Система подачи СОЖ: устройство, обслуживание, виды применяемых составов

Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), используясь при обработке различных металлов на станках, выполняют следующие функции:

• Предотвращают перегрев поверхностей заготовок и инструментов
• Уменьшают интенсивность трения между контактирующими поверхностями заготовок и инструментов
• Удаляют загрязнения из зоны резания
• Защищают металлические поверхности от коррозии

Все вышеперечисленное предотвращает быстрый износ инструментов и оборудования в целом, увеличивая их эксплуатационный ресурс.

В статье мы рассмотрим, из чего состоит система подачи СОЖ, как ее обслуживать и какие составы использовать для этого устройства.

Из чего состоит система подачи СОЖ?

Основу системы подачи СОЖ составляют следующие элементы:

• Бак для СОЖ. Он, как правило, сделан из антикоррозионного материала с целью длительного применения без реакции с СОЖ. Эта емкость имеет унификатор, позволяющий отслеживать уровень смазочно-охлаждающего состава в ней и предупреждающий о необходимости его доливки.

• Насос (или насосная станция). Может использоваться шестеренный, центробежный или диафрагменный насос. Он обеспечивает давление, которое требуется для подачи СОЖ в зону резания.

• Трубопроводы и шланг. СОЖ по трубопроводам и шлангам идет от бака к зоне обработки. Их диаметры зависят от объема подаваемой жидкости и длины конструкции.

Источник изображения: Nordroden / www.shutterstock.com

• Форсунки. Устройства, через которые СОЖ попадает на поверхности заготовки и инструмента. Форсунки могут отличаться друг от друга по конфигурации.

В качестве дополнительных элементов такого оборудования используются системы фильтрации и подогрева СОЖ.

В процессе проектирования или модернизации оборудования, которое обеспечивает подачу жидкостей, необходимо учитывать специфику производства и требования к качеству металлообработки.

Как обслуживать систему подачи СОЖ?

Система подачи подлежит обязательному обслуживанию. Его основным этапом является очистка, поскольку СОЖ, в которой имеются загрязнения, может неравномерно смазывать или охлаждать заготовку и инструмент. Это способно повлечь за собой образование дефектов на обрабатываемых поверхностях и ухудшение качества обработки в целом. Кроме того, скопление отложений в системе подачи может спровоцировать появление неисправностей в насосах, фильтрах и других элементах оборудования, а также их выход из строя.

Процесс обслуживания такого оборудования производится в несколько этапов:

• Подготовка к процедуре. Необходимо удостовериться в том, что система подачи отключена и готова к обслуживанию.

• Чистка бака и фильтров. Когда фильтры забиты, они ослабляют работоспособность системы и провоцируют перегрев или поломку оборудования. Нужно полностью удалить из бака старую жидкость, а затем почистить и заменить фильтры.

• Чистка насоса и труб. Используя специальное средство для удаления отложений, необходимо тщательным образом промыть насос и трубы. На этом же этапе требуется проверить систему подачи на наличие утечек и отремонтировать ее, если нужно.

• Заливка нового продукта в систему подачи. Проведя очистку системы подачи, в бак можно заливать свежий состав.

После очистки работоспособность данного оборудования существенно возрастает. Вследствие этого скорость металлообработки увеличивается, а простоев системы становится меньше. Если следовать рекомендациям по обслуживанию оборудования, то можно повысить его эксплуатационный ресурс и обеспечить отличное качество готовых деталей.

Разновидности СОЖ

По составу все СОЖ можно разделить на 2 группы: масляные и водосмешиваемые.

Масляные СОЖ

Основой таких составов являются минеральные или синтетические масла. Кроме того, в таких СОЖ содержатся различные добавки, придающие жидкостям те или иные свойства.

Главные достоинства масляных материалов заключаются в их высокой смазочной способности и доступности в уже готовом виде. К минусам таких СОЖ можно отнести невысокие охлаждающие свойства, интенсивное испарение и легкую воспламеняемость.

При подборе масляных жидкостей нужно обращать внимание на температуру возгорания, вязкость и плотность. В основном эти СОЖ применяются при тяжелых режимах работы, когда их подача осуществляется медленно и требуется большая глубина резания.

Водосмешиваемые СОЖ

Такие смазочно-охлаждающие составы доступны покупателям в виде концентрата, который нужно разбавлять специально подготовленной водой непосредственно перед применением.

Водосмешиваемые СОЖ, по сравнению с масляными, лучше охлаждают инструменты и заготовки, являются более пожаробезопасными и доступными по цене.

Жидкости рассматриваемого вида делятся на 3 типа:

• Минеральные. Грубодисперсные составы, содержащие до 85 % (от общего состава) минеральных масел. Результатом смешивания этих веществ с водой при их концентрации 5…30 % становится раствор (эмульсия) белого цвета с высокими смазочными свойствами.

• Полусинтетические. Концентрированные СОЖ с коллоидной степенью дисперсии, в состав которых включено до 50 % (от общего состава) минеральных масел. При смешивании с водой этих продуктов, концентрация которых находится в диапазоне 1…10 %, получается полупрозрачная эмульсия. Она в равной степени характеризуется хорошими охлаждающими и смазочными свойствами.

• Синтетические. Концентраты, не содержащие масел и имеющие молекулярную степень дисперсности. Такие СОЖ состоят из поверхностно-активных веществ, воды, присадок и водорастворимых полимеров. Эмульсия с концентрацией 1…10 % обладает наиболее высокой охлаждающей способностью.

При выборе смазочно-охлаждающего состава необходимо учитывать тип операции металлообработки, материал заготовки и требования к качеству готовых деталей.

Одним из примеров водосмешиваемых СОЖ является EFELE CF-625. Этот продукт включает в себя синтетические компоненты, смесь минеральных масел, эмульгаторы и ингибиторы коррозии. Благодаря высоким смазочным и антипенным свойствам он отлично подходит для применения при различных операциях металлообработки.

Данная СОЖ превосходно снижает трение, а также повышает точность и качество резания. EFELE CF-625 широко используется при обработке чугуна, стали (в том числе нержавеющей и жаропрочной), а также алюминиевых, медных, никелевых и титановых сплавов.

Способы подачи СОЖ

Правильно выбранный способ подачи СОЖ способен существенно повысить эффективность и производительность металлообработки. Рассмотрим несколько таких способов.

Полив

Доступный и достаточно простой метод, широко использующийся на предприятиях при металлообработке. Однако для полива может потребоваться гораздо больше СОЖ, чем при применении других способов подачи. Это негативно влияет на экономическую составляющую производства.

При поливе СОЖ доставляется к месту резания под действием силы тяжести.

Напорная струя

Довольно полезный способ подачи, если нужно доставить СОЖ в труднодоступные зоны обработки. В то же время давление не должно быть слишком сильным, так как это осложнит управление струей, повысит вероятность засорения форсунок и чрезмерного разбрызгивания жидкости.

Напорную струю, скорость которой составляет 40…60 м/с, можно непосредственно подводить в область обработки или пускать через специальные каналы внутри оборудования.

Распыление

К плюсам такого способа подачи относятся экономичность, высокая активность аэрозольной СОЖ (как физическая, так и химическая). Однако распыление жирного состава может распространить в помещении масляные пары, поэтому рабочее место нужно регулярно проветривать.

Подача жидкости таким способом подходит для различных ситуаций, в том числе при работе на автоматических линиях и станках с числовым программным управлением (ЧПУ).

Подача по каналам в теле инструмента

Перед подачей СОЖ таким образом из них нужно удалить металлические частицы путем фильтрации. Данный метод особенно подходит при обработке твердых сплавов, вязких цветных конструкционных материалов и пластмасс.

Он доступен не для всех типов инструментов, но при этом часто применяется при выполнении глубоких отверстий, когда СОЖ подается с помощью специальных картриджей и маслоприемников.