Минеральные СОЖ. Что важно знать о них?

Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) являются обязательным атрибутом металлообработки, выполняемой на станках. По одной из классификаций эти продукты делятся на синтетические, полусинтетические и минеральные СОЖ. О последних мы и расскажем в данной статье.

Особенности минеральных СОЖ

Основу таких жидкостей составляет минеральное масло без запаха и цвета. Оно получается в результате переработки нефти с последующей многоэтапной очисткой сырья.

Минеральное масло в смазочно-охлаждающем составе обеспечивает ему высокую адгезию. Количество этого компонента в жидкости влияет на эффективность снижения трения поверхностей в зоне резания.

Разновидности минеральных СОЖ

Доля минеральной основы (обычно она представлена нафтеновым, парафиновым или ароматическим маслом) в таких СОЖ может составлять 50…95 % от общего состава.

Эти продукты бывают масляными и водосмешиваемыми. Рассмотрим подробно каждую из этих разновидностей.

Масляные минеральные СОЖ

Основным компонентом таких жидкостей являются минеральные масла (чаще всего нафтеновые и парафиновые масла, а также их смеси). Их доля может доходить до 95 % (от общего состава). Минеральные масла часто дополняются присадками, наделяющими составы определенными эксплуатационными свойствами.

Примерами таких добавок могут служить следующие вещества:

• Ингибиторы коррозии (предотвращают появление коррозии на металлических поверхностях)
• Антиоксиданты (предотвращают окислительные процессы)
• Противопенные присадки (борются с пенообразованием в СОЖ)
• Противотуманные добавки (снижают риск образования масляного тумана)

При подборе минеральных масел для СОЖ производители уделяют особое внимание ключевым параметрам компонентов, а именно: вязкости, плотности и температуре воспламенения. Именно эти характеристики непосредственно влияют на функциональность и качество готовых смазочно-охлаждающих составов.

Как правило, масляные минеральные СОЖ применяются при тяжелых режимах резания, когда требуются противозадирные свойства и высокая смазочная способность.

Источник изображения: Pixel B / www.shutterstock.com

Использование этих жидкостей особенно важно при выполнении технологических операций, которые характеризуются интенсивной обработкой на пониженных скоростях. К таким операциям относятся, например, глубокое сверление, нарезка зубьев, развертывание, протяжка, хонингование.

Основными преимуществами масляных минеральных СОЖ являются выдающиеся смазочные свойства и отсутствие необходимости в приготовлении составов (они выпускаются в готовом к применению виде).

К недостаткам таких жидкостей можно отнести большие цены на них, высокие показатели горючести и испаряемости, а также низкую охлаждающую способность.

Водосмешиваемые минеральные СОЖ

Эти жидкости характеризуются высокой охлаждающей способностью и применяются для обработки металлов на высоких скоростях. Доля минерального масла в таком продукте составляет до 85 % (от общего состава). За счет этого СОЖ обладают еще и превосходными смазочными свойствами.

В состав жидкостей данного вида также входят вода и функциональные присадки. Вторые способны, например, защищать металлические поверхности от коррозии, повышать износостойкость инструмента и уменьшать вероятность биопоражения СОЖ.

Водосмешиваемые смазочно-охлаждающие составы на минеральной основе выпускаются в виде концентратов. Их необходимо смешивать с водой непосредственно перед использованием. В результате получаются растворы (эмульсии), имеющие молочный цвет и различные степени дисперсности. Эмульсии используются при обработке различных черных и цветных металлов (от мягких и пластичных до прочных и сверхтвердых).

В рабочих растворах водосмешиваемые минеральные СОЖ могут содержаться в различных концентрациях. Это расширяет сферу использования эмульсий такого типа. Например, один и тот же смазочно-охлаждающий состав может применяться в процессе начальной механической обработки (тогда его концентрация в растворе должна быть 2…5 %), при выполнении глубокого сверления, зенкерования и других более сложных операций (тогда доля концентрата в эмульсии должна быть более высокой).

Водосмешиваемые минеральные СОЖ активно используются в случаях, когда поверхностям инструмента и заготовки требуется мощное охлаждение и качественное смазывание. Примерами таких случаев могут быть операции точения, фрезерования, сверления и шлифования, выполняемые на высоких скоростях.

Широкое распространение водосмешиваемых СОЖ на минеральной основе обусловлено их преимуществами, а именно:

• Невысокими ценами (по сравнению с ценами масляных минеральных СОЖ)
• Термической стабильностью
• Высокой теплопроводностью
• Низкой токсичностью

Источник изображения: D-D-A / www.shutterstock.com

В качестве минусов водосмешиваемых минеральных СОЖ можно отметить их склонность к биопоражению и относительно небольшой срок хранения (если сравнивать с масляными минеральными СОЖ).

Правила хранения минеральных СОЖ

Соблюдать правила хранения таких жидкостей крайне важно, поскольку это может предотвратить ряд серьезных проблем, обеспечить эффективное и длительное применение материалов.

Данные правила включают в себя следующие моменты:

• Правила применения тары
• Соблюдение срока хранения жидкости (указан на упаковке)
• Санитарные правила при работе с СОЖ (регламентированы стандартом СП 3935-85)
• Соблюдение мер безопасности (прохождение инструктажа и использование спецодежды)
• Требования к помещению для хранения СОЖ

Если не соблюдать вышеуказанные правила хранения, то качество СОЖ неизбежно ухудшится и их функциональные свойства будут утрачены. Это способно повлечь за собой сбой в работе оборудования, остановку производственных линий и выпуск бракованных изделий.

Утилизация отработанных минеральных СОЖ

Отработанные минеральные СОЖ (отработки) относятся к умеренно опасным отходам. Их утилизация представляет собой ответственный этап производственного цикла на предприятии. Эта процедура должна осуществляться в соответствии с законодательством Российской Федерации.

Так, например, отработку запрещено сливать в ямы и водоемы, а также бесконтрольно вывозить за территорию предприятия.

Если утилизация использованной жидкости проведена с нарушениями, то это неизбежно приводит к загрязнению окружающей среды и может нанести вред человеческому здоровью. Более того, в таких случаях контролирующие органы применяют санкции и штрафы к виновным лицам.

Как правильно выбрать минеральные СОЖ?

При выборе СОЖ на минеральной основе необходимо учитывать различные факторы. Так, например, жидкость должна подходить для определенного способа и режимов обработки. Кроме того, необходимо учитывать особенности конструкционного материала и инструмента.

В то же время существуют универсальные СОЖ. Они пригодны для использования при различных способах обработки нескольких разновидностей конструкционных материалов.

Решение о применении конкретного смазочно-охлаждающего состава принимается с учетом особенностей производственного процесса, мнений технологов и рекомендаций производителя продукта.