Водоэмульсионные СОЖ (критерии оценки качества, состав, приготовление)

ООО «ТЕХНОСОЖ» — быстрорастущая компания, выпускающая запатентованную, высокотехнологичную СОЖ и разделительные эмульсолы для опалубки и форм ЖБИ, с развитой производственной и дилерской базой.

Наша миссия – поднять на принципиально новый уровень производимые в России СОЖи и эмульсолы, заполнить отечественный рынок качественными, недорогими и эффективными смазочными материалами, не уступающими Blaser Blasocut, Castrol, Mobil, Castrol, Fuchs, Houghton и пр.

Качество продуктов компании ТЕХНОСОЖ подтверждено экспертным заключением Министерства Обороны Российской Федерации. СОЖ Синапол производится совместно с институтом ИНЭОС РАН (Институт элементоорганических соединений им. Несмеянова, РАН) агировать на запросы любого потребителя.

Что такое СОЖ?

Смазочно-охлаждающая жидкость или сокращённо СОЖ — общее название жидкостей предназначенных для охлаждения и смазки рабочего инструмента и обрабатываемых изделий при обработке металла, сплавов, пластических масс, камня и других материалов. Смазочно-охлаждающие жидкости обычно поставляются в готовом виде или в виде концентрата. Концентрат СОЖ позволяет получать разбавленные СОЖ, свойства которых можно регулировать, изменяя концентрацию.

В качестве основы смазочно-охлаждающей жидкости чаще всего используют, растительные, минеральные, синтетические масла, растворы водорастворимых мономеров и полимеров, мыльные эмульсии, эмульсии на основе минеральных масел. Обычно СОЖ состоит из нескольких компонентов, каждый из которых отвечает за определённые свойства готового продукта. Основа смазочно-охлаждающей жидкости обеспечивает смазочные свойства СОЖ. Вода, если она входит в состав СОЖ, обеспечивает охлаждение инструмента и детали. Специальные компоненты придают СОЖ другие необходимые свойства, такие как бактерицидные, антифрикционные, стабилизирующие, антипенные, антикоррозионные и другие. Концентраты эмульсионных СОЖ обычно содержат такой важный компонент как эмульгатор. Он позволяет создать стабильную масляно-водяную эмульсию, которая не расслаивается в течение длительного времени.

Чаще всего СОЖ бывает следующих видов:

• масляные СОЖ,
• полусинтетические СОЖ,
• синтетические СОЖ.

Основной компонент масляных СОЖ – минеральное масло. Масляные СОЖ для металлообработки обладают очень хорошими смазывающими свойствами, но имеют слабый охлаждающий эффект.

Полусинтетические СОЖ чаще всего представляют собой концентраты, которые при разбавлении водой образуют стойкие эмульсии типа масло в воде. Полусинтетические СОЖ в виде эмульсии имеют хорошие смазывающие и охлаждающие свойства.

В состав синтетических СОЖ в качестве основы входят продукты органического синтеза. В составе этих СОЖ отсутствуют минеральные масла. Эксплуатационные свойства синтетических СОЖ зависят от компонентного состава и формы применения СОЖ (обычно в виде эмульсии).

Какая СОЖ нужна для токарного станка

Важно выбрать СОЖ, которая максимально соответствует технологическому процессу, который будет выполняться на станке. Но также играет роль качество самой жидкости — оно во многом определяется ее чистотой и зависит от концентрации механических примесей, размера частиц, содержания посторонних масел и т. п. Точные значения того, какой должна быть охлаждающая жидкость для токарных станков ГОСТ, приведена в таблице.

Способ обработки детали на токарном станке	Стандартные показатели чистоты смазочно-охлаждающей жидкости
г/л	мкм	мкм	% (для водосмешиваемых)
Круглое наружное шлифование:
предварительное	0,40	30	8,0	1,0
окончательное	0,10	5	1,5	0,5
Плоское шлифование
предварительное	0,30	20	6,0	1,0
окончательное	0,04	3	1,0	0,5
Точение:
предварительное	0,50	100	50,0	1,0
окончательное	0,30	20	30,0	1,0
Сверление	0,40	50	20,0	1,0
Зенкерование	0,30	15	10,0	1,0
Развертывание	0,10	10	5,0	1,0

Видео: СОЖ для токарного станка

Как продлить срок службы СОЖ

Чтобы СОЖ дольше выполняла заявленные производителем задачи, необходимо регулярно проверять следующие параметры: концентрация жидкости, уровень pH (кислотность) и жесткость воды, которая используется для разбавления. Также на постоянной основе ведется учет параметров охлаждающей жидкости с использованием графиков. Это помогает своевременно принять меры, если свойства СОЖ изменились и это негативно сказывается на качестве металлообработки.

Другие рекомендации:

• добавляйте концентрат в воду, а не наоборот (для водосмешиваемых жидкостей);
• отслеживайте характеристики жидкости;
• поддерживайте концентрацию на рекомендованной производителем отметке;
• не используйте воду, которая может быть заражена бактериями;
• удаляйте «захваченное масло»;
• не доливайте в систему воду, добавляйте новую порцию разбавленного концентрата;
• не используйте технологические жидкости после выхода срока службы;
• поддерживайте чистоту систем подачи СОЖ;
• устраняйте утечки гидравлического и редукторного масел.

Где применяется СОЖ. Функции СОЖ

В процессе обработки металла обычно выделяется большое количество тепловой энергии. При этом обрабатываемая деталь и обрабатывающий инструмент могут нагреваться до высоких температур, которые негативно влияют как на деталь, так и на инструмент. Выделение тепловой энергии приводит к быстрому перегреву в области обработки, а в результате к изнашиванию и выходу из строя рабочего инструмента и к снижению качества обрабатываемой поверхности. Снизить трение в процессе обработки металла, а, следовательно, понизить температуру обрабатываемой детали и инструмента помогает применение смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ).

Смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) – это жидкий состав, который применяется при обработке различных материалов, позволяя снизить нагрузку и температурное воздействие на инструмент и на обрабатываемый материал.

СОЖ может применяться в процессе точения, сверления, проката, штамповки, фрезерования, резания, абразивной обработки различных металлов, сплавов, чугуна, цветных металлов а также различных неметаллических материалов.

Функции СОЖ в процессе работы сложны и многообразны. Это не только функция смазывания и охлаждения. Это также функции измельчение и удаления стружки, снижение нагрузок на инструмент и оборудование, защита оборудования от коррозии, снижение вероятности задира и повреждения поверхностей обрабатываемых деталей и инструмента, увеличение скорости обработки материала и другие.

Действие СОЖ

Современное производство изделий из металла не может обойтись без применения специальных смазочных составов. Это объясняется уникальными свойствами масел и жидкостей, которые участвуют в технологических циклах металлургических, машиностроительных и прочих предприятий.

СОЖ в зависимости от состава могут значительно снизить трение в зоне резания материала, износ инструмента. Смазочные материалы, включающие в свой состав воду, демонстрируют высокую охлаждающую способность. При использовании представленных средств повышается интенсивность производственного процесса. Увеличивается производительность труда.

Виды и характеристики СОЖ

Подавляющее большинство смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) относятся к следующим видам: масляные СОЖ и водосмешиваемые СОЖ.

Масляными СОЖ называются составы, основным компонентом которых является базовое минеральное (нефтяное) масло. Чаще всего в производстве СОЖ используют высокоочищенные нафтеновые или парафиновые масла. Их содержание в составе СОЖ составляет 60 – 95%. В состав масляных СОЖ помимо масла могут входить различные присадки (антифрикционные, антизадирные, антипенные присадки, ингибиторы коррозии, антиоксиданты и др.).

Масляные СОЖ обладают очень хорошими смазывающими свойствами, но имеют слабый охлаждающий эффект. Кроме того к недостаткам масляных СОЖ относятся пожароопасность, низкая термическая стабильность и высокая стоимость.

Водосмешиваемые СОЖ – это наиболее распространённый вид СОЖ, применяемых в металлообработке. Водосмешиваемые СОЖ обычно представляют собой концентрат СОЖ, который при смешении с водой даёт состав, непосредственно применяемый как смазочно-охлаждающая жидкость. Водосмешиваемые СОЖ могут содержать в своём составе минеральные или растительные масла, эмульгаторы, спирты, эфиры, ингибиторы коррозии, бактерициды, противоизносные, противозадирные и антипенные присадки а также другие компоненты. При смешивании с водой концентрата водосмешиваемой СОЖ образуется эмульсия или истинный водный раствор, которые и применяются в виде СОЖ при обработке металлов или других материалов.

Преимуществами водосмешиваемых СОЖ является более высокая, чем у масляных СОЖ, охлаждающая способность, относительно низкая стоимость, пожаробезопасность. К недостаткам таких СОЖ можно отнести более низкие чем у масляных СОЖ смазывающие свойства, склонность к биопоражению, повышенная коррозионная активность и недостаточно высокая стабильность свойств во времени.

Наиболее распространенные составы СОЖ для станков

Для металлообработки на токарных и фрезерных станках производятся следующие виды жидкостей:

• Эмульсолы на основе минеральных и нефтяных масел.
• Эмульгаторы с синтетическими жирными кислотами.
• Токарные и фрезерные работы, предусматривающие быстрорежущую обработку нержавеющих и легированных сталей, производятся по ГОСТ 38.01445-88. Для этих целей предусмотрены синтетические составы, основу которых составляют талловые масла, высокоатомные спирты, триэтаноламин.
• Сульфофрезолы – смеси высокоочищенного масла и серосодержащих составов. Не содержат воды, щелочей, кислот. Такие СОЖ для станков эффективно снижают трение, не вызывают коррозии.

Масляные СОЖ

При обработке металлов на ряде операций применяют масляные смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). Масляные СОЖ представляют собой многокомпонентные системы, содержащие в качестве базовой основы нефтяное (минеральное) масло, содержание которого составляет от 60 до 95%. Сырьём для получения нефтяного масла служит нефть.

Помимо базового масла в состав масляных СОЖ входят комбинации присадок различного функционального назначения. В зависимости от свойств, которые должна иметь СОЖ, в состав масляной смазочно-охлаждающей жидкости могут входить противоизносные, противозадирные, антифрикционные, антикоррозионные, антиокислительные, моющие, диспергирующие, противотуманные, антипенные присадки.

Антифрикционные присадки. К ним относятся технические растительные масла, жирные кислоты и их эфиры, а также полимерные ненасыщенные жирные кислоты. Их содержание обычно составляет 5-25%.

Противозадирные присадки предотвращают схватывание и износ режущего инструмента при наиболее тяжелых температурных и механических нагрузках. Это чаще всего вещества, содержащие серу, хлор, фосфор. В зависимости от условий применения масляных СОЖ содержание в них серы может составлять от 0,5-3% до 20%. Самая распространенная из хлоросодержащих противозадирных присадок — хлорированные парафины. Хлоросодержащие присадки в количестве 3-15% применяют обычно при обработке высоколегированных сталей, т.к. такие присадки увеличивают коррозионную активность масляных СОЖ.

Противоизносные присадки уменьшают износ режущего инструмента при повышенной нагрузке. В качестве таких присадок в составе масло СОЖ применяются диалкилфосфиты, и полимерные жирные кислоты. Противоизносные присадки добавляются в масляные СОЖ в количестве 0.5-5%.

Антикоррозионные присадки — ингибиторы коррозии позволяют снизить коррозионное воздействие масляных СОЖ на изготовляемые детали и станочное оборудование. В качестве таких присадок используют дитиофосфаты и дитиокарбонаты металлов, алкилфенольные присадки, содержащие связанную сульфидную серу, производные бензотриазола, серо- и фосфорсодержащие соединения. В ряде случаев достаточно эффективными ингибиторами коррозии являются присадки, используемые для улучшения смазочных свойств СОЖ: полимерные ненасыщенные жирные кислоты, дисульфиды, аминофосфаты.

Антипенные присадки добавляют в СОЖ для предотвращения пенообразования. В качестве таких присадок чаще всего используют диметилсилоксановые полимеры. В состав масляных СОЖ их вводят в количестве 0.0005-0.001%.

Противотуманные присадки снижают образование масляного тумана (аэрозоля) при высоких скоростях обработки. В качестве противотуманых присадок можно использовать полиолефины в количестве 0.5-3%.

Производство масляных СОЖ заключается в смешении присадок с базовым маслом при температурах, обеспечивающих их полное растворение. Масляные СОЖ не смешиваются с водой и поставляются потребителям готовыми к применению. Масляные СОЖ имеют отличные смазывающие свойства, но при этом посредственные охлаждающие свойства. Используются на режимах обработки, при которых требуются повышенные смазочные свойства и не происходит большого выделения тепла.

Водосмешиваемые смазочно-охлаждающие жидкости. Синтетические и полусинтетические СОЖ.

1. Что такое полусинтетическая сож

2. Что такое синтетическая сож

1. Водосмешиваемые полусинтетические СОЖ.

Широкое распространение в процессах обработки металлов получили концентраты водосмешиваемых смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). К этому классу СОЖ относятся и водорастворимые СОЖ. Строго говоря, границу между двумя типами СОЖ иногда трудно провести, но если вникнуть в суть процесса смешения концентратов этих СОЖ с водой, разницу понять несложно.

Водосмешиваемые (водоразбаляемые) СОЖ – это такие СОЖ, концентраты которых при смешении с водой образуют физические смеси разной дисперсности (в первую очередь различные эмульсии).

Водорастворимые СОЖ при смешении с водой образуют истинные растворы. Концентраты таких СОЖ содержат водорастворимые компоненты и не содержат минеральные масла, которые не растворяются в воде.

В состав концентратов водосмешиваемых СОЖ обычно входят минеральные масла, эмульгаторы и функциональные присадки. Концентраты водосмешиваемых СОЖ, содержащие в своём составе 50 – 75% минерального масла образуют при смешивании с водой молочно-белые грубые эмульсии. Такие концентраты называют эмульсолами.

Концентраты водосмешиваемых СОЖ, содержащие в своём составе 10 – 50% минерального масла обычно образуют при смешивании с водой полупрозрачные стабильные микроэмульсии. Такие концентраты СОЖ часто называют «полусинтетическими».

Стабильность и рабочие характеристики масляных эмульсий СОЖ, получаемых после разбавления концентрата водой, зависят от содержания минерального масла и различных компонентов, входящих в состав концентрата СОЖ.

2. Синтетические СОЖ.

К синтетическим СОЖ можно отнести концентраты СОЖ, которые не содержат минерального масла в своём составе. Базовыми компонентами синтетических СОЖ чаще всего являются синтезированные или прошедшие химобработку продукты. В состав концентратов могут входить различные компоненты, в том числе эмульгаторы, различные присадки.

Номенклатура синтетических СОЖ разнообразна. Концентраты синтетических СОЖ при разбавлении водой могут образовывать как микроэмульсии, так и водные растворы, которые применяют в металлообработке в качестве СОЖ.

Контроль и уход за водосмешиваемыми СОЖ

Ранее, мы прошли все этапы подготовки к эксплуатации водосмешиваемых СОЖ, теперь она залита у нас в станках и пришло время узнать, как за ней ухаживать. Вот здесь начинается самое интересное, потому что водосмешиваемые СОЖ очень капризные и требуют к себе должного внимания. И дело все в том, что основа водосмешиваемых СОЖ вода, а она является естественной средой для бактерий и грибков. Помимо этого нужно брать в расчет и то, что водосмешиваемые СОЖ являются сложными многокомпонентными системами, которые в процессе своей работы претерпевают физико-химические изменения:

— Первое что мы замечаем во время работы — это увеличение или уменьшение концентрации рабочего раствора, связанное с испарением воды или уносом масляной фазы со стружкой (обладает адгезионными свойствами);

— Изменение рН рабочего раствора, из-за жизнедеятельности бактерий и грибков; — Накопление инородного масла в баке с рабочим раствором, например масла для направляющих;

— Накопление в баке станка металлической пыли и стружки;

— Попадание механических примесей в рабочий раствор из окружающей среды;

— Окисление масла и действующих присадок при контакте с воздухом;

— Пенообразование;

Важно знать, как все эти факторы влияют на эмульсию, как их контролировать и какие нужно проводить корректирующие действия.

Для контроля изменения параметров рабочего раствора рекомендуется вести таблицу, в которую нужно заносить следующие измерения:

— Концентрация (Рекомендуется делать замер каждый день);

— рН (Рекомендуется делать раз в неделю);

— Объем рабочего раствора в баке;

— Запах (Рекомендуется проверять каждый день);

— Наличие масла на поверхности рабочего раствора в баке (Рекомендуется проверять каждый день);

— Бактерии/грибки (Рекомендуется делать по необходимости);

Контроль концентрации

Самое важное и наиболее частое, что Вы будете проверять — концентрация рабочего раствора. Очень важно поддерживать концентрацию в рабочем диапазоне, рекомендованном производителем. Поскольку низкая концентрация способствует росту бактерий, может вызывать коррозию станков/заготовок и снижает эффективность обработки металла. В свою очередь высокая концентрация может вызвать раздражение кожи, пенообразование, плюс на высоких режимах работы снижается эффективность охлаждения.

Отбор проб для определения концентрации СОЖ рекомендуется производить непосредственно в рабочей зоне оборудования. Концентрацию можно определить двумя способами:

Лабораторным (методом титрования)

Портативным (с помощью ручного рефрактометра)

При использовании рефрактометра для получения фактического значения концентрации рабочей эмульсии применяют следующую формулу:

Фактическая концентрация = ПР * ПК

Где ПР — показание рефрактометра;

ПК — поправочный коэффициент СОЖ (У всех СОЖ коэффициент различается, связанно это с составом), указывается в техническом описании к продукту;

Далее, когда мы узнали концентрацию в оборудовании, нам нужно провести необходимые корректировки рабочего раствора. Расчет количества концентрата, необходимого для корректировки рекомендуем делать по следующей формуле:

V = Vрабочего раствора * (Ктребуемую — Ктекущая) / (ПК — Ктребуемая)

Где V — объем, литры

К — концентрация, %

ПК — поправочный расчетный коэффициент (необходимость увеличения концентрации —

100; необходимость уменьшения концентрации — 0)

Контроль рН

Еще один не менее значимый параметр, рН или водородный показатель, по нему мы отслеживаем кислотно-щелочное равновесие в рабочих растворах СОЖ. Еще раз кратко вспомним теорию: Рабочий диапазон рН у СОЖ от 8,7 до 10. Низкий рН в рабочем растворе создаст благоприятную среду для микроорганизмов, это запустит процесс биопоражения, что скажется на долговечности эксплуатации. Высокий рН в рабочем растворе может вызвать раздражение кожи (химический ожог).

Экспресс-анализ pН можно производить двумя способами:

Электронным прибором рН-метр

С помощью тест полосок (лакмусовой бумаги)

Биопоражение

Заострим внимание на данной теме, так как это самый главный фактор из-за которого водосмешиваемые рабочие растворы СОЖ приходят в негодность. Бактерии одна из первых форм жизни на земле и самая многочисленная, их биомасса больше чем биомассы растений и животных вместе взятых. Бактерии окружают нас повсюду, в почве, воде, на каждой поверхности, будь то дом, стол или кровать. Они существуют снаружи и внутри нас, поэтому важно знать, как нам с ними уживаться, но говорить мы естественно будем только в контексте водосмешиваемых СОЖ.

Итак, бактерии окружают нас везде и естественно они присутствуют в водосмешиваемых СОЖ. Стоит отметить, что с точки зрения эксплуатации СОЖ, бактерий можно разделить на два типа — безвредные и вредные. Безвредные бактерии, живут в среде, в которой присутствует кислород. Вредные бактерии начинают бурную жизнедеятельность в среде с отсутствием кислорода, именно из-за них СОЖ приходит в негодность. Сдерживающим фактором роста вредных бактерий является кислород, СОЖ должна постоянно подвергаться насыщению воздухом. Во время работы, пока СОЖ циркулирует по системе оборудования, происходит насыщение рабочего раствора кислородом и это помогает «хорошим» бактериям одержать верх. Если же поступления кислорода в СОЖ нет, например, при длительном простое станочного парка (стоит отметить, что инородное масло, полностью покрывающее поверхность в баке станка, вносит значительную лепту, так как доступ воздуха в бак с СОЖ прекращается), среда становится благоприятна для начала жизнедеятельности вредных бактерий. Начинается размножение, бактерии питаются минеральным маслом, эмульгаторами и ингибиторами, понижая антикоррозийную защиту и вызывая порчу рабочих растворов СОЖ. Сопровождается все это образованием отложений и запахом «тухлого яйца» сероводорода, также рабочий раствор может поменять свой цвет на серо-голубой. Закрепляем основные признаки биопоражения:

— Неприятный запах;

— Снижение уровня рН ниже нормы

— Изменение цвета рабочего раствора

— Косвенный признак, при наличии которого необходимо предпринимать действия — это инородное масло на поверхности в баке.

При появлении одного из этих признаков, необходимо срочно проверить рабочий раствор на биопоражение. Для проверки используются специальные погружные слайды (дипслайды). Пластина слайда покрыта плотной питательной средой, с одной стороны TTX-агаром бледно-желтого цвета, способствующей размножению бактерий, а с другой розовым бенгальским агаром, способствующей росту грибков и дрожжей. Слайд погружают в пробу жидкости, после стекания избытка помещают в пробирку. Далее в темном месте при комнатной температуре выдерживают в течение 3-5 дней. По истечении времени внешний вид дип-слайда сравнивается с эталонами.

Количество КОЕ/мл 102 считается незначительным и не требует специальных корректирующих действий, достаточно увеличить концентрацию рабочего раствора чтобы подавить рост бактерий. Количество КОЕ/мл 104 считается значительным и требует введения в рабочий раствор специальных бактерицидных составов (биоциды или фунгициды), предлагаем воспользоваться биоцидом «БАКЦИД». Количество КОЕ/мл выше 104 считается критическим и проведение коррекции нецелесообразно. Требуется полная замена рабочего раствора после тщательной очистки от загрязнений и остатков старой СОЖ, промывки и дезинфекции моюще-дезинфицирующим раствором системы подачи СОЖ. Для этих целей предлагаем использовать очиститель систем подачи СОЖ «ЭКОС-Д».

Классификация водосмешиваемых СОЖ

Широкое распространение в процессах металлообработки получили концентраты водосмешиваемых смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). К этому классу СОЖ относятся и водорастворимые СОЖ. Поставка таких СОЖ осуществляется в виде концентрата, из которого непосредственно на месте применения готовится рабочая эмульсия или раствор необходимой концентрации. При этом обязательным условием получения стабильной эмульсии является правильное разбавление концентрата водой — он добавляется в воду и тщательно перемешивается.

Водосмешиваемые СОЖ – это такие СОЖ, концентраты которых при смешении с водой образуют физические смеси (эмульсии) разной дисперсности: грубодисперсные, эмульсии средней дисперсности и микроэмульсии.

Чаще всего в состав водосмешиваемых СОЖ в качестве основы входит минеральное масло, а также эмульгаторы, стабилизаторы и различные присадки, улучшающие характеристики рабочих эмульсий. К водосмешиваемым СОЖ относятся:

1. Эмульсолы. Содержат в своём составе 50 – 75% минерального масла. При смешении с водой таких концентратов образуются грубодисперсные эмульсии молочно-белого цвета. Такие эмульсии отличаются пониженной стабильностью, но обладают высокими смазывающими характеристиками.

2. Полусинтетические СОЖ. К ним относятся концентраты водосмешиваемых СОЖ, содержащие в своём составе 10 – 50% минерального масла. Такие концентраты СОЖ образуют при смешивании с водой полупрозрачные стабильные эмульсии или микроэмульсии, обладающие хорошими смазывающими и охлаждающими свойствами.

3. Синтетические СОЖ. К синтетическим СОЖ можно отнести концентраты СОЖ, которые не содержат минерального масла в своём составе. Базовыми компонентами синтетических СОЖ чаще всего являются различные поверхностно-активные вещества (ПАВ), жирные спирты, эфиры, водорастворимые полимеры и другие синтезированные продукты. Концентраты синтетических СОЖ при разбавлении водой могут образовывать как микроэмульсии, так и водные растворы, которые применяют в металлообработке в качестве СОЖ.

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.

Отличие синтетической от полусинтетической СОЖ

К синтетическим СОЖ можно отнести концентраты СОЖ, которые не содержат минерального масла в своём составе. Базовыми компонентами синтетических СОЖ чаще всего являются синтезированные или прошедшие химобработку продукты. В состав концентратов могут входить различные компоненты, в том числе эмульгаторы, различные присадки и добавки.

Концентраты водосмешиваемых СОЖ, содержащие в своём составе 10 – 50% минерального масла обычно образуют при смешивании с водой полупрозрачные стабильные микроэмульсии. Такие концентраты СОЖ часто называют «полусинтетическими».

Полусинтетические СОЖ получили широкое распространение в металлообрабатывающем производстве. Они обладают хорошими смазывающими и высокими охлаждающими свойствами. К основным недостаткам полусинтетических смазочно-охлаждающих жидкостей относятся недостаточная стабильность эмульсии, недостаточная биостабильность, пониженная экологичность состава, высокие затраты на утилизацию.

В отличие от полусинтетических синтетические СОЖ не содержат минеральное масло. У каждого синтетического состава может быть свой особый базовый компонент. Это основное отличие синтетических и полусинтетических СОЖ. Базовые компоненты синтетических СОЖ могут иметь различные свойства и это определяет основные свойства рабочих СОЖ, полученных из таких концентратов. Синтетические СОЖ в отличие от полусинтетических имеют повышенную биостабильность, облегчённую утилизацию отработанных составов. Рабочие жидкости синтетических СОЖ обычно имеют высокую стабильность и широкий диапазон рабочих возможностей.

Марки и рейтинг СОЖ

Первые места в рейтинге СОЖ для металлообработки занимают продукты марок Henkel, Blaser, Cimcool — данные фирмы специализируются на выпуске смазочно-охлаждающих жидкостей. Для компаний Castrol, Shell, Mobil основным направлением является производство моторных масел, а выпуск СОТС для них — «побочное» дело. При этом стоимость СОЖ всех вышеперечисленных марок одинаково высока, в том числе из-за немалых затрат на доставку и растаможку.

Кроме того, под видом эмульсий и эмульсолов известных марок нередко продаются фальсификаты, опасные не только для оборудования, но и для здоровья людей.

Смазывающе-охлаждающие жидкости отечественного производства стоят значительно дешевле, но при этом обладают рядом недостатков, в числе которых:

• быстрое расслоение, бактерицидное заражение и, как следствие, и потеря рабочих свойств;
• коррозия и разрушение деталей станка, выполненных из цветных материалов;
• вспенивание и выпадение осадка при использовании с жесткой водой;
• аллергические реакции и другие проблемы со здоровьем у персонала;
• высокая токсичность отработанной эмульсии и проблемы с её утилизацией.

При разработке нашей продукции мы учли эти факторы, поэтому концентрат СОЖ для металлообработки марки Oilсool полностью отвечает современным санитарно-гигиеническим требованиям, а пакет присадок Ecoboost 2000 обеспечивает высокие антикоррозионные, антифрикционные, противозадирные и другие важные эксплуатационные свойства. Производимые нами смазочно-охлаждающие жидкости ничем не уступают зарубежным аналогам и при этом стоят дешевле.

Классификация водорастворимых СОЖ

Поставка водосмешиваемых эмульсолов осуществляется в виде концентрата, который используется для приготовления рабочих эмульсий непосредственно на месте применения. При этом обязательным условием получения качественного продукта является правильное разбавление концентрата водой — он добавляется в воду и тщательно перемешивается.

Эта группа включает три основных разновидности СОЖ с разной дисперсностью основного компонента:

1. Эмульсионные: грубодисперсные продукты, получаемые путем разбавления водой эмульсолов, содержащих до 85% минеральных масел. Вследствие смешивания эмульсола и воды в концентрации 5-30% образуется эмульсия белого цвета, обладающая высокими смазывающими характеристиками.
2. Полусинтетические: концентрированные продукты с коллоидной степенью дисперсии, содержат до 50% минеральных масел. Рабочий полупрозрачный раствор концентрацией 1-10% получают при смешивании с водой. Он в равной мере характеризуется хорошими смазывающими и охлаждающими свойствами.
3. Синтетические: концентраты, не содержащие масел, имеют молекулярную степень дисперсности. Основные компоненты: поверхностно-активные вещества (ПАВ), вода, водорастворимые полимеры и присадки. Рабочий раствор в концентрации 1-10% обладает высокими охлаждающими свойствами.

СОЖ: Структура, виды, преимущества применения

Обработка металлических изделий в области соприкосновения инструмента и заготовки предполагает трение. Вследствие этого выделяется много тепла, обработка получается некачественной, оборудование быстро приходит в негодность, изменяется состав металлов, их основные характеристики. Во избежание подобных результатов, в ходе выполнения токарной и иных разновидностей металлообработки без СОЖ никак не обойтись.

Что нужно знать о СОЖ?

Смазочно-охлаждающую жидкость называют СОЖ, существует еще аббревиатура СОТС, которой обозначают смазочно-охлаждающие технологические средства. Они включают множество элементов, использующихся для определенных целей и помогающих достичь нужного эффекта. Вещества имеют ярко выраженную способность уменьшать силу, с которой происходит трение, оберегают от ржавления оборудование, не допускают перегрева, ликвидируют пыль, стружку, препятствуют преждевременному изнашиванию главных деталей.

Свойства и разновидности жидкостей

Вязкость и плотность считаются главными техническими свойствами СОЖ, они зависят непосредственно от состава, обеспечивая его такими качествами, как смазка и охлаждение. Важной особенностью жидкости считается температура, при которой она замерзает. Таким образом, определяются условия, разрешающие активно использовать смазочное вещество. Существует категории жидкостей, различающиеся по составляющим:

• масляные
• водосмешиваемые

Отталкиваясь от формы выпуска, определяют концентраты и эмульсии, к особой категории принадлежит аэрозоль, актуальный на нестационарных местах работы.
Масляные жидкости

Под этим понятием подразумеваются очищенные минеральные масляные продукты (с наличием вязкости 2-40 мм2/с при 50°С) или продукты с содержанием различных присадок. Основным ресурсом для их изготовления является нефть, потому они причислены к горючим жидким веществам. Они обладают высокими смазывающими характеристиками, однако, есть и некоторые минусы: плохо охлаждаются и испаряются, имеет место риск возгорания. Масляные жидкие вещества не предполагают особые процедуры приготовления, потому реализовываются уже приготовленными к использованию.

Особенности выбора и использование масляных веществ

Характеризуются показателями вязкости, плотности, вспышек температур, что считается главными критериями в ходе выбора конкретной марки жидкости. В большинстве случаев, употребляются в тяжелых условиях функционирования на оборудовании по резке металлических изделий, где подача происходит медленно и имеет место глубокая резка. Эмульсолы востребованы при осуществлении таких действий, как хонингование, развертывание, сверление, еще в обстоятельствах, если нельзя применять водосодержащие вещества из-за уплотнения станка. Очищенные масла, где отсутствуют присадки, используются не так активно, при стандартной деятельности с цветными металлами, чугуном и сталями углеродистым. Материалам, обработка которых включает сложности, более всего подойдут масляные охлаждающие жидкие вещества со сложной структурой и присадками. При выборе между марками смазочно-охлаждающего вещества с подобными свойствами, специалисты советуют сфокусироваться на следующих вариантах:

• Продуктах, обладающих повышенной прозрачностью для максимального обозрения рабочей зоны.
• Продуктах, не образовывающих своеобразную туманность, и являющихся неопасными для сотрудников.
• Продуктах, не включающих хлор, не имеющих особых смазывающих способностей, обеспечивающих требуемое качество работы.

Вещества синтетического и полусинтетического происхождения
Водосмешиваемые жидкости включают разнообразные элементы – органические, неорганические, такие как: вода, спирты, эмульгаторы и иные характерные составляющие. К главным преимуществам данной разновидности эмульсолов можно отнести приемлемую цену, незамысловатость процедуры создания эмульсий, незначительный риск возгорания, отличные охлаждающие характеристики. Среди недостатков можно отметить пенообразование, повышенную степень поражения микроорганизмами, плюс, значительные растраты на утилизацию.

Виды водорастворимых СОЖ

Водосмешиваемые вещества поставляются в качестве концентрата, применяемого для создания эмульсий прямо в месте использования. Чтобы в итоге получить продукт высокого качества, надо соблюдать важное условие: разбавить нужным объемом воды, основательно перемешать. Существует три вида жидкостей с разным содержанием главной составляющей:

• Эмульсионные жидкости: являются грубодисперсными, получаются посредством разбавления эмульсола водой, там содержатся масла минерального происхождения (85%). В итоге образовывается белое вещество, имеющее особые смазывающие способности.
• Полусинтетические жидкости: продукты с наличием коллоидного уровня дисперсии, включают минеральные масла (50%). Полупрозрачный состав достигается благодаря наличию воды, обретает характерные смазывающие и охлаждающие свойства.
• Синтетические жидкости: подразумеваются смеси с отсутствием масел. Главными составляющими считаются вода, присадки, разнообразные полимеры. Полученный состав отличается особыми свойствами охлаждения.

Составляющие и характеристики жидкостей
Данные средства имеют отличительную особенность – это охлаждение, потому являются подходящими для того, чтобы эффективно обрабатывать металлические изделия, выполняющейся на внушительной скорости. Еще они предоставляют возможность в итоге иметь рабочий состав различной концентрации. Такое преимущество значительно расширяет сферу использования продукта. Для примера: одинаковую марку жидкости можно свободно применять в процессе механической черновой обработки с концентрацией 2-5%, а если имеет место особенно сложная процедура, то 8%. Синтетические вещества с незначительной концентрацией 1,5-2,5%, в большинстве случаев, употребляются при проведении шлифовальных процедур. В приложенной к продукту документации от изготовителей прописаны оптимальные концентрации и использование марок для конкретного вида обработки. Если четко соблюдать дозировки, это обеспечит гарантию получения стабильного состава СОЖ, а помимо этого преимущества, появится еще возможность обработать изделие с наибольшей продуктивностью.

Принципы выбора и использования СОЖ

Фрезерный и токарный вид обработки представляют собой главную область использования жидкостей. Подходящий эмульсол определяют, исходя из присутствующих во время производства условий: разновидности инструмента, процедур, используемого материала, метода подачи эмульсии.

Какую жидкость лучше выбрать для работы с токарным оборудованием?

Не существует однозначного ответа: осуществлять выбор следует при учете режима скорости, плюс, специфики изделия, проходящего соответствующую обработку. При взаимодействии с токарным станком, рекомендуют жидкости с оптимизированными качествами по отведению тепла. Даже когда обрабатываются нержавеющие виды металлов концентрат должен включать специализированные присадки, чтобы не допустить коррозии применяемых инструментов и отдельных деталей оборудования. В токарной эмульсии, при помощи которой обрабатывают вязкие металлы, обязаны быть антизадирные составляющие.

Как сделать правильный выбор жидкости для фрезерования?

Предъявляемые к жидкости требования, обычно зависят от материала, из которого сделан инструмент, вида заготовки и режима, в котором осуществляется резка. Для примера:

• в ходе применения фрез, обладающих твердосплавными пластинами, жидкость обязана включать особые свойства смазки, незначительные охлаждающие качества (фрезерование представляет собой прерывистую процедуру, потому активное охлаждение места реза может повлечь возникновение трещин на инструментах, и предпосылкой тому станут резкие температурные перепады);
• при работе с алюминиевыми элементами, чтобы улучшить качество, стоит выбрать СОЖ с наличием антизадирных присадок.

Выбор жидкости для шлифовальных станков: специфика и принципы
В процессе шлифовки к данным жидкостям предъявляются высокие требования по нескольким свойствам: пожаробезопасности, пенообразованию, туманообразованию, наличию веществ, представляющих опасность для самочувствия сотрудников. Во время работы появляется много стружки, пыли, а это, в свою очередь, вызывает возникновение царапин на верхней части изделия. По данной причине, чтобы достичь желаемого качества, стоит фокусироваться на вариантах с присутствием особых моющих свойств.

СОЖ для сверления

При поиске подходящей для сверлильного оборудования жидкости надо учитывать предполагаемую глубину создаваемых отверстий: у нее должны присутствовать хорошие теплоотводящие и антифрикционные способности. СОЖ включает элементы, которые не позволяют металлу прилипать к сверлу и это способствует лучшей обработке отверстий в стальных изделиях. Одно из наиболее значимых требований к жидкостям в момент применения твердосплавных сверл – это наличие присадок, которые не позволяют выгореть кобальту.

Подходящие жидкости для обработки металлов при помощи давления

В этом случае СОЖ выбирают, учитывая специфику режимов технологий, выполняемых процедур. В большинстве случаев, для выполнения процедур горячей штамповки используют жидкости на базе воды с наличием графита, без него, плюс, масляные виды с наличием графита. Благодаря таким формируется смазочная пленка, стойкая к нагреванию, с высокими разделительными характеристиками. Они понижают степень износа оборудования, не позволяют произойти контактированию заготовки с матрицей. В настоящее время широко востребован специализированный масляный продукт для штамповки, содержащий особенные полярные присадки, другими словами, эфиры. Его основное отличие состоит в незначительной вязкости, беспрепятственном нанесении на поверхности, быстром испарении при нагреве. Оно не предполагает очистки. Для выполнения холодной обработки изделий при помощи давления создаются жидкости на базе масел со множеством разнообразных присадок, смазок, которые снабжают необходимыми эксплуатационными характеристиками, например, устойчивостью к ржавлению, изнашиванию. Образующаяся пленка минимизирует трение, текущие изъяны, делает поверхность изделия лучше.

Марки и рейтинг современных жидкостей

Лидирующие позиции в современном рейтинге принадлежат изделиям, изготовленным таким брендами, как Henkel, Cimcool, Blaser, специализирующимися на реализации подобной продукции. Для предприятий Castrol, Mobil, Shell характерна деятельность, нацеленная на изготовление моторных масляных жидкостей, выпуск СОТС для них не является основной деятельностью. Цена изделий высокая, из-за внушительных текущих затрат. Помимо этого, под маркой товаров знаменитых брендов предлагаются фальсификаты, представляющие опасность, как для самого оборудования, так и для человека. Варианты отечественного изготовления обладают более низкой стоимостью, одновременно, многочисленными минусами, например: мгновенное расслоение, заражение бактериями, следовательно, утрата функциональности; расположенность к коррозии, разрушение элементов, станка; вспенивание, возникновение осадков в момент взаимодействия с жесткой водой; аллергия и масса других проблем с самочувствием персонала; повышенная токсичность использованной эмульсии, трудности с ее утилизацией. В процессе создания данной продукции нами были учтены вышеупомянутые факторы, потому СОЖ бренда Oilсool соответствует полностью условиям по санитарии и гигиене, а набор качественных присадок марки Ecoboost 2000 помогает достичь особых свойств: противостояние коррозии, задирам и др. Изготавливаемые нашей компанией вещества, ничуть не хуже импортных аналогов, кроме того, имеют доступную стоимость.

Необходимость замены СОЖ

Менять эмульсол необходимо по истечению периода его эксплуатации, а еще если в ходе применения эмульсол внешне изменился, его эксплуатационные свойства ухудшились. Согласно пройденной практике, масляные жидкости располагают гораздо большим периодом хранения, если сравнить их с водными. Подобный факт можно объяснить так: вода – это благоприятная среда для размножения различных микроорганизмов, что влечет за собой понижение степени кислотности рН и возникновение неприятного запаха. Существуют еще факторы, вредящие СОЖ — это высокие температурные показатели, загрязнение абразивами. В итоге СОЖ утрачивают стабильность, главные характеристики, обретают токсичность. Если выполнять периодический контроль состояния жидкостей, то можно обнаружить вовремя несоответствия и успешно откорректировать. Частота выполнения такого действия имеет свои правила:

• для масляных: один раз на месяц;
• для полусинтетических, синтетических: раз в четырнадцать дней;
• для эмульсионных: раз в семь дней.

Это интересно:

• Для безопасного производства недостаточно одного СОЖ, необходима установка фильтров масляного тумана!

ГОСТы и ТУ на смазочно-охлаждающие жидкости

Производство СОЖ – это сложный технологический процесс.

Все смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) как концентраты, так и готовые эмульсии, изготавливаются согласно технической документации, в состав которой могут входить ГОСТы, ТУ, Сертификат соответствия и другие документы.

Государственные стандарты (ГОСТ) описывают технические требования общие для всей отрасли производства СОЖ, такие как, общие технические требования, методы испытания СОЖ и др.

Обычно смазочно-охлаждающие жидкости выпускаются производителями по техническим условиям (ТУ), которые разрабатываются предприятием-изготовителем СОЖ конкретно для каждого состава. ТУ на смазочно-охлаждающую жидкость содержит общее описание СОЖ, физико-химические свойства состава или свойства концентрата и эмульсии, условия хранения и транспортировки СОЖ, требования безопасности и охраны окружающей среды, методы испытания СОЖ и другая необходимая потребителям информация.

Вывод

Мы прошли с Вами длинный путь в освоении правил эксплуатации СОЖ, придерживаясь их, Вы сможете продлить срок службы рабочих растворов СОЖ и избежать проблем, которые возникают во время неправильной эксплуатаци.

Обращайтесь в , наши технические специалисты будут рады подобрать для Вашего оборудования смазочно-охлаждающую жидкость и сопутствующую продукцию. Купив у нас продукцию, Вы не останетесь брошенными. Все возникающие вопросы по эксплуатации продукции нашего производства, будут решены с отделом технического сопровождения клиентов.

Как выбрать СОЖ для фрезерования?

• при использовании фрез с твердосплавными пластинами они должны сочетать высокие смазочные и низкие охлаждающие свойства (фрезерование является прерывистым процессом, поэтому интенсивное охлаждение зоны реза приводит к образованию термических трещин на режущих кромках инструмента из-за резких перепадов температуры);
• при обработке деталей из алюминия и нержавейки необходимо для улучшения качества обработки поверхностей следует применять СОЖ с антизадирными присадками.

СОЖ для обработки металлов давлением

Подбор СОЖ для обработки металлов давлением осуществляют с учетом особенностей технологических режимов выполняемых процессов (прессование, горячая или холодная штамповка).

В основном для операций горячей штамповки применяются пожаробезопасные смазочно-охлаждающие жидкости на водной основе с графитом и без графита, а также масляные СОЖ с графитом. Эти продукты образуют термостойкую смазочную пленку с хорошими разделительными свойствами. Они уменьшают износ оборудования, предотвращая жесткий контакт матрицы и заготовки.

Широкое применение получило также специальное испаряющееся масло для штамповки, в состав которого входят особые полярные присадки (эфиры). Оно отличается невысокой вязкостью, легко наносится на рабочие поверхности, испаряется при нагреве и не требует последующей очистки.

Для холодной обработки металлов давлением выпускаются СОЖ на масляной основе со значительным содержанием различных присадок и смазочных добавок, придающих нужные эксплуатационные свойства — коррозионную устойчивость и износостойкость, хорошие противозадирные качества. Создаваемая защитная масляная пленка снижает трение, уменьшает дефекты и улучшает качество поверхности получаемой детали.