Из чего состоят смазочно-охлаждающие жидкости?

В отраслях, использующих традиционные методы производства, ни один другой сегмент не играет такой важной роли, как процесс механической обработки. Это не только костяк таких отраслей, но и тот сегмент, на который приходится основная часть производственных затрат. А уже в процессе механической обработки нельзя обойтись без правильного подбора смазочно-охлаждающих жидкостей, чтобы сделать это необходимо знать из чего они состоят.

Эмульсии - наиболее распространенный тип смазочно-охлаждающих жидкостей на сегодняшний день. Эмульсия изготавливается путем добавления концентрата в воду с образованием продукта молочного цвета. Внешний вид эмульсии зависит от типа продукта и размера капель масла. Крупные капли масла дают более кремовый цвет, а мелкие - более прозрачную эмульсию, похожую на молоко с низким содержанием жира.

Существуют также концентраты, не содержащие масла; они дают прозрачную эмульсию и называются синтетическими.

Концентраты смазочно-охлаждающих жидкостей состоят из базовых масел, сложных эфиров и жирных кислот, эмульгаторов, антикоррозийных, рН-регулирующих присадок, биоцидов и пеногасителей. Свойства эмульсии могут быть изменены и варьироваться путем изменения концентрации составляющих компонентов. Обычно продукты используются в концентрации 4-10%. Водосмешиваемые смазочно-охлаждающие жидкости обладают отличной охлаждающей способностью и это очень важная их особенность в связи с тем, что в промышленности возросла потребность в продуктах с хорошей охлаждающей эффектом. Это связано с тем, что новые станки работают на более высоких скоростях, что приводит к выделению большего количества тепла.

Водосмешиваемые смазочно-охлаждающие жидкости дешевле, чем масла для резки н содержащие воды. Недостатком водосмешиваемых смазочно-охлаждающих жидкостей является то, что их необходимо часто проверять, чтобы убедиться в правильной концентрации. Если в системе будет неправильная концентрация, это приведет к снижению производительности, проблемам с коррозией и, возможно, росту бактерий.

• Основа - минеральное масло, сложные эфиры.
• Эмульгатор/тензид - сульфонаты, мыла, синтетические тензиды.
• Защита от коррозии - сульфонаты, мыла, амины, амиды жирных кислот.
• Регуляторы рН - алкиламины, борамины.
• Защита от износа - минеральное масло, сложные эфиры, соединения серы/фосфора.
• Биоциды – «доноры формальдегида» и т.д.
• Пеногасители - силиконовые масла, восковые эмульсии, соединения кальция..

Синтетика имеет ту же структуру, что и эмульсии, за одним исключением: в качестве основы в них не используется минеральное масло.

Масла для обработки резанием используются в основном тогда, когда требуются хорошие смазывающие свойства, например, при сверлении глубоких отверстий, нарезании резьбы и развертывании.

Масла для резки имеют различную вязкость, базовые масла и присадки в зависимости от процессов и того, какие металлы обрабатываются. В качестве базовых масел используются минеральные масла, синтетические масла, белые масла и сложные эфиры. Также часто добавляются "жирные масла" (например, растительные масла, животные масла и сложные эфиры) для защиты от износа. Также иногда используются противоизносные присадки (например, сера, фосфор или хлор). Масла для резки обладают лучшими смазывающими свойствами, чем водосмешиваемые СОЖ, но имеют меньший охлаждающий эффект. Неочищенные масла варьируются от простых до очень сложных по составу.

Одним из недостатков смазочно-охлаждающих масел, содержащих активные сернистые присадки, является то, что они могут обесцвечивать желтые металлы.

Обычно продукты такого типа обеспечивают превосходную защиту от коррозии.

Существует два основных типа присадок: противоизносные (или "полярные") присадки и противозадирные присадки.

Противоизносные (полярные) присадки:

• Жирные кислоты;
• Сложные эфиры;
• Полигликоли.

Противозадирные/высокотемпературные присадки:

• Фосфат;
• Хлор (не так широко используется в настоящее время по экологическим причинам);
• Сера.

Когда поверхности компонентов легко контактируют друг с другом износ можно ограничить с помощью присадок поверхностно-активных веществ. Эти присадки образуют мембрану на поверхностях, которые скользят друг по другу. Типичным продуктом, содержащим противоизносную присадку, является гидравлическое масло.

Процесс:

• При смешанной и граничной смазке металлические поверхности трутся друг о друга.

Результат:

• Износ, приводящий к сокращению срока службы.

Функция присадки:

• Формирует защитное покрытие на металлических поверхностях, снижая тем самым износ.

Когда поверхности деталей часто контактируют друг с другом при больших нагрузках, выделяется тепло.

Для снижения вредного износа можно использовать противозадирные присадки, которые обладают способностью образовывать химические соединения на поверхности контакта при высоких температурах. Режущие масла для более жесткой обработки стали, алюминия и титана почти всегда содержат какую-либо противоизносную присадку.

Процесс:

• Металлические поверхности сильно трутся друг о друга при больших нагрузках.
• Кинетическая энергия преобразуется в резкое повышение температуры в местах контакта.
• Металлы свариваются вместе, и материал постепенно ослабевает.

Результат:

• Сокращение срока службы инструмента и больше бракованных обработанных деталей.

Функция присадки:

• При повышении температуры в контакте между штампом и заготовкой присадка активизируется и создает защитную химическую пленку, которая предотвращает сварку.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎Все что нужно знать о смазочно-охлаждающих жидкостях (СОЖ)»‎ и «‎Как правильно выбрать смазочно-охлаждающую жидкость?»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!