Как выбрать насос СОЖ для; станков

Как выбрать насос СОЖ для станков?

Одноступенчатый однофазный насос типа SA состоит из электродвигателя (в верхней части рисунка), рабочего колеса насоса в корпусе (в нижней части рисунка), вала, соединяющего электродвигатель с рабочим колесом, трубопровода, соединяющего выход из рабочего колеса с выходным патрубком насоса (в верхней правой части рисунка) и опорной трубки (в левой части рисунка).

При подаче напряжения к электродвигателю вал начинает вращать рабочее колесо, заполненное жидкостью через отверстие в нижней части его корпуса. Жидкость, проходя между лопатками рабочего колеса от центра к периферии, получает от него механическую энергию, преобразующуюся в гидравлическую энергию потока, вытекающего из выходного патрубка, и поступающего далее к потребителю.

Количество жидкости, подающейся насосом в единицу времени, называют подачей насоса и для насосов СОЖ обычно выражают в литрах в минуту (л/мин). При изменении гидравлической нагрузки на выходе насоса, например, с помощью регулировочного вентиля, соответствующим образом изменяется потребное давление для преодоления потоком гидравлической нагрузки, что выражается в изменении напора жидкости, измеряемого, обычно, в метрах столба жидкости, (м). Зависимость напора от подачи называется напорной характеристикой насоса, которая для центробежных насосов имеет типовой вид (см. рисунок ниже).

Выше на рисунке гидравлическая нагрузка изображена в виде суммы напоров Н ст и Н потр , которые необходимо преодолеть потоку жидкости в зависимости от его расхода. Напор Н ст является геометрической высотой, на которую необходимо поднять жидкость из бака, а напор Н потр требуется для преодоления гидравлических потерь в трубопроводах и регулировочном (при наличии) вентиле. При турбулентном режиме эти потери пропорциональны квадрату расхода и кривая зависимости Н потр от расхода является параболой.

В точке, А кривая гидравлической нагрузки пересекает напорную характеристику насоса, определяя рабочие значения напора Н а и подачи Q a , которые способен создать насос при этой нагрузке.

Такие свойства центробежных насосов позволяют без затруднений менять их подачу, изменяя гидравлическую нагрузку на выходе насоса, различными открытиями регулировочного вентиля.

Если уменьшить открытие регулировочного вентиля, то гидравлическая нагрузка возрастёт и её парабола на графике будет более крутой (см. рисунок выше). Потери в вентиле возрастут и, чтобы их преодолеть, потребуется больший, чем в точке, А (Н па ) напор Н пв . Это приведёт к уменьшению подачи насоса в точке В по сравнению с подачей в точке А.

Простота такого способа регулирования привела к его широкому распространению, несмотря на очевидную неэкономичность. Существуют и другие способы регулирования подачи насоса, например, изменением частоты вращения, угла наклона лопастей, дросселированием потока.

Конструктивно насосы СОЖ в большинстве своём являются полупогружными, опирающимися на фланец, закреплённый на крышке бака, и имеющими погруженную в жидкость часть, внизу которой расположено рабочее колесо.

Насос СОЖ типа П

Такое решение выгодно для производителя насосов за счёт сокращения номенклатуры изготовляемых деталей, но является далеко не оптимальным для потребителя, которому приходится применять неоправданно металлоёмкое и габаритное комплектующее изделие. Здесь подтверждается правило, что любое универсальное решение проигрывает специальному, разработанному только для конкретных требований. Поэтому трудно рекомендовать выбор насоса типа П потребителю, которому важны массовые и габаритные параметры станка или установки.

Полупогружные насосы выпускаются в одноступенчатом и многоступенчатом исполнениях.

Выбор насоса для подачи СОЖ зависит от цели и имеющихся исходных данных.

В самом простом случае известен производитель, артикул насоса и длина его погружной части. Остаётся найти надёжного профессионального поставщика, (см. статью « Как выбрать поставщика? » ).

В случае необходимости замены вышедшего из строя насоса неизвестного производителя, а при этом на шильдике имеются надписи китайскими иероглифами или, например, турецкими буквами, то рекомендуется выслать поставщику фото шильдика и всего насоса, а также сообщить, на каком станке или установке работал насос и предположения о потребной подаче и напоре, а также данные измерения длины погружной части насоса или глубины бака СОЖ.

Если конструктору необходимо подобрать насос для проектируемой установки или станка, то исходными данными являются потребные подача и напор, а также длина погружной части насоса или глубина бака СОЖ. Исходные данные необходимо сравнить c техническими характеристиками насосов на сайте поставщика. На нашем сайте вы можете ознакомиться с ассортиментом насосов СОЖ компаний SAP и Sacemi.

Аналогичный алгоритм действий применяется при замене насосов устаревших конструкций, например, типа П, на современные.

В случае особенностей конструкции бака и смежных узлов станка или установки следует рассмотреть возможность применения насосов, монтируемых полностью на крышке бака (типа AU), или на боковой стенке бака (типа SQ или TR), а также погружного насоса типа ES.

После предварительного выбора насоса следует согласовать с квалифицированным поставщиком требования по составу и чистоте рабочей жидкости, условия механического монтажа, особенности электрических и гидравлических соединений, порядок ввода насоса в эксплуатацию и получить рекомендации по устранению возможных неисправностей.

Виды СОЖ

Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) – разновидность дополнительных материалов для обработки металлических поверхностей резанием. Предназначается для оптимизации процесса металлообработки на промышленном и производственном оборудовании. В разные зоны резания вводятся искусственно. Основное назначение – отвод тепла от обрабатывающего металл инструмента за счет образования пленки на поверхности и предотвращение налипания стружки. Применение СОЖ позволяет повысить стойкость (от 1,5 до 4 раз) и эксплуатационный период режущего инструмента, обеспечить защиту от коррозионных процессов и улучшить качество обрабатываемой поверхности. Выбираются с учетом свойств обрабатываемых поверхностей и вида металлообработки. Основными критериями при выборе являются смазывающая и охлаждающая способность, безвредность и устойчивость к коррозии. Также подбор наиболее эффективной смазочно-охлаждающей жидкости зависит от комбинации обрабатываемой поверхности, вида обработки, инструмента и режима резания. Выгодно приобрести дополнительные материалы для металлообработки, а также получить более подробную информацию о том, что такое смазочно охлаждающая жидкость можно на сайте компании «Дивин-ойл».

Существуют следующие виды СОЖ

1. Водосмешиваемые смазочно-охлаждающие жидкости

Разновидность дополнительного материала для металлообработки. Относится к виду поверхностно-активных веществ. Представляет собой образующиеся в процессе смешивания с водой маслосодержащие стабильные эмульсии. Наибольшая эффективность в применении достигается за счет подбора нужной концентрации раствора (от 3 до 10 %) с учетом вида обрабатываемой поверхности. Основными ингредиентами являются спирты, вода, бактерициды, различные виды присадок, нефтяные масла, гликоли, электролиты и ингибиторы коррозии. В разных режимах обработки могут применяться, как в виде водного раствора, так и в виде эмульсии. К основным преимуществам относится высокая охлаждающая способность, невысокий уровень токсичности, низкая стоимость и стойкость к возгораниям. Среди недостатков можно выделить низкий уровень смазывающих свойств и их недостаточную стабильность. Имеет широкое применение, может использоваться в качестве дополнительного материала при всех видах обработки на любых поверхностях.

2. Не смешиваемые с водой смазочно-охлаждающие жидкости

Разновидность синтетического масляного дополнительного материала для всех видов поверхностей (начиная от обычной и заканчивая высоколегированной сталью) и процессов металлообработки, в том числе, для самых сложных. Является продуктом современных технологий. Отличаются самыми высокими показателями охлаждающих и смазочных свойств. Среди основных преимуществ – стойкость к микроорганизмам, длительный срок эксплуатации, возможность повторного использования 50-ти процентов жидкости, легкое расщепление любым способом и восприимчивость к фильтрации. Предназначаются для резания, глубокого сверления, штамповки, точной вырубки, хонингования и аэрозольного распыления.

3. СОЖ и масла для глубокой вытяжки, штамповки, формовки и волочения

Дополнительные водосмешиваемые и не смешиваемые материалы для обработки металлов из масел на минеральной основе и синтетических смазывающих веществ. Отличаются экологичностью, безвредностью для здоровья и высоким показателем смазывающей способностью и антикоррозионной защиты. Применяется для волочения проволоки (медь, микрокорд), непрерывного литья катанки, для волочения алюминия, обычной и нержавеющей стали, а также для сложных процессов глубокой вытяжки, штамповки, формовки.

4. Регуляторы микробиологической жизни в эмульсии

Дополнительные материалы для металлообработки. Представляют собой маслянистые водные растворы с высокой стабильной устойчивостью к микроорганизмам. Универсальны в применении, благодаря высокой степени смазывающей способности и антикоррозионной защиты – одинаково эффективны для использования в разных процессах обработки на любых поверхностях.

5. Пластичные смазки

Универсальные смазочные материалы для точной работы станков во всех отраслях промышленности и автомобилестроения. Отличаются разнообразием видов (высоко- и низкотемпературные, клеевые, с присадками, трансмиссионные и полужидкие), превосходными деэмульгирующими способностями, устойчивостью образовавшихся пленок, хорошей агдезией с поверхностями и антикоррозионной стойкостью.

6. Антикоррозионные агенты

Антикоррозионные материалы, изготовленные на основе растворителей. Обладают высокой водовытесняющей способностью за счет образования на поверхности тонких и прочных пленок (из масла, воска и так далее), обеспечивающих изделиям антикоррозионную защиту во время транспортировки и хранения изделий. Не требуют предварительного обезжиривания поверхностей.

7. Индустриальные масла

Масляные продукты массового использования во всех индустриальных секторах производственной сферы, включая строительство различных объектов и дорог (трансмиссионные, редукторные, циркуляционные, теплоносители, гидравлические и трансформаторные).

8. Масла для штамповки выдавливанием

Дополнительные материалы для процесса экструзии. Универсальны для использования на любых поверхностях. Образуют тонкую на обрабатываемом материале антикоррозионную пленку. Обладают высоким показателем смазывающей способностью. Применяются для холодной экструзии, для ротационно-обжимных колес и формовки шестеренок, а также для штамповки изделий из различных металлов.

9. Смазочные материалы для порошковой металлургии

Дополнительные материалы для процессов калибровки. Имеют разнообразный состав – содержащие и не содержащие растворители, с воском и без воска, водосмешиваемые и неводосмешиваемые. Отличаются совместимостью с другими смазочными материалами и могут подвергаться паровой обработке.

10. Смазочные материалы для текстильной промышленности

Дополнительные материалы на синтетической основе и минеральных масел для станков и текстильных машин. Главные преимущества – высокая степень смазывающей способности и антикоррозионная защита обеспечивает оборудованию длительную эксплуатацию, бесперебойную работу и высокую производительность.

11. Калибровочные материалы

Дополнительные материалы для тестирования и тонкой настройки дизельных насосов высокого давления. Отличаются низкими выверенными показателями вязкости, антиоксидантными и коррозиеустойчивыми свойствами.

12. Специальные продукты

Дополнительные материалы на основе минеральных масел с синтетическими присадками для узкопрофильного применения. Отличаются повышенными вязко-температурными эксплуатационными характеристиками и надежной защитой от коррозии.

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Смазочно-охлаждающее технологическое средство и смазочно-охлаждающая жидкость: классификация и назначение

При обработке металлов резанием применяются смазочно-охлаждающие технологические средства (СОТС). В процессе изготовления множества металлических конструкций может использоваться разновидность СОТС — смазочно-охлаждающая жидкость.

Статьи

Уменьшить нагрузку на рабочий инструмент, валки и штампы при резании металла; охладить их и снизить интенсивность изнашивания основные функции смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС). Это, в свою очередь,помогает добиться высококачественной обработки поверхностей. Кроме того, СОТС обладают дополнительными возможностями. С их помощью можно удалить абразивные загрязнения и стружку из мест резания. СОТС также предотвращают появление коррозии на рабочем инструменте и обрабатываемой заготовке.

На эти вопросы постараемся ответить в данной статье.

Типы СОТС

В зависимости от агрегатного состояния различают СОТС 4-х типов:

• газообразные;
• пластичные;
• твердые;
• жидкие (смазочно-охлаждающие жидкости, СОЖ).

Газообразные СОТС представляют собой газы – активные (например, воздух, кислород, углекислый газ) или нейтральные (такие, как азот, гелий, аргон). В процессе обработки металлических поверхностей происходит взаимодействие активных газов с металлом, в результате чего на нем образуется оксидная пленка. Эта пленка обеспечивает дополнительную защиту поверхностей от износа. Ввиду трудоемкого применения газообразные СОТС редко применяются на практике.

Пластичные СОТС. Они, как правило, используются в ходе ручной обработки металлических поверхностей (например, при сверлении, полировании, нарезании резьбы). Пластичные СОТС иногда затруднительно подвести в зону резания. Кроме того, у них низкая эффективность теплоотвода и их невозможно собрать и очистить для повторного прменения. К СОТС этого типа относятся пластичные смазки с неорганическими, мыльными или углеводородными загустителями.

Твердые СОТС. В их состав включены такие компоненты, как мягкие металлы (олово, свинец, медь), органические вещества (полимеры, воски, твердые жиры, мыла) или минеральные материалы со слоистой структурой (дисульфид молибдена, слюда, графит). Твердые СОТС эффективны при высоких температурах и нагрузках и используются в качестве покрытия поверхностей, когда другие СОТС оказываются неработоспособыми. Обычно в нормальных условиях СОТС такого типа не применяется, так как обладает малоэффективным теплоотводом, а ее эксплуатация вызывает трудности.

Жидкие СОТС (СОЖ). Классификация

В зависитости от компонентов, входящих в состав СОЖ, смазочно-охлаждающая жидкость может быть:

• водосмешиваемые
• масляные
• быстроиспаряющиеся

Водосмешиваемые СОЖ

Водные эмульсии масел, которые готовятся путем перемешивания концентрата в воде, широко используются в процессе лезвийной или абразивной обработки металлов (цветных и черных) при применении средних и легких режимов резания.

Водосмешиваемая смазочно-охлаждающая жидкость обладает следующими преимуществами в сравнении с другими видами СОЖ:

• высокая пожаробезопасность и охлаждающая способность;
• меньшая токсичность;
• стоимость ниже.

Из числа минусов водосмешиваемых СОЖ выделяются невысокие смазочные характеристики, низкая стабильность свойств при длительном хранении и применении материала.

Различают следующие водосмешиваемые смазочно-охлаждающие жидкости:

• эмульгирующиеся или эмульсолы
• полусинтетические
• синтетические
• растворы электролитов

Эмульгирующиеся СОЖ

Если смешать такую СОЖ с водой, то образуется эмульсия. Основной компонент эмульсолов – минеральные масла со средней вязкостью (парафиновые или нафтеновые). Иногда их можно заменить (полностью или частично) на алкилбензолы или полиальфаолефины, синтетические сложные эфиры или жирные масла.

Концентрация масел в эмульгирующихся СОЖ варьируется в пределах от 20 % до 85 %. Перед использованием жидкость следует разбавить водой до 1-5 %-й концентрации. 20. 60 % состава эмульсолов представляют эмульгаторы, присадки, связующие агенты, спирты, гликоли, микробиоциды, ингибиторы, а также иные неорганические и органические вещества. В роли эмульгаторов могут выступать поверхностно-активные вещества (ПАВ) и их смеси с натриевыми и калиевыми мылами сульфокислот, смоляных и жирных кислот.

Полусинтетические СОЖ

У них аналогичный состав, если сравнивать с эмульгирующимися СОЖ. В то же время эти 2 вида водосмешиваемых смазочно-охлаждающих жидкостей имеют значительную разницу в соотношении игредиентов.

Основа полусинтетических СОЖ – вода (до 50 % всего состава), а эмульгаторов в жидкости содержится до 40 %. Нефтяное масло с низкой вязкостью добавлется в такие СОЖ в малых пропорциях. Полусинтетические смазочно-охлаждающие жидкости так же, как и эмульгирующиеся могут содержать в своем составе биоциды и присадки. Перед применением их необходимо разбавить водой до 1-10 %-х растворов.

Синтетические СОЖ

Состав таких СОЖ включает в себя антипенные присадки, водорастворимые полимеры, биоциды, ПАВ и ингибиторы коррозии. Чтобы улучшить смазочные характеристики в синтетические СОЖ вводят противозадирные и противоизносные добавки. Синтетические смазочно-охлаждающие жидкости представляют собой порошки или концентрированные водные растворы. При прменении концентрация СОЖ должна быть 1-10 %. Синтетические смазочно-охлаждающие жидкости наиболее универсальны и удобны при эксплуатации и хранении.

Удачным решением этой непростой задачи стала полусинтетическая универсальная смазочно-охлаждающая жидкость EFELE CF-621 от компании "Эффективный Элемент".

Одна смазочно-охлаждающая жидкость для множества применений!

Универсальная СОЖ EFELE CF-621 от компании «Эффективный Элемент» представляет собой концентрат эмульсии, состоящий из синтетической основы с добавлением не более 15 % композиции минеральных масел. Перед применением он добавляется в воду в необходимых пропорциях.

Получившаяся рабочая эмульсия – универсальная смазочно-охлаждающая жидкость – обеспечивает хорошие смазочные и охлаждающие свойства при большинстве операций резания:

• Сверление, в том числе глубокое
• Фрезерование
• Точение
• Шлифование
• Развертывание
• Нарезание внутренней / наружной резьбы
• Пиление
• Хонингование и притирка

В отличие от традиционных СОЖ универсальная смазочно-охлаждающая жидкость EFELE CF-621 отлично работает со сталями, чугунами, титаном, алюминиевыми сплавами. Подбирая необходимую концентрацию и режимы резания, она может применяться также для медных сплавов.

Масляные СОЖ

В основу масляных СОЖ входят минеральные масла, усиленные противоизносными, антифрикционными, противозадирными, противотуманными и антипенными наполнителями; антиоксидантами и ингибиторами коррозии. Масляные смазочно-охлаждающие жидкости отличаются друг от друга наборами эксплуатационных характеристик и физико-химических параметров. Причиной этому является применение разных базовых масел в составе СОЖ.

Илл. 1. Применение масляной СОЖ

Масляные смазочно-охлаждающие жидкости в качестве основы могут включать в себя:

• маловязкие экстракты селективной очистки;
• минеральные нафтеновые или парафиновые масла высокой степени очистки;
• композиции из нескольких минеральных масел.

Доля масла в составе жидкостей этого вида, как правило, варьируется от 60 % до 95 % от всей массы. Однако в масляных СОЖ могут также использоваться синтетические масла. Из-за высокой стоимости они чаще всего применяются там в качестве наполнителей.

К противоизносным присадкам в масляных смазочно-охлаждающих жидкостя относятся полимерные жирные кислоты, осерненные жиры или диалкилфосфаты. В зависимости от назначения жидкости их доля в составе материала колеблется от 0,5 % до 5 %.

Антифрикционные присадки в масляных смазочно-озхлаждающих жидкостях могут быть в виде органических или полимерных ненасыщенных жирных кислот, их эфиров, жиров и растительных масел. Концентрация таких добавок обычно составляет 5. 25 %.

К противозадирным присадкам в масляных СОЖ можно отнести хлорированный парафин, сульфиды, осерненные жиры, полисульфиды и иные вещества, которые содержат фосфор, серу или хлор. Доля таких присадок в составе смазочно-охлаждающих жидкостей в зависимости от условий их применения и назначения составляет 0,5. 20 %.

Противотуманные присадки – атактический полипропилен или полиолефины – используются в СОЖ данного типа с целью снизить интенсивность образования масляного тумана. Их концентрация в материале колеблется от 0,5 % до 3 %

Среди антипенных присадок наиболее распространены диметилселиконовые полимеры. В масляных СОЖ их доля составляет 0,0005…0,001 %.

Продукты окисления некоторых ингредиентов СОЖ способствуют образованию коррозии на обрабатываемых деталях и узлах оборудования. Предотвратить ее появление помогают ингибиторы коррозии в составе материала. Эти добавки выбираются исходя из области применения СОЖ. Дело в том, что различные конструкционные материалы имеют разную устойчивость к коррозии. Иногда весьма неплохие результаты показывают присадки, улучшающие смазочные характеристики (дисульфиды, ненасыщенные жирные кислоты, аминофосфаты).

В сравнении с другими видами СОТС масляные СОЖ имеют следующие преимущества:

• имеют высокие смазывающие характеристики
• обеспечивают улучшенную защиту рабочего инструмента и обрабатываемого металла от коррозии
• увеличивают эксплуатационный ресурс режущего инструмента
• более тщательно и эффективно смывают продукты износа инструмента и стружку
• подходят для централизованных систем смазки
• приспособлены для рециркуляции, очистки и повторного применения

Однако у масляных СОЖ есть свои недостатки, среди которых относительно низкие охлаждающие свойства, высокая пожароопасность, низкая термическая стабильность, повышенная испаряемость, а также довольно большая стоимость. Эти моменты значительно сужают область применения масляных смазочно-охлаждающих жидкостей.

Быстроиспаряющиеся СОЖ

Быстроиспаряющиеся СОЖ изготавливаются на базе галогенпроизводных углеводородов, обладающих низкой температурой кипения. Такие СОЖ превосходно охлаждают режущий инструмент и быстро испаряются. При этом на поверхностях обрабатываемой детали из присадок образуется тонкая пленка. Она отлично смазывает поверхности при различных технологических операциях (при нарезании резьбы, сверлении, протягивании, развертывании). Данный вид СОЖ нашел свое применение при обработке труднообрабатываемых сплавов и одновременной обработке нескольких слоев разнородных материалов.

Илл. 2. Примеры применений различных СОЖ

Выбор жидкости

Смазочно-охлаждающие технологические средства – это сложные многокомпонентные составы. В настоящее время на рынке смазочных материалов представлен широкий ассортимент СОТС, что дает возможность подобрать оптимальный вариант для того или иного случая.

Практика показывает, что рациональное использование современных СОТС более, чем в 4 раза позволет увеличить срок эксплуатации рабочего инструмента и форсировать режимы резания на 10. 50 %.

Выбирать СОЖ необходимо с учетом типа обрабатываемого материала.

Рекомендации по выбору:

• при обработке цветных металлов и легкообрабатываемых сталей рекомендуется применять масляные СОЖ, в составе которых есть жировые наполнители
• при обработке мягких и конструкционных сталей, нарезании резьбы и зубьев или протягивании следует использовать хлоросодержащие масляные СОЖ

Способы подачи СОЖ

Существуют несколько способов подачи смазочно-охлаждающих жидкостей:

• напорная струя
• свободно падающая струя
• струя в распыленном состоянии / воздушно-жидкостной смеси
• подача смазочно-охлаждающей жидкости по каналам, находящимся в теле лезвийного режущего инструмента. Этот способ подачи смазочно-охлаждающих жидкостей в участки трения является сравнительно новым и перспективным.

ПОЧЕМУ НАМ ДОВЕРЯЮТ

Инженеры БОРФИ – профессионалы в своем деле. Серьезный подход к решению любой производственной задачи – наше кредо. Знания и опыт позволяют нам оказывать квалифицированную техническую поддержку крупнейшим российским предприятиям. Мы ценим тех, с кем работаем, и дорожим их доверием.

ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ

Линейка очистителей бренда EFELE пополнилась новыми составами на водной основе

С применением покрытий MODENGY количество брака на производствах спойлеров для грузовиков сводится к минимуму

Смазочно-охлаждающие технологические средства (СОТС) – ликбез

Эффективность металлообработки – комплексный показатель, учитывающий в том числе и влияние смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС) на качество изделий при обработке резанием.

Современные СОТС – это неотъемлемая часть всего комплекса средств, обеспечивающих эффективную эксплуатацию металлорежущего оборудования. Для разных условий резания применяются определенные СОТС.

Требования к СОТС

Основной задачей СОТС является обеспечение надежной работы режущего инструмента и небходимого качества обрабатываемой поверхности. Это позволяет уменьшить затраты на обслуживание и замену режущего инструмента, сократить количество брака и простоев станков и, как следствие, снизить стоимость металлообработки. В зависимости от условий обработки СОТС должны обеспечивать смазывающее, охлаждающее, диспергирующее и/или моющее действие.

Так, например, при фрезеровании твердосплавными фрезами требуются средства, обладающие высокими смазочными свойствами в сочетании с низким охлаждающим воздействием. При нарезании резьбы и развертывании необходимы СОТС с хорошими моющими и смазочными характеристиками. В процессе токарной обработки титановых сплавов требуется охлаждающее действие, а при обработке их фрезерованием – смазывающее.

Следовательно, при создании или выборе СОТС необходимо знать, какое действие в данных условиях резания должна обеспечивать жидкость. Предъявляемые к смазочно-охлаждающим технологическим средствам требования выражаются в виде конкретных предельно допустимых норм показателей качества.

Назначение и классификация СОТС для обработки металлов резанием

СОТС предназначены для:

• Смазывания поверхностей трения
• Охлаждения режущего инструмента и обрабатываемых заготовок
• Облегчения процесса деформирования металла
• Своевременного удаления стружки и продуктов износа инструмента из зоны резания
• Временной защиты изделий и оборудования от коррозии

По агрегатному состоянию СОТС делятся на 4 типа:

• Газообразные
• Жидкие
• Пластичные
• Твердые

Газообразные СОТС

В качестве СОТС этого типа применяют нейтральные (азот, аргон, гелий) и активные, кислородосодержащие (воздух, кислород, диоксид углерода), газы. Активные газы не только играют роль охладителя, но и защищают поверхность трущихся металлов от изнашивания, образуя на них оксидные пленки.

В среде кислорода можно затачивать режущий инструмент из инструментальных сталей и твердых сплавов, точить и сверлить кислостойкие и жаропрочные сплавы, шлифовать специальные стали и сплавы. Однако применение газообразных СОТС не получило широкого распространения в практике.

Жидкие СОТС

Жидкие СОТС наиболее распространены. Их принято называть смазочно-охлаждающими жидкостями (СОЖ).

Они разделены на следующие классы:

• Масляные
• Водосмешиваемые (водные)
• Быстрорастворяющиеся

Масляные СОЖ

Масляные СОЖ изготавливаются на основе минерального базового масла, к которому могут быть добавлены антифрикционные, противоизносные, противозадирные, антипенные и противотуманные присадки; ингибиторы коррозии, антиоксиданты.

Процентное содержание минерального масла в таких СОЖ составляет 60. 95 % (в процентах по массе). Обычно это высокоочищенные нафтеновые или парафиновые масла. Иногда в качестве основы для масляных СОЖ используют смесь из нескольких минеральных масел или маловязкие экстракты селективной очистки. При выборе базовых минеральных масел учитывают прежде всего их физико-химические свойства (вязкость, индекс вязкости, групповой углеродный состав) и эксплуатационные характеристики.

Масла без присадок применяют при обработке магния, латуни, бронзы, меди и углеродистых сталей с легкими режимами резания. Однако такие жидкости мало эффективны при резании труднообрабатываемых сталей и сплавов (особенно для тяжелых режимов резания).

Водосмешиваемые СОЖ

Водосмешиваемые СОЖ могут содержать эмульгаторы, нефтяные масла, воду, спирты, гликоли, ингибиторы коррозии, бактерициды, противоизносные, противозадирные и антипенные присадки, электролиты и другие органические и неорганические продукты.

Эти СОЖ применяют в виде эмульсий или водных растворов при абразивной и лезвийной обработке (легкие и средние режимы резания) черных и цветных металлов.

К водосмешиваемым смазочно-охлаждающим жидкостям относится СОЖ EFELE CF-621 от российской компании «Эффективный Элемент».

В сравнении с масляными водосмешиваемые СОЖ обладают следующими преимуществами:

• Более высокая охлаждающая способность
• Относительно низкая стоимость
• Высокая пожаробезопасность
• Меньшая токсичность

Недостатки водосмешиваемые СОЖ:

• Сравнительно невысокие смазывающие свойства
• Низкая эффективность на отдельных операциях
• Недостаточно высокая стабильность свойств во времени

Водосмешиваемые СОЖ разделены на 4 подкласса: эмульгирующиеся (эмульсолы), полусинтетические, синтетические, растворы электролитов.

Быстроиспаряющиеся СОЖ

Быстроиспаряющиеся СОЖ изготовлены на основе галогенпроизводных углеродов. Испаряясь, они охлаждают режущий инструмент и обрабатываемое изделие и оставляют на трущихся поверхностях тонкие смазывающие слои присадок.

Быстроиспаряющиеся СОЖ применяют при сверлении, развертывании, нарезании резьбы и протягивании труднообрабатываемых сплавов и пакетов из пластин разнородных материалов.

При выборе СОЖ для того или иного обрабатываемого материала целесообразно руководствоваться следующими практическими рекомендациями:

• Цветные металлы и легкообрабатываемые стали рационально обрабатывать с применением масляных СОЖ с жировыми добавками
• Мягкие и конструкционные стали рационально обрабатывать с применением хлоросодержащих масляных СОЖ, причем жидкость с высокой концентрацией хлоросодержащих присадок рекомендуется также для протягивания, резьбо- и зубонарезания

СОЖ подают в зону резания лезвийным инструментом следующими способами:

• Свободно падающей струей
• Напорной струей
• Струей воздушно-жидкостной смеси /в распыленном состоянии
• Через каналы в теле режущего инструмента

Пластичные СОТС

Пластичные СОТС обычно представляют собой пластичные смазки. Их используют в мелкосерийном производстве при нарезании резьбы, сверлении, протягивании и развертывании, полировании и обработке металлов напильниками.

Применение пластичных СОТС ограничивается трудностью введения их в зону резания, невозможностью сбора, очистки и повторного применения.

Пластичные СОТС разделены на следующие классы:

• Смазки на углеводородных загустителях (парафин, воск и некоторые полимеры)
• Смазки на мыльных загустителях (натриевые, литиевые, кальциевые, бариевые, свинцовые и др.)
• Смазки на неорганических загустителях (глина, слюда, асбест и др.)

Твердые СОТС

Твердые СОТС по химическому составу подразделены на 3 класса:

• Неорганические продукты слоистой структуры (тальк, графит, слюда, дисульфид молибдена и др.)
• Органические соединения (воски, мыла, твердые жиры, полимеры)
• Мягкие металлы (олово, свинец, медь)

Твердые СОТС применяют при высоких температурах и нагрузках, а также в тех случаях, когда другие типы смазочно-охлаждающих технологических средств неэффективны. Твердые смазки наносят в качестве покрытий на режущий инструмент или обрабатываемый металл.

По применению все СОТС разделены на две группы – для массового и специального применения. СОТС массового назначения пригодны для ряда операций обработки металлов резанием при различных режимах. Они в свою очередь разделены на 3 подгруппы: обычные, универсальные и многоцелевые.

К СОТС специального назначения относяися: газообразные, пластичные и твердые СОТС.

Современные смазочно-охлаждающие технологические составы способны в несколько раз повысить производительность труда, снизить энергозатраты в процессе металлообработки и улучшить ее качество.