Сож состав для обработки металла
Выделяют следующие виды СОЖ для металлообработки: водосмешивающие и масляные. Смазочно-охлаждающие жидкости на водной базе, в свою очередь, делятся на синтетические, полусинтетические и эмульгирующие. Рассмотрим особенности применения каждого из видов СОЖ.
Основное назначение смазочно-охлаждающих жидкостей — это охлаждение и смазка режущих элементов в металлообрабатывающих станках. Если в домашних условиях можно обойтись без этих вспомогательных средств, то на крупном предприятии это чревато негативными последствиями: быстрым выходом из строя инструментов, увеличением затрат на их обслуживание и другими.
СОЖ для металлообработки применяются главным образом при порезке или воздействии давлением — там, где металлы испытывают повышенную нагрузку. В этом случае вещество выступает промежуточным элементом, прокладкой между инструментом и деталью. Ее используют при производстве деталей для транспорта, металла в виде полос и на любом металлургическом предприятии. Не только порезка или давление, но и другие способы воздействия нуждаются в таких вспомогательных компонентах: штамповка, сверление, шлифовка.
Важность использования СОЖ при работе с металлами
Эмульсол СОЖ для металлообработки способствует образованию тонкой, но устойчивой пленки в зоне порезки или другого механического воздействия на деталь. Жидкость уменьшает температуру в точке соприкосновения с инструментом и повышает итоговое качество. Другие задачи, которые решаются этим составом:
- уменьшение силы внешнего трения;
- сокращение сроков износа режущих частей инструментов;
- очистка поверхности металлопроката в процессе обработки; и других загрязняющих частиц;
- улучшение точности обработки деталей.
С помощью дополнительных присадок можно стабилизировать уровень кислотности, увеличить срок службы эмульсии, предотвратить вспенивание, возникновение коррозии и других явлений, которые негативно влияют на оборудование или непосредственно саму заготовку.
Благодаря СОЖ для металлообработки увеличивается производительность труда в цехах. Спецсредства играют важную роль в планировании затрат на модернизацию и обслуживание сложного технологического оборудования.
Характеристики СОЖ для металлургии
Основные параметры вещества: вязкость, кислотное число, окисляемость, температура вспышки. Рассмотрим, на что они влияют.
- Вязкость — на скорость подачи вещества в зону обработки металлической заготовки. Чем менее вязкая жидкость, тем легче и быстрее ее подавать. Отдельные производственные процессы нуждаются в средствах повышенной текучести, другим, наоборот, требуется низкая вязкость для сохранения технологических показателей.
- Кислотное число — на концентрацию органических кислот. Со временем концентрация меняется и ее необходимо сравнивать со значением, рекомендованным производителем. Чем больше расхождения с инструкцией, тем более старой и менее пригодной к использованию является жидкость.
- Температура вспышки — на требования к правилам противопожарной безопасности. Температура указывается для момента, при котором возможно возгорание вещества в процессе металлообработки. Заготовки нагреваются во время скоростной и вырубной штамповки.
Разновидности и их особенности
Выделяют такие виды СОЖ для металлообработки: водосмешивающие и масляные. Первые имеют выраженное охлаждающее действие, вторые изготовлены на основе одного или нескольких масел растительного/животного происхождения. Смазочно-охлаждающие жидкости на водной базе, в свою очередь, делятся на синтетические, полусинтетические и эмульгирующие. В состав любых смазок входят присадки, которые дополняют и улучшают эксплуатационные характеристики.
Эмульсии и полусинтетические разработки подходят для стандартной порезки на высокой интенсивности, резьбы, шлифовки, лезвийной и других видов механического воздействия. На основе минерального масла — для работы с низколегированной сталью, алюминия, фрезеровки и токарной обработки. Полностью синтетические — для шлифовки высоколегированной и нержавеющей стали.
Технологические требования
СОЖ для металлообработки должны не только выполнять свое основное предназначение (а также решать вспомогательные задачи, описанные выше), но и соответствовать двум важным требованиям. Первое — они должны быть защищенными в процессе применения. Второе — иметь высокую степень очистки. Например, попадание посторонних частиц значительно снижает эффективность использования.
Действуют и другие требования: технического, экономического и санитарно-гигиенического характера. Также у разных СОЖ выделяют такие параметры: высокая теплоемкость, отсутствие негативного воздействия на металлические заготовки, низкая стоимость и повсеместное распространение, отсутствие в составе токсичных компонентов и неприятного запаха. Жидкость, которая подается на металлическую пластину или заготовку, не должна приводить к появлению черных пятен, сажи, пригара и других дефектов, которые могут проявиться на поверхности в процессе обработки или после ее завершения. Качественные смазки обладают выраженными моющими свойствами, их удобно подавать на вал. Во многом эти свойства определяет состав СОЖ для металлообработки.
Приготовление в домашних условиях
Как узнать, подойдет ли самодельная СОЖ для металлообработки? Специалисты отвечают на этот вопрос однозначно: в промышленных масштабах — нет. Если хотите использовать незначительное количество для работы в домашней мастерской, такое возможно, но лучше выбрать специализированную продукцию. Производитель отвечает за ее качество и итоговый результат, который вы получите, если будете точно следовать инструкции. Если возникнут претензии к качеству или вопросы по эксплуатации, вы всегда сможете их решить.
СОЖ своими руками - как приготовить эмульсию для токарного станка?
Самодельные аналоги СОЖ делают на основе масла (при необходимости лучшей смазки заготовки и инструмента) или воды (если требуются более высокие охлаждающие свойства).
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).
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.
Растворы соды и тринатрий-фосфата оказывают одинаковое охлаждающее действие.
Мыло специальное калийное
Сода кальцинированная техническая или тринатрийфосфат
Черновое и фасонное точение.
Сода кальцинированная техническая
- 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.
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 темеХимический состав СОЖ
Химические элементы, входящие в состав смазочно-охлаждающих жидкостей. Способы применения СОЖ в металлообработке. Из чего состоят и для чего применяются присадки.
Смазочно-охлаждающие жидкости для металлообработки делятся на две больших группы: масляные и водосмешиваемые. Также используются всевозможные присадки, которые добавляют новые физико-химические свойства и повышают эксплуатационные характеристики. Рассмотрим состав СОЖ и как он определяет принцип действия жидкости.
Из чего состоят масляные и водосмешиваемые СОЖ
В масляных название говорит само за себя: там преобладают масла – жидкие смеси высококипящих углеводородов, преимущественно алкилнафтеновых и алкилароматически. Их также называют нефтяными, так как получают в процессе переработки нефти. Вдобавок к маслам используются всевозможные присадки, о составе которых пойдет речь ниже.
В водосмешиваемых содержание веществ разнообразнее: масла, спирты, эмульгаторы, электролиты и другие компоненты. Свойства этих жидкостей напрямую зависят от процентного содержания воды и преобладающего компонента.
В свою очередь, водосмешиваемые смазочно-охлаждающие жидкости могут быть эмульгирующимися, полусинтетическими и синтетическими. В первом случае количество масла в процентном отношении самое высокое и может достигать 60–70%, в последнем виде масла нет.
Присадки: из чего состоят и для чего применяются
Улучшают и расширяют возможности применения присадки – добавочные компоненты. Они выполняют самые разные функции, которые также определяются входящими в них веществами.
- Тонкая физическая пленка образуется на металлических деталях благодаря поверхностно-активным присадкам. Для этого в химический состав СОЖ включают олеиновую кислоту, эфиры или окисленный петролатум.
- Механическая пленка – следствие того, что в жидкости присутствуют вещества, которые проявляют химическую активность по отношению к обрабатываемому металлу. Это может быть графит, дисульфит, молибден, сернистый титан или сернистый цинк.
- Химическая пленка появляется в результате реакции, которая проявляется при контакте смазочной жидкости с поверхностью обрабатываемой заготовки. Пленка – следствие того, что в них входит четыреххлористый углерод, фосфор, сера или всевозможные азотосодержащие компоненты.
Разнообразные присадки используются при шлифовании. Например, СОЖ состав для обработки металла алюминия включает присадки, в которые входит олеиновая кислота, триэтаноламин или тринатрийфосфат. При работе с конструкционной и машиноподелочной сталью часто применяют слабые растворы кальцинированной соды, нитрита натрия, триэтаноламина, сульфофрезола. Естественно, в эти смазочные жидкости обязательно входит вода, которая является основным или преобладающим компонентом.
Если выполняется обработка титатовых сплавов режущими фрезами, в действие вступают сера и хлор, соединенные с минеральными маслами. Чтобы предотвратить налипание мелких частиц на поверхность детали, используют дисульфид молибдена.
Защитные свойства
Защиту от коррозии обеспечивают алканоламиты, нефтяные сульфаноты, жирные кислоты – все, что способствует сохранению пленки, которая предотвращает появление частиц ржавчины. Также с ней эффективно борются бораты, фосфаты в комплексе с алканоламинами, а также отдельные производные органических кислот.
Другие требования
Жидкости, в которых присутствует масло и вода, являются питательной средой для развития и размножения всевозможных бактерий. Последние негативно сказываются на эксплуатационных характеристиках смазки, так как провоцируют загнивание и быстрое разложение эмульсии. Чтобы этого не произошло, используют определенные присадки – содержащие эмульсию порошка гексахлорофена.
Несмотря на разнообразие основных и вспомогательных компонентов, которые определяют состав СОЖ для станков, у производителей не так много возможностей для экспериментов, и этому есть объяснение. Такие вещества не должны быть горючими и легко воспламеняться, снижать эксплуатационные характеристики обрабатываемых деталей, иметь ярко выраженный запах, образовывать после нанесения дым или пену, окрашивать токарные станки.
Оптимально, когда состав смазочно-охлаждающей жидкости сбалансирован, сохраняет стабильность в ходе хранения с соблюдением рекомендаций производителя. Для рабочих предприятия важно, чтобы среди компонентов отсутствовали такие, которые оказывают вредное влияние на кожу и слизистые.
Характеристики СОЖ: общая информация
СОЖ применяются при всех типах механической обработки различных металлов. Какими бывают и какими свойствами обладают популярные разновидности смазочно-охлаждающих жидкостей?
При обработке металлических заготовок используется мощный режущий инструмент, который движется на высокой скорости. В результате и заготовки, и рабочий инструмент испытывают высокие нагрузки и перегреваются, а со временем начинает страдать качество обработки. Чтобы избежать негативных последствий, в промышленности используют смазочно-охлаждающие жидкости (расшифровка аббревиатуры СОЖ). Далее раскажем о том, какими бывают характеристики СОЖ, как они определяют их свойства и область применения.
Что такое СОЖ?
Это многокомпонентная смесь, в которую входят вещества, которые обеспечивают смазку и охлаждение поверхностей, участвующих в обработке заготовки. Чаще всего такие жидкости используются в работе с черными и цветными металлами и их сплавами. Об их необходимости многие знают на личном опыте, так как сталкивались и с перегревом инструмента, и его повреждением, и с некачественно обработанными поверхностями.
Использование СОЖ стало фактическим стандартом в тех технологических процессах, где металл обрабатывают резанием, прессованием, шлифованием, фрезерованием или сверлением.
Разновидности и их характеристики
В СОЖ технические характеристики определяют их принадлежность к той или иной группе. Система классификации базируется на разности составов. Принято выделять две основные группы жидкостей: масляные и водосмешиваемые. Вторые, в свою очередь, могут быть синтетическими и полусинтетическими. Еще одно отличие — форма выпуска. В продаже представлены концентраты и эмульсии. Первые необходимо разводить перед применением в том соотношении, которое производитель указал на упаковке.
Масляные
В их состав входят чистые минеральные масла с добавками. Масла используются с определенными параметрами вязкости — в среднем это 2—40 мм2/с при 50 °С. Эти СОЖ горючие, так как в их составе присутствуют нефтепродукты. В качестве добавок — мы также будем называть их присадками — используются компоненты, которые отвечают за антикоррозийные, противотуманные, противозадирные, бактерицидные и другие свойства жидкости.
У масляных продуктов отличные смазочные характеристики, и это главное их достоинство. Недостатков больше: низкая охлаждающая способность, высокая способность к испарению, небезопасные условия применения, сложность и дороговизна утилизации отработанных масел.
В продаже представлены готовые масляные СОЖ, которые не требуют разведения. Можно сразу приступать к работе с ними на токарных станках или другом оборудовании для металлообработки.
Водосмешиваемые
В состав водосмешиваемых СОЖ входят органические и неорганические компоненты, в том числе спирт, эмульгатор, электролит и разнообразные присадки. От масляных их отличает доступная стоимость, простой принцип приготовления (даже в домашних условиях), низкая вероятность воспламенения, слабо выраженное влияние на организм рабочего, высокая способность к охлаждению режущих частей оборудования.
Недостатки
К недостаткам относят образование пены в месте контакта СОЖ с заготовкой и высокую вероятность поражения биологически активными организмами — из-за заражения или гниения жидкости она становится непригодной для дальнейшего использования. Когда биомасса накапливается, она может выводить из строя насосное оборудование, трубопроводы и другие механизмы подающей системы. А их очистка — процесс дорогостоящий и ресурсозатратный.
Трудно поддается регенерации масло, которое попадает из механических частей рабочего станка. Когда оно накапливается в специальных емкостях, возникает опасность задымления, ухудшаются технологические параметры жидкости и противокоррозийные характеристики. Щелочь в составе негативно воздействует воздействие на кожные покровы и слизистые человека.
Водосмешиваемые СОЖ поступают в продажу в концентрированном виде. Это позволяет готовить эмульсии на рабочем месте, непосредственно перед применением. Итоговые характеристики будут зависеть от содержания воды и активных компонентов.
Три разновидности водосмешиваемых СОЖ
В СОЖ технические характеристики зависят от дисперсности основной составляющей. По этому признаку продукцию делят на три категории.
- Эмульсионные представляют собой грубодисперсные СОЖ, получаемые при разведении эмульсолов водой. Содержание минерального масла в них достигает 85 %. После добавления воды (до 30 % итогового объема) на выходе получается белая эмульсия с отличной смазывающей способностью.
- Синтетические СОЖ (дисперсность на молекулярном уровне) не содержат масла и являются концентратами. В их составе преобладают ПАВ, вода, водорастворимые полимеры и присадки. Итоговая концентрация раствора (после разбавления) — до 10 %.
- Полусинтетические жидкости (дисперсность на коллоидном уровне) наполовину состоят из минеральных масел. При смешивании их с водой получают раствор с содержанием активных веществ до 10 %.
В полусинтетических СОЖ хорошо выражены и охлаждающие, и смазывающие свойства, у синтетических — только охлаждающие. Для улучшения эксплуатационных характеристик добавляют присадки: антикоррозийные, противоизносные, противозадирные, антитуманные, антипенные.
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.
Особенности выбора
Если под вашу задачу подходит масляная СОЖ, обратите внимание на такие ее признаки:
- прозрачность. Чем она выше, тем лучше обзор на рабочем месте;
- способность к туманообразованию. СОЖ с такими свойствами небезопасна для здоровья персонала (если не использовать СИЗ) и отрицательно влияет на обзор инструмента и заготовок на рабочем месте;
- содержание хлора. Отсутствие этого компонента — хороший признак;
- смазывающие характеристики. Чем лучше эти свойства, тем более качественной считается СОЖ.
Водорастворимые СОЖ подбираются с учетом технических условий металлообработки, вида оборудования, перечня технологических операций, особенностей подачи эмульсии на рабочую область и других критериев.
Для токарной обработки СОЖ выбирают с учетом скорости вращения инструмента и плотности металла. Также при высокой скорости вращения инструмента нужна жидкость с усиленными теплоотводящими свойствами. Так как в СОЖ содержится вода, обязательным компонентом является антикоррозионная присадка, а при работе с вязкими металлами (например, алюминий) — антизадирные вещества.
Если при фрезеровании используются фрезы с твердосплавными пластинами, используют полусинтетические СОЖ с выраженными охлаждающими и смазывающими качествами. Интенсивное охлаждение при этом противопоказано, так как может привести к термическим трещинам.
Для шлифовальных станков важно минимальное содержание легковоспламеняющихся компонентов и тех, которые вызывают образование пены и тумана. В процессе шлифования на рабочем месте образуется большое количество пыли и стружки, которые могут привести к образованию царапин на заготовке. В этом случае стоит обратить внимание на СОЖ с моющими характеристиками.
Марки и рейтинги отдельных наименований
Лидирующие позиции на рынке СОЖ сегодня занимают компании «Лукойл», Henkel, Blaser, Ratak, Shell, Mobil. Одни из них специализируются на этой категории товаров, для других это побочный, дополнительный продукт в ассортименте.
В СОЖ Лукойл Фрео МП 15 л характеристики оптимально подобраны для использования в современных обрабатывающих центрах, универсальных, токарных и фрезерных станках. Жидкость также является универсальной и представляет собой стабильную водную эмульсию с хорошей моющей способностью. Рекомендуется применять ее в концентрации от 3 % до 8 % при шлифовании, токарной обработке, распиливании, резании, сверлении сталей, чугуна, алюминия, меди и их сплавов. Главные преимущества — высокая степень очистки масел, отличные смазывающие характеристики, стабильность состава при хранении, низкая вероятность биопоражения, низкая способность к пенообразованию и слабая коррозийная агрессивность к металлам.
В СОЖ Ratak 6210 r характеристики не менее впечатляющие. Это биоустойчивая водосмешиваемая смазывающая жидкость на водной основе с добавлением масел. При разведении образует стабильную полупрозрачную эмульсию, которая защищает режущий инструмент от износа и предотвращает развитие коррозии. Подходит для лезвийной обработки, сверления, нанесения резьбы, точного фрезерования сталей всех видов, цветных металлов и их сплавов. Для разбавления концентрата допускается использование водопроводной воды без предварительной очистки. Для защиты от биопоражения в состав входит биоцид.
Читайте также: