Андрей Смирнов
Время чтения: ~12 мин.
Просмотров: 0

Сож (смазочно-охлаждающие жидкости) для токарных станков

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:

  1. Антиизносные присадки – уменьшают износ рабочих инструментов.
  2. Антифрикционные присадки – технические масла.
  3. Антизадирные – защищает инструменты от перегревания и износа при тяжелых условиях.
  4. Ингибиторы – используются для защиты инструментов от коррозийных реакций.
  5. 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.

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:

  1. Водный раствор с небольшим содержанием соды (0.8%) и нитрата натрия (0.25%). Защищает заготовки и инструменты от коррозии.
  2. Кипяченая вода с содержанием тринатрийфосфата – 1.5%. Используется для обтачивания заготовок.
  3. 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.

Производство и хранение смазочно-охлаждающих жидкостей

Помимо готовых составов долгого хранения, выпускаются концентраты и компоненты для приготовления жидкостей, адаптированных к условиям конкретного предприятия. СОЖ, СОЖ, цена которого в основном зависит от состава, отвечающего определенному виду работ, на современном рынке реализуется за 70-160 руб/литр для готовых составов отечественных производителей и 105-290 руб/литр зарубежного производства. Средняя стоимость концентрата составляет 240 р/литр. Перед применением жидкости проходят следующие процедуры:

  • Перемешивание компонентов производится при установленных по составу и марке температурах (60-110 0С).
  • Анализ состава на соответствие ГОСТу.
  • Приготовленные составы хранятся в специализированных емкостях, позволяющих проводить периодический подогрев, перемешивание.
  • При подготовке СОЖ возможно введение присадок, которое осуществляется на виброустановках тонкого эмульгирования.
  • Заправка аппаратов непрерывной подачи.
  • В процессе использования составы загрязняются. Предусматриваются системы очистки СОЖ от остатков металла. Отработанные продукты, не подлежащие эффективной очистке, подлежат утилизации.

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.

Системы для подачи СОЖ своими руками

Для подачи СОЖ способом полива на небольших станках отлично подходит подвешенная на стену кружка Эсмарха (лучше стеклянная – в нее можно заливать эмульсию на любой основе): гибкий шланг с наконечником направит поток в нужную точку, напор легко регулируется краником. Еще один вариант – просверлить в крышке пластиковой бутылки два отверстия, в одно из которых вставить медицинскую капельницу и протянуть ее через шарнирную трубку, с помощью которой производить подвод рабочей жидкости к месту максимального нагрева.

Чтобы сделать своими руками систему подачи СОЖ под давлением, воспользуйтесь схемой на рис.7. Для ее монтажа вам понадобятся:

  • резервуар – емкость с плотно закрывающейся крышкой;

  • насос (лучше специализированный, хотя подойдет и помпа для автомобильной печки, стиральной машины);

  • подающий трубопровод (его можно собрать из сантехнической арматуры);

  • сетчатый фильтр;

  • фумка для уплотнения резьбовых соединений;

  • шарнирный шланг с соплом для оптимального подвода эмульсии к режущим кромкам инструмента;

  • запорно-регулировочный кран.

Насос для СОЖ тоже можно сделать своими руками – в интернете несложно найти видеоинструкции на эту тему. Но не лучше ли купить недорогую китайскую помпу, чтобы скорее начать зарабатывать на заказах? Решайте сами.

В этом ролике показано, как собрать устройство для подачи смазочно-охлаждающей эмульсии на токарный станок с ЧПУ:

OILCOOL PATRIOT — универсальный полусинтетический концентрат СОЖ для станков, разработанный по заказу ГК Ростех для замены СОЖ иностранного производства. Данный продукт производится из качественного сырья исключительно российского производства.

Смазочно-охлаждающая жидкость OILCOOL PATRIOT —  молочного цвета, производится на основе смеси различных масел и содержит специальную комбинацию присадок с высокими трибологическими характеристиками — противозадирных, антифрикционных, противоизносных и антибактерицидных присадок (для сохранения биостабильности во время работы). В состав входят антикорозийные присадки, для предотвращения окисления станков и инструмента, а также изготавливаемых деталей. Пеногасители — присадки для предотвращения вспенивания при тяжелых операциях (пример: глубокое сверление при высоких оборотах). 
Продукт не содержит соединения бора, хлор, цинк, серу, фосфор, нитриты натрия, фенолов, формальдегида, канцерогенов, силиконы, амины, диэтаноамины и других часто используемых в СОЖ вредных компонентов.

ХАРАКТЕРИСТИКИ

внешний вид концентрата: Густая жидкость от бежевого до светло-коричневого цвета
внешний вид эмульсии: молочно-белого цвета
рН: 8.8 — 9.7
плотность при 20°С (кг/м3) :    920 — 1090

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

СОЖ OILCOOL PATRIOT применяется для следующих типов станков:

  • на станках с ЧПУ
  • токарных станках
  • сверлильных станках
  • ленточнопильных станках
  • фрезерных станках и обрабатывающих центрах

Смазочно-охлаждающая жидкость OILCOOL PATRIOT одинаково хорошо работает на механической и абразивной обработке, как черных, так и цветных металлов, например: сталь, алюминий, чугун, медно-латунные и хромо-никелевые сплавы и других металлах. Рекомендованная концентрация рабочей эмульсии составляет 6 -15%.

При работе с твердыми металлами — нержавеющей сталью, сплавами титана и пр., рекомендуем повысить концентрацию рабочей эмульсии от 15 до 25% и более.

OILCOOL PATRIOT применяется на лезвийных и абразивных операциях токарной обработки, нарезания резьбы (резьбонарезания), ленточных пил по металлу, сверления, резки, накатки, прокатки и оребрения труб, а также волочения проволоки различного назначения (латунированной, оцинкованной, фосфатированной и др.) — как на индивидуальных станках, станках и обрабатывающих центрах с ЧПУ, так и при централизованной подачи на автоматических линиях.

 Преимущества концентрата СОЖ OILCOOL PATRIOT:

  • существенно увеличивают срок службы инструмента,
  • не загрязняют оборудование и обрабатываемые детали,
  • сама эмульсия имеет повышенный срок службы,
  • сож стабилен при хранении и в работе (не распадается на масляную и водную фракции),
  • эмульсии просты в приготовлении, не требуют специального оборудования для приготовления
  • Продукт не огнеопасен в нормальных условиях,
  • OILCOOL PATRIOT не вызывает раздражение кожи рук и дыхательных путей операторов станков, легко смывается водой, не токсичен.

Все эти качества помогают значительно снизить производственные затраты на закупку комплектующих к станкам и самой СОЖ.

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАБОЧЕЙ ЭМУЛЬСИИ

В подходящую ёмкость загружается расчётное количество воды (t = 18 — 50 °С, общая жёсткость: 4,5 — 8 мг экв/л). Если жесткость воды превышает 8 мг экв/л, лучше применить средства, смягчающие воду.

Утилизация СОЖ OILCOOL PATRIOT:

Могут быть использованы любые имеющиеся на предприятии способы и системы утилизации.

ХРАНЕНИЕ:

температура хранения: от -5 до +40 °С

Классификация по составу

По составу СОЖ делят на несколько видов.

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Эмульсии — составы с огромной концентрацией дисперсных частиц. Уменьшают уровень износа приспособления и оборудования почти во всех операциях по металлической обработке.

Что такое хорошая охлаждающая жидкость

Главные задачи СОЖ — охлаждать и смазывать зону резания, удалять стружку от фрезы и обеспечивать коррозионную защиту. Наиболее эффективно эти задачи решаются при надлежащей чистоте и правильном подборе продукта. Прежде чем мы перейдем к демонстрациям, давайте рассмотрим основные виды&bsp;СОЖ, основные их отличия и возможности. Существуют четыре основные типа охлаждающей жидкости: нерастворимые чистые масла, водорастворимые, синтетические и полусинтетические.

Чистые масла — это нефтяные или минеральные масла, которые не растворяются в воде. Исторически, такие масла были первыми жидкостями, которые применялись в качестве охлаждающей жидкости в процессе обработки. Однако, на современных станках с ЧПУ такие масла практически полностью были заменены различными смесями смазок и присадок, которые смешиваются с водой. Чистые масла обычно используются для таких процессов, как зубофрезерование, где скорость резания и температура низкие, а смазка и эвакуация стружки имеют первостепенные значения. Станки HAAS не предназначены для работы с чистыми маслами.

Растворимые масла представляют собой эмульсию, состоящую из 50–80% масла плюс присадки, которые смешиваются с водой. Высокая смазывающая способность делает их эффективными для тяжелых режимов работы и защищает детали от ржавчины. Также они, как правило, являются наименее дорогим выбором. С другой стороны, растворимые масла склонны к бактериальному заражению и их охлаждающая способность не самая лучшая. Кроме того, они имеют более высокий показатель выноса со стружкой и более низкий срок стойкости, чем у других СОЖ.

Синтетические охлаждающие жидкости не содержат натуральных масел, обладают превосходной охлаждающей способностью и мало выносятся со стружкой. Они также обладают высокой биологической стабильностью и имеют удвоенный срок службы по сравнению с растворимыми маслами. С другой стороны, они более дорогие и смазывающая способность у них не такая хорошая. Их обычно используют при шлифовании и легкой обработке. Синтетические масла чувствительны к концентрации  и, как правило, хуже защищают станок и детали от ржавчины.

Полусинтетические охлаждающие жидкости являются гибридами растворимых и синтетических СОЖ с содержанием масла в диапазоне от 5 до 50% объема концентрата. Такая СОЖ больше уходит со стружкой, но лучше охлаждает, чем растворимые СОЖ и лучше смазывает, чем синтетические. Полусинтетические СОЖ с содержанием масла до 50% устойчивы к коррозии и также сводят на нет большинство последствий бактериальной инфекции. Однако, они обычно на 20% дороже, чем сопоставимые растворимые СОЖ. Полусинтетика обеспечивает увеличение срока службы СОЖ в баке как минимум на 50%.

Теперь, когда мы сравнили все типы охлаждающей жидкости, Вы можете ясно увидеть, что полусинтетика имеет наибольшее количество положительных оценок. Такие СОЖ могут стать вашим лучшем выбором. Именно эта СОЖ используется здесь, на заводе Haas Automation.

Сож для токарного станка: как приготовить эмульсию своими руками

Каждый технологический процесс, связанный с обработкой материала, имеет свои особенности, которые необходимо учитывать в работе.

Для улучшения качества производства, повышения продуктивности, а также защиты инструмента используют дополнительные химические составы и жидкости.

Как приготовить СОЖ своими руками?

Для собственноручного приготовления эмульсии понадобятся такие ингредиенты:

  • жидкое мыло;
  • кальцинированная сода;
  • керосин;
  • подсолнечное масло;
  • отбеливатель;
  • теплая вода;
  • моющее средство для посуды;
  • емкость для варки и смешивания;
  • электрическая плитка.

Жидкое мыло соединяют с подсолнечным маслом, керосином и содой. Все ингредиенты берут в равных пропорциях и смешивают в емкости объемом не менее 10 л. В полученный раствор добавляют немного отбеливателя и моющей жидкости для посуды.

Затем всю смесь заливают теплой водой до заполнения емкости. На электрической плитке жидкость разогревают до температуры 90оС, непрерывно помешивая.

В результате получают концентрированную смесь, которую впоследствии разбавляют водой в соотношении 1:3.

Правила применения

Для эффективного применения СОЖ рекомендуется следовать некоторым правилам:

  • расход средства рекомендуется выбирать не менее 10-15 л/мин.;
  • жидкость направляется на участок с максимальным выделением тепла;
  • подача СОЖ начинается с момента начала токарной обработки, в противном случае резкое охлаждение перегретого инструмента приведет к образованию трещин;
  • при работе с труднообрабатываемым материалом жидкость подают тонкой струйкой с задней стороны резца;
  • смазочные материалы, используемые для оборудования, должны быть совместимы с СОЖ;
  • перед проведением работ на станке проводится контроль концентрации жидкости;
  • концентрат СОЖ хранится в закрытом помещении с хорошей вентиляций при температуре от 50 до 400оС, вещество нельзя замораживать и использовать емкости с гальваническим покрытием внутри.

СОЖ не применяется для работы с хрупкими материалами, производящими мелкую стружку во избежание преждевременного износа станков.

Смазочно-охлаждающие жидкости положительно влияют на производительность процесса, а также защиту токарного оборудования и изделий от перегревания и деформации.

Каждый вид СОЖ имеет определенные параметры и характеристики, которые необходимо учитывать при использовании.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации