Виды СОЖ. Краткое описание

Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) являются обязательным элементом при металлообработке. Они призваны снижать температуру и обеспечивать чистоту в зоне резания, а также защищать инструмент от износа. Все это позволяет повысить качество готовых деталей и ускорить производственный процесс.

В настоящее время рынок предлагает множество смазочно-охлаждающих составов, которые классифицируются по различным критериям. В данной статье мы подробно рассмотрим некоторые виды СОЖ.

Виды СОЖ согласно классификации по составу

Прежде всего, СОЖ делятся на 2 большие группы: масляные и водосмешиваемые. В то же время эти составы могут быть минеральными, полусинтетическими и синтетическими. Рассмотрим каждый из этих видов продукта.

Масляные СОЖ

Эти составы производятся на основе минеральных и синтетических масел и могут содержать различные присадки.

Перечислим некоторые из них:

• Противозадирные (1…20 % от общего состава) – применяются в СОЖ, которые предназначены для тяжелых режимов металлообработки (к таким добавкам относятся хлористые, серные и фосфорные соединения)
• Противоизносные (0,5…5 % от общего состава) – замедляют износ инструментов и оборудования (в качестве таких присадок могут быть использованы липидные кислоты, полимерные соединения и диалкилфосфиты)
• Полимерные кислотные соединения на основе глицерина или жира – обеспечивают защиту от образования ржавчины
• Диметилсиликоновые полимеры (0,0005…0,001 % от общего состава) – борются с пенообразованием
• Атактический полипропилен и полиолефины (0,5…3 %) – обеспечивают защиту от тумана

Иногда в состав СОЖ входят масла без присадок. Такие жидкости можно использовать только в процессе несложной обработки легких металлов.

К плюсам масляных СОЖ относятся высокая смазочная способность и доступность в уже готовом к применению виде.

В качестве недостатков таких продуктов можно отметить нестабильность температур, низкоэффективную охлаждающую способность и высокий уровень воспламеняемости, а также высокие цены.

При подборе состава данного вида нужно обращать внимание на его вязкость, текстуру и условия применения (например, на рабочие температуры).

Водосмешиваемые СОЖ

Такие СОЖ, как правило, выпускаются в форме концентратов. При их перемешивании с водой образуется раствор (эмульсия). Эти составы широко применяются при обработке (абразивной и лезвийной) черных и цветных металлов с использованием средних и легких режимов резания.

Источник изображения: Pixel B / www.shutterstock.com

Водосмешиваемые СОЖ, по сравнению с масляными, имеют следующие преимущества:

• Ниже воспламеняемость состава
• Выше охлаждающие свойства
• Более низкая токсичность
• Доступнее по цене

К минусам продуктов данного вида можно отнести относительно невысокую смазочную способность (в сравнении с масляными жидкостями), нестабильность их характеристик при длительном хранении и применении.

Минеральные СОЖ

Такие жидкости используются при легкой металлообработке (зачастую применяются при обработке стальных заготовок).

Минеральные СОЖ производятся из нефти и могут быть усилены различными присадками. Жидкости без добавок (чистые) пригодны для обработки не только стали, но также чугуна и цветных металлов (меди, бронзы и латуни).

Синтетические СОЖ

СОЖ данного вида содержат поверхностно-активные вещества, ингибиторы коррозии, биоциды, водорастворимые полимеры, а также антипенные, противозадирные и противоизносные присадки.

Эти смазочно-охлаждающие составы выпускаются в форме порошков и концентрированных водных растворов. Прежде чем использовать такие продукты, их нужно смешать с водой. Концентрация смазочно-охлаждающего материала в готовой эмульсии не должна выходить за рамки диапазона 1…10 %.

Синтетические составы характеризуются наиболее универсальным применением и удобством при использовании и хранении.

Полусинтетические СОЖ

Полусинтетические СОЖ, как и некоторые другие, применяются только после смешивания с водой. При этом доля концентрата в готовом растворе должна быть не менее 1 % и не более 10 %.

Масло и вода, входящие в состав продукта, наделяют его высокими смазочными и охлаждающими свойствами соответственно. Кроме того, концентраты включают в себя биоциды и иные функциональные присадки.

Полусинтетические СОЖ используются в процессе сверления, фрезерования, шлифования, точения и других технологических операций, выполняемых на станках. При этом заготовки могут быть сделаны как из металлов (черных и цветных), так и из сплавов. В ходе работы СОЖ данного вида проявляют хорошую стабильность.

К ним, например, относятся популярные российские жидкости EFELE CF-621, EFELE CF‑622, EFELE CF-624 и EFELE CF-625.

Классификация СОЖ по типу операций металлообработки

СОЖ для фрезерования

В данном случае при выборе СОЖ учитываются параметры инструмента, режима резания и рабочей области. Если речь идет о твердых и тяжелых металлах, то целесообразно использовать СОЖ с преимущественно смазочной способностью.

Дело в том, что фрезерование выполняется с прерываниями, поэтому охлаждение при выполнении этой операции ни к чему. Более того, быстрое снижение температуры металлических поверхностей может привести к образованию трещин на них (по причине перепада температур).

При фрезеровании алюминиевых и стальных заготовок рекомендуется применять средства, содержащие противозадирные присадки.

СОЖ для точения

Подбирая СОЖ для точения, нужно принимать во внимание режимы металлообработки и характеристики рабочих поверхностей. При этом, в отличие от фрезерования, в данном случае продукт должен иметь эффективную охлаждающую способность.

Кроме того, ему необходимы присадки, защищающие инструменты от коррозии, а также противозадирные добавки.

СОЖ для сверления

В данном случае при выборе СОЖ должны учитываться глубина сверления (чем глубже планируемое отверстие, тем больше охлаждения требуется от состава) и его скорость.

Источник изображения: Dmitry Kalinovsky / www.shutterstock.com

Для применения при обработке алюминиевых и стальных заготовок рекомендуется выбирать жидкости, которые предотвращают налипание стружки к поверхностям. При резании твердых металлов и сплавов СОЖ должны не только выполнять свои основные функции, но и обеспечивать защиту от выгорания кобальта.

СОЖ для шлифования

Такие жидкости, прежде всего, должны иметь следующие особенности:

• Быть безвредными для персонала
• Не создавать туман и пену в процессе работы
• Быть пожаробезопасными

Любая операция шлифования предполагает наличие стружки, поэтому рекомендуется отдавать предпочтение СОЖ, которые обладают хорошими моющими свойствами и защищают металлические поверхности от царапин.

СОЖ для обработки металлов давлением

При выборе таких составов нужно учитывать метод давления на металл, в числе которых прессование, холодная или горячая штамповка.

При последнем способе, как правило, применяются пожаробезопасные СОЖ, которые изготовлены на водной основе и усилены графитом или масляно-графитными смесями. Такие добавки формируют защитное покрытие на заготовке и инструменте.

Можно применять штамповочное масло, в состав которого входят эфирные наполнители. Оно наносится на рабочие поверхности и испаряется в ходе металлообработки. Это позволяет обойтись без конечной очистки зоны резания.

В процессе холодной штамповки можно использовать масляные составы с добавками, предотвращающими возникновение заусенцев и коррозии, а также замедляющими износ поверхностей. Такие жидкости снижают интенсивность трения в зоне резания и защищают обрабатываемый металл от деформации.