приведенные выше данные по различным типам СОЖ, а также детальную информацию об исследованиях, связанных с использованием для охлаждения воздуха и вихревых трубок, вы можете найти в научной работе Брайана Босвелла «Использование воздушного охлаждения и его эффективность при сухой обработке материалов».

Данная работа может быть весьма полезной, если вы хотите разобраться в деталях. Босвелл рассматривает возможность оснащения некоторых патронов токарных станков воздушными каналами, однако приходит к выводу, что наиболее эффективным вариантом является использование вихревых трубок. Если вы собираетесь использовать только воздух, его нужно направлять в нужные места для обеспечения эффективного охлаждения. Босвелл обнаружил, что регулировать вихревую трубку значительно проще, поскольку ее сопло может быть расположено дальше от обрабатываемого материала. При этом, данное устройство в состоянии охлаждать материал так же эффективно, как традиционная система водяного охлаждения.

Параметры сухой механической обработки материалов

1. Рассмотрим в отдельности такой параметр как подача на зуб. Регулируемой величиной в зависимости от типа охлаждения является скорость резания. При этом скорость подачи для заданной подачи на зуб несколько снизится.
2. При превышении определенного порогового значения скорости резания регулировка в зависимости от типа охлаждения не приносит результатов. В большинстве случаев охлаждающая система будет и вовсе отключена. Назовем это пороговое значение критической скоростью резания. Эта скорость будет немного ниже, но ее определенно можно принять в качестве рекомендуемой для инструментов, имеющих покрытие из TiAlN. Инструменты с покрытием из TiN (нитрид-титан) по-прежнему будут работать на этих скоростях более эффективно с охлаждением, таким образом получается, что критическая скорость резания - промежуточное значение между скоростями, рекомендованными для инструментов с покрытиями из TiN и TiAlN. Очевидно, что критическая скорость будет зависеть от типа обрабатываемого материала, поэтому не существует универсального для всех случаев значения.
3. Для скоростей резания ниже критической применяется специальный поправочный коэффициент. Как и критическая скорость, коэффициент зависит от обрабатываемого материала и принимает значения 60% до 85%. Иными словами, для некоторых материалов используется коэффициент 60% от рекомендованной скорости (рекомендации производителей инструментов основываются на методе обработки с применением СОЖ), а для других материалов значение коэффициента может достигать 85%. Коэффициент зависит от теплопроводности материала (жаропрочные сплавы достаточно тяжелы в обработке, так как они плохо проводят тепло, а также при резании образуется большое количество нароста), смазочных свойств СОЖ и пр.

Это последний вопрос, касающийся сухой механической обработки. Зачастую, качество финишной сухой обработки ниже, чем при обработке с использованием СОЖ. Существует множество факторов, влияющих на качество, однако в большинстве случаев все упирается в снижение скорости резания. Для сохранения качества обработки снижение скорости важно компенсировать использованием инструмента большего радиуса (например, фрезы). Вторичным фактором является смазка, которая снижает износ и обеспечивает плавность при резании. В данном случае вам поможет увлажненный воздух.

Итоги

Понятно, что обработка с использованием смазочно-охлаждающей жидкости превосходит по параметрам сухую или полусухую обработку, если не учитывать затраты на СОЖ и иметь в наличии соответствующее оборудование. Однако, эффекты не настолько ярко выражены, как это может показаться. При обработке вязких материалов можно использовать увлажненный воздух, а вихревые трубки и прочие приспособления для охлаждения воздуха не менее эффективны, чем традиционный метод с применением СОЖ. В этом случае, вы как минимум будете иметь поток сжатого воздуха для очистки заготовки от стружки. Следует понимать, что сухая обработка приводит к изменению скорости резания на 20-25%. Подача на зуб зависит от реализации водяного охлаждения. Правильная ориентация сопла подачи СОЖ может увеличить подачу на зуб на 5%, а подача СОЖ под высоким давлением через шпиндель позволяет добиться еще большего прироста производительности.

В некоторых случаях отказ от использования СОЖ является достаточно сложной задачей:

• Жаропрочные сплавы и титан должны обрабатываться с использованием СОЖ, помимо случаев применения инструментов, для которых рекомендована сухая обработка. Вышеуказанные материалы имеют недостаточную теплопроводность для использования исключительно воздушного охлаждения.
• Материалы, образующие нарост на режущей кромке (некоторые нержавеющие сплавы и алюминий), для обеспечения смазки требуют использования СОЖ или, как минимум, увлажненного воздуха.
• Без использования СОЖ очень сложно извлекать стружку из глубоких отверстий. Данная проблема может быть решена подачей увлажненного воздуха под давлением.

• Если ваш шпиндель не является самым быстрым в мире, вероятнее всего, вам придется снизить скорость резания вследствие его недостаточной частоты вращения. Особенно это справедливо при обработке алюминия (или других мягких материалов, таких как латунь), а также при использовании твердосплавных резцов малых размеров. Однако, в данном случае отказ от традиционного жидкостного охлаждения не является критичным.
• Зачастую можно увеличить скорость подачи, уменьшив толщину снимаемой стружки.

К процессу металлообработки алюминиевых сплавов предъявляют следующие требования:

1) высокая точность обработки и низкая шероховатость;

2) высокая производительность и исключение доводочных работ;

3) малая чувствительность к разбросу механических свойств и геометрических размеров (многообразие марок материала инструмента);

4) относительно небольшая стоимость инструмента.

Однако обработка данных материалов вызывает значительные трудности, связанные с их высокой вязкостью, что приводит к образованию нароста, перегреву и уменьшению стойкости режущего инструмента, снижению качества обработанной детали.

Применение современного станочного оборудования, инструмента с износостойкими покрытиями и подведение в зону резания смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) не всегда позволяет обеспечить требуемые параметры качества и производительности. Тем не менее на сегодняшний день металлорежущие станки отвечают требованиям точности. Предлагаемый ассортимент инструмента и результаты многочисленных исследований позволяют подобрать такие режущие пластины, применение которых максимально повышает производительность и качество обработки.

В то же время, несмотря на разработку большого количества марок СОЖ и испытания в данной области, не существует единой методики, обеспечивающей выбор наиболее эффективной СОЖ. Подбор эффективной марки СОЖ, согласно имеющимся данным, позволяет снизить силы резания на 20 %. Поэтому целесообразно разработать методику, обеспечивающую выбор такой марки.

В общем случае СОЖ оказывают на процесс резания смазочное, охлаждающее, моющее, диспергирующее, режущее, пластифицирующее и другие действия. Одним из основных функциональных действий СОЖ является смазочное действие, т. к. снижение трения в зоне резания приводит к уменьшению интенсивности износа инструмента, к снижению сил резания, средней температуры резания, шероховатости обрабатываемой детали. Поэтому необходимо исследовать смазочное действие СОЖ, чтобы подобрать конкретную марку для обработки данных сплавов.

Исследование смазочного действия СОЖ

Смазочное действие оценивают по результа- там испытаний как на самих металлорежущих станках в процессе обработки, так и на машинах трения. Применение машин трения позволяет не только сократить расход материалов, самой СОЖ и затрачиваемого времени, но и исключить влияние других действий. Поэтому смазочное действие СОЖ в данной работе оценивалось по результатам испытаний на машине трения. На рис. 1 представлена машина трения, применявшаяся для исследований СОЖ.

Так как токарная обработка является наиболее распространенным видом механической обработки, для проведения исследований применялась такая схема нагружения машины трения, которая позволяла смоделировать данный вид обработки, - схема «колодка - ролик» (рис. 2).

Колодка изготовлена из материала обраба- тывающего инструмента - твердого сплава Т15К6. В качестве материала для изготовления роликов был выбран один из наиболее распространенных представителей алюминиевых сплавов - сплав Д16.

Проведение исследований производилось при силе давления на колодку P=400 Н и частоте вращения ролика n=500 об/мин. Сила нагружения выбрана в соответствии с силами резания, возникающими при металлообработке данных сплавов. Частота вращения ролика получена расчетным путем из его диаметра и рекомендаций скорости резания.

Ролик устанавливался на вал и вводился в контакт с колодкой. Камера закрывалась крыш- кой и заполнялась испытываемой СОЖ. Затем включалось вращение ролика с частотой n, и посредством механизма нагружения плавно прикладывалась нагрузка на колодку до достижения ее значения Р .

По показаниям приборов определялись максимальное и минимальное значения момента трения. Среднее значение момента получено как среднее арифметическое результатов пяти опытов. По имеющимся данным рассчитывался действительный коэффициент трения f по формуле:

Для проведения испытаний использовались 10%-е водные растворы СОЖ нескольких марок: Addinol WH430, Blasocut 4000, Sinertek ML, Укринол-1М, Росойл-500, Аквол-6, Экол-Б2. Помимо этого, испытания проводились без применения СОЖ.

Результаты исследований приведены в табл. 1.

Результаты проведенных исследований позволяют оценить смазочное действие испытанных СОЖ при обработке представленных групп материалов. Полученные данные обеспечивают возможность подбора наиболее технологически эффективной СОЖ для обработки приведенных материалов по смазочному действию.

Эффективность применения каждой марки СОЖ необходимо определять в сравнении с обработкой без применения СОЖ. Величина эффективности K см по смазочному действию при обработке различных материалов определяется по формуле:

Чем меньше значение K см, тем эффективнее данная марка при обработке испытанного материала. В табл. 2 представлена эффективность испытанных марок СОЖ по смазочному действию.

Из известно, что при обработке с низкими скоростями, когда СОЖ лучше всего попадает в зону резания, смазочное действие СОЖ оказывает наибольшее влияние. Таким образом, применение СОЖ с высоким смазочным действием целесообразно при черновой обработке.

По табл. 2 видно, что при обработке алюминиевого сплава Д16 наиболее эффективным по смазочному действию являются СОЖ марок Росойл-500 (К см = 0,089), Аквол-6 (К см = 0,089) и Экол-Б2 (К см = 0,096).

Выводы

1. В работе выполнены экспериментальные исследования смазочного действия испытанных СОЖ. Представленные результаты позволяют подобрать наиболее эффективную марку СОЖ для черновой обработки алюминиевых сплавов.

2. Результаты работы будут особенно полезны при производстве деталей авиационной техники, так как к авиационным деталям предъявляют повышенные требования по качеству и точности обработки.

3. Применение эффективной СОЖ обеспечивает максимально возможное снижение трения и средней температуры резания, что приводит к продлению срока службы инструмента, снижению сил резания, уменьшению шероховатости поверхности, повышению точности обработки.

С этой целью Quaker Chemical Corp. провела серию испытаний по торцевой обработке алюминиевых заготовок для оценки воздействия различных охлаждающих жидкостей на мощность резания и износ режущего инструмента. При обработке новым режущим инструментом охлаждающая жидкость не как не влияла на силы обработки, создаваемые с одинаковой скоростью резания. Однако чем больше инструмент обрабатывал заготовку, тем больше была разница в мощности, необходимой для эффективной обработки с использованием различных СОЖ.

Эти результаты показывают следующее

Влияние металлической жидкости на мощность резания минимально при использовании новых режущих инструментов. Таким образом, разница между воздействием двух разных СОЖ на мощность резания может быть не заметна до тех пор, пока режущие края инструмента не начнут изнашиваться.

Увеличение мощности при фрезеровании алюминия является прямым результатом износа режущей кромки. На скорость этого износа непосредственно влияют как скорость резания, так и используемая жидкость при обработке металла.
Соотношения между этими переменными являются линейными (скорость резания, износ режущей кромки и мощность резания все возрастают вместе). Вооруженные этими знаниями, производители могут потенциально предсказать состояние режущей кромки в любой точке процесса фрезерования, а также необходимую мощность на других, непроверенных скоростях резания.

Попадание в лабораторию

Тестирование фокусировалось главным образом на двух видах СОЖ: микроэмульсии и макроэмульсии, каждая из которых разводилась с концентрацией в 5% в воде. Основное различие между ними заключается в размере взвешенных капель масла. В макроэмульсии частицы в диаметре более 0,4 мкм, которые придают непрозрачный белый вид СОЖ. У микроэмульсии меньший диаметр частиц и она имеет полупрозрачный вид.

Эксперимент ставился на трехосевом станке ЧПУ Bridgeport GX-710. Заготовка представляла собой блок из алюминиевого сплава 319-Т6 размером 203,2 на 228,6 мм на 38,1 мм, из литья, содержащий медь (Cu), магний (Mg), цинк (Zn) и кремний (Si). Обработка велась торцевой фрезой диаметром 18 мм с восемью вставками с 15-градусными передним углом и радиальными радиусами 1,2 мм. Он обрабатывал с осевой глубиной 2 мм и радиальной глубиной 50,8 мм. Каждый состав охлаждающей жидкости подавался в зону резания на протяжении 28 переходов при фрезеровании с двумя разными скоростями резания, 6 096 об / мин (1460 м / мин) и 8128 об / мин (1,946 м / мин), для удаления материала 1 321,6 см3. Скорости подачи на обеих скоростях составляли 0,5 мм на оборот (0,0625 мм на вставку на оборот).

Скорость, износ и мощность

Измерения мощности для этого исследования во время обработки были получены с помощью инструментальной системы контроля и адаптивного управления. Результаты испытаний показаны в диаграммах в этой статье. Как и ожидалось, более высокие скорости резания приводили к более высокой скорости обработки. Однако, как описано выше, различия в мощности резания между двумя жидкостями были минимальными при обработке новыми фрезами.

В начале процесса свойства материала заготовки и геометрия режущей кромки являются доминирующими факторами, влияющими на мощность резания. Различия между рабочими характеристиками металлической среды возникли только после того, как при изнашивании изменилась геометрия режущей кромки. Выбор металлообрабатывающей жидкости непосредственно влиял на скорость, с которой происходил этот износ, и, соответственно, требуемая мощность резания в любой заданной точке операции фрезерования.

Предполагая определенный базовый уровень производительности для двух сравниваемых жидкостей, испытания должны выполняться до тех пор, пока режущие вставки не начнут изнашиваться, чтобы определить, какая СОЖ позволяет поддерживать более высокие скорости резания в течение более длительного периода времени.

Построенные графики дали возможность сказать, что скорость увеличения мощности может быть использовано для прогнозирования состояния пластины в любой заданной точке операции фрезерования. Аналогично, измерения мощности, выполненные при нескольких скоростях резания, могут использоваться для получения требуемой мощности на других, непроверенных скоростях резания.

Доказательство

В то время как ось X на рисунке 1 состоит из необработанных данных по объему удаления материала, на рисунке 2 используется натуральный логарифм этой переменной. Построение объема материала, удаляемого таким образом, приводит к наклону, который представляет собой точную скорость, с которой мощность увеличивается с последующей обработкой. Эта измеряемая мера необходима для прогнозирования износа и режущей способности инструмента при различных скоростях резания. Однако эти данные свидетельствуют только о том, что мощность резания и объем удаления материала возрастают вместе. Подтверждение износа вставки особенно важно, поскольку движущая сила увеличения мощности требует дополнительных испытаний (в частности, для корреляции наклонов линий на рисунке 2 непосредственно с износом вставки, который возникает во время обработки).

Эти тесты добавили две дополнительные СОЖ: еще одну макроэмульсию и еще одну микроэмульсию. Каждая из четырех жидкостей применялась при скорости резания 1,946 м / мин. пока не удалили 660 см3 материала. Это обеспечило достаточное время для пояления абразивного износа и, в некоторых случаях, металлической адгезии. Затем были измерены измерения износа фланцев для четырех жидкостей по отношению к параметру, связывающему мощность резания с объемом металлического паза (в частности, наклон мощности по сравнению с естественным объема удаляемого металла). Как показано на рисунке 3, это подтвердило линейную зависимость между износом пластины и увеличенной мощностью резания во время обработки.

Другие выводы

Хотя результаты испытаний не обязательно могут быть экстраполированы за пределы алюминиевого фрезерования, исследование показывает, что микроэмульсия лучше работает, если целью является станок с максимально возможной скоростью. Это связано с тем, что более плотная микроэмульсия с масляными каплями меньшего диаметра имеет тенденцию удалять тепло более эффективно, чем макроэмульсия и ее относительно большие капельки. Однако операции, связанные с более медленными скоростями резания, могут способствовать макроэмульсии и ее сравнительно большей смазывающей способности.

Каким бы ни была деталь, лучший способ найти подходящую охлаждающую жидкость - это попробовать различные формулировки в действии. Понимание отношений между скоростью резания, износом инструмента и мощностью резания, а также тем, как металлообрабатывающие СОЖ могут влиять на эти факторы, имеет решающее значение для правильного выбора.

В процессе металлообработки всегда происходит сильное трение заготовки об инструмент. Особенно это является существенным для токарных станков, где резец сильно нагревается. Интенсивное трение вызывает и преждевременный износ инструмента для холодной пластической деформации, особенно для таких операций, как скоростная многопозиционная высадка или холодное выдавливание. Во всех этих случаях необходимо применение специальных смазочно-охлаждающих жидкостей.

Одной из последних отечественных разработок в области смазочно-охлаждающих жидкостей стала водорастворимая универсальная СОЖ EFELE CF-621. Несмотря на то, что эта СОЖ является синтетической, она имеет минимальную стоимость, характерную для минеральных продуктов.
EFELE CF-621 предназначена для операций обработки резанием таких металлов, как сталь, в том числе нержавеющая и легированная, чугуны, титан, алюминиевые и медные сплавы.
Эта СОЖ выпускается в форме концентрата. Она имеет янтарный цвет и приятный карамельных запах, не содержит формальдегидов, хлора и вторичных аминов, поэтому не оказывает вредного влияния на здоровье. Изготовленная из синтетических компонентов с добавлением (до 15%) композиции минеральных масел, СОЖ EFELE CF-621 обладает хорошей биостойкостью и высокими эксплуатационными свойствами. Это позволяет вести обработку металлов при меньшей концентрации раствора.

Смазочно-охлаждающие жидкости: структура, механизм действия

Повсеместное применение смазочно-охлаждающих жидкостей обусловлено тем, что они выполняют одновременно эффективное разделение трущихся поверхностей заготовки и инструмента, а также снижают температуру последнего. При этом состав компонентов, которые включают наиболее эффективные смазочно-охлаждающие жидкости, представлен:

1. Смазками на основе синтетических или животных масел.
2. Присадками, которые обеспечивают веществам антифрикционные, противозадирные показатели.
3. Компонентами, исключающими расслоение составов при длительном хранении.
4. Веществами, предохраняющими рабочие инструменты от коррозии, разрушения.
5. Добавками, снижающими агрессивность.
6. Присадками, улучающими смачиваемость, а также уменьшающими пенообразование при металлообработке.

Отработанные продукты подлежат обязательной утилизации.

Классификация, в соответствии с которой производятся смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) обычно производится по следующим параметрам:

1. По происхождению основных компонентов. Так, выпускаются масляные СОЖ на основе технических масел – продуктов нефтепереработки, а также на основе жиров животного или растительного происхождения.
2. По способу составления различают эмульсолы – продукты с длительным сроком самопроизвольного расслаивания, либо технические масляные СОЖ, которые готовятся непосредственно перед своим употреблением. В последнем случае согласно ГОСТ выпускается концентрат СОЖ.
3. По отрасли своего применения выпускаются синтетические СОЖ, рассчитанные для условий операций пластического деформирования, притом для токарных станков.
4. Масляные СОЖ различаются также по своим физико-механическим показателям – кислотному числу, вязкости температуре вспышки. Последняя характеристика определяет, можно ли применять масляные СОЖ в операциях горячей штамповки, либо нет.

Марки наиболее распространённых составов для мехобработки

Для токарных станков производятся следующие виды:

• Эмульсолы, которые представляют собой разбавленные обычные минеральные масла (например, И-12, И-20) Эмульсолы на нефтяной основе производятся по техническим требованиям ГОСТ 6243-75;
• Эмульгаторы, у которых присутствуют металлические мыла синтетических жирных кислот. Производятся согласно ГОСТ Р 52128-2003;
• Синтетические составы на основе высокоатомных спиртов, талловых масел, триэтаноламина. Производятся по ГОСТ 38.01445-88, и предназначаются для токарных станков, ведущих механическую обработку быстрорежущих, нержавеющих, легированных сталей. Не допускается их использование в отработанном виде;
• Сульфофрезолы (ГОСТ 122-94) – смеси высокоочищенного масла и серосодержащих составов. Эффективно снижают трение, не обладают коррозионными свойствами, поскольку не содержат воды, кислот, щелочей.

Общим свойством, которым должна обладать синтетическая СОЖ для токарных станков – пониженная вязкость. Здесь основные компоненты СОЖ легко распределяются по сложной поверхности инструмента, хорошо охлаждают её, не позволяют стружке налипать на резец. В среднем рассматриваемый показатель для процессов механической обработки, не превышает 35 — 40 сСт.

В России часто используются импортная продукция, например, от торговой марки MobilCut. Однако согласно принципу импортозамещения, который ныне широко внедряется в России, постепенно происходит замена импортных марок на отечественные виды аналогичных продуктов. Кроме того, в описаниях на подобные продукты часто не рассматриваются виды сталей или цветных сплавов (в частности, алюминия), которые используются в России. Для отработанных СОЖ имеются специально оборудованные ёмкости.

Виды СОЖ для процессов обработки металлов давлением

Ввиду значительных удельных усилий, а также скоростей относительного скольжения материала заготовки по инструменту марки для использования в технологических процессах должны иметь существенно более высокую вязкость. Кроме того, при значительных степенях деформации на контактных поверхностях начинаются химико-механические поверхностные реакции, способствующие ухудшению условий трения. Это снижает стойкость инструмента, в частности при обработке мягких металлов, например, алюминия. Применять же частично отработанные вещества при обработке алюминия недопустимо. Поэтому характерными особенностями данных составов для условий России являются:

• Достаточно высокая вязкость. На практике она варьируется от 45 — 50 сСт для СОЖ на основе минеральных масел типа И20 (ГОСТ 20799-88), до 75 — 80 сСт для СОЖ с сернистыми соединениями и животными жирами (характерный представитель — Укринол ГОСТ 9.085-88);
• Стойкость против высокотемпературного расслоения или разрушения. В составе обязательно имеются сернистые присадки, анионоактивные эмульгаторы. К наиболее употребляемым маркам относятся этаноламины и алкилсульфаты с присадками по ГОСТ 10534-88. В отработанных продуктах концентрация таких компонентов резко снижается;
• Воднографитовые виды, включающие в себя присадку на базе масляной суспензии тонкочешуйчатого графита. Выпускаются по ГОСТ 5962-88.

Особую группу представляют вещества, применяемые при обработке алюминия и его сплавов. Алюминий характеризуется интенсивным налипанием на контактные поверхности оснастки, поэтому должно обеспечиваться не столько снижение температуры, сколько высокая чистота конечной поверхности изделия.

Например, при листовой прокатке алюминия используются:

• Продукция на основе 5 — 10%-ной смазки 59ц (ГОСТ 5702-85);
• Эмульсолы на основе синтетических жирных кислот с добавлением триэтаноламинов (ГОСТ 8622-85);
• Вещества, содержащие высокомолекулярные синтетические спирты: например, этиленгликоль ГОСТ 10136-97 или глицерин ГОСТ 6823-97.

Весьма много систем СОЖ, предназначенных для работы с алюминием, производятся по ТУ России и других стран СНГ. Вязкость таких составов для обработки алюминия обычно принимается минимальной.

Приготовление, хранение и утилизация смазочно-охлаждающих жидкостей

В России выпускается и концентрат СОЖ, и компоненты для его приготовления для условий конкретного предприятия. Перед применением для металлообработки они проходят следующие процедуры:

1. Перемешивания компонентов при нужных температурах (при 60 — 110 °С, что устанавливается по марке и составу).
2. Отбор проб для анализа на соответствие (для России действует ГОСТ 2517-80).
3. Хранение в специализированных ёмкостях, допускающих периодическое перемешивание, подогрев и пр.
4. Заправку в устройства и аппараты для непрерывной подачи.

При подготовке к СОЖ могут добавляться присадки. Для этого на участках предприятий России часто предусматривают виброустановки тонкого эмульгирования.

Со временем рассматриваемые составы загрязняются, поэтому предусматриваются различные системы, которыми производится очистка СОЖ от остатков стружки, налипшего металла и т.д. Отработанные продукты, эффективная очистка которых уже невозможна, утилизируются.

Видео как сварить смазочно-охлаждающую жидкость своими руками