Минеральные СОЖ – это смазочно-охлаждающие жидкости, используемые в процессах металлообработки для снижения трения и температуры в зоне резания. Они играют ключевую роль в обеспечении эффективной и безопасной работы станков: токарных, фрезерных, сверлильных, шлифовальных и пр.
Минеральные СОЖ состоят из эмульгированных масел и различных добавок, которые обеспечивают жидкостям свойства, необходимые для конкретного метода обработки. В состав может также входить вода.
За счет масла СОЖ создает на поверхности режущего инструмента пленку, которая предотвращает его износ. Ингибиторы коррозии, противопенные агенты, биоциды и другие компоненты делают смазочно-охлаждающие жидкости более функциональными и увеличивают срок их службы.
Минеральные СОЖ: области применения
СОЖ на основе минерального масла отличаются хорошими показателями плотности и вязкости, поэтому традиционно используются для металлорежущего оборудования, работающего в тяжелых режимах. Они идеально подходят для процессов, характеризующихся низкой скоростью подачи заготовок и большой глубиной резания.
Минеральные смазочно-охлаждающие жидкости широко применяются при хонинговании, развертывании и сверлении, а также в тех случаях, когда уплотнение станка не позволяет использовать водосмешиваемые СОЖ.
Жидкости на основе чистого минерального масла без добавок не очень распространены ввиду ограничений в использовании – они допустимы при простых работах с углеродистыми сталями и чугуном, а также некоторыми цветными металлами (медью, бронзой, латунью).
Для труднообрабатываемых материалов лучше подходят минеральные СОЖ с более сложным составом. Они содержат противозадирные, антифрикционные, антитуманные и другие виды присадок.
Источник изображения: Dmitry Kalinovsky / www.shutterstock.com/ru
При выборе масляной СОЖ следует обращать внимание на следующие моменты:
-
Прозрачность жидкости – чтобы лучше видеть зону обработки
-
Отсутствие масляного тумана – в целях исключить нанесение вреда здоровью персонала
-
Отсутствие хлора в составе СОЖ – такие жидкости обладают более высокими смазывающими характеристиками и обеспечивают лучшее качество обработки
Сравнение минеральных СОЖ разных типов
Минеральные СОЖ могут быть как масляными (без добавления воды), так и водосмешиваемыми. Первые выпускаются уже готовыми к применению, вторые – в виде концентратов, которые необходимо разбавлять водой в определенной пропорции.
Масляные СОЖ обладают отличной смазывающей способностью, они менее, чем водорастворимые, подвержены загрязнению бактериями и грибками. Однако у этих составов есть и минусы: не слишком хорошие охлаждающие свойства, высокая испаряемость и горючесть.
Водосмешиваемые смазочно-охлаждающие жидкости можно разделить на три подтипа:
-
Эмульсолы (50-75 % минерального масла): грубодисперсные эмульсии молочно-белого цвета; хорошо смазывают, но характеризуются пониженной стабильностью
-
Полусинтетические СОЖ (10-50 % минерального масла): стабильные полупрозрачные микроэмульсии с хорошими смазывающими и охлаждающими свойствами
-
Синтетические СОЖ (0 % минерального масла): в качестве базовых компонентов в таких жидкостях могут использоваться жирные спирты, поверхностно-активные вещества (ПАВ), водорастворимые полимеры, сложные эфиры и другие синтезированные материалы
Таким образом, водосмешиваемые минеральные СОЖ отличаются процентным содержанием масла. Чем оно выше, тем лучше смазывающая способность жидкости. Но это не всегда имеет определяющее значение при выборе СОЖ.
К примеру, для обработки ряда материалов эмульсолы не подходят. К тому же они характеризуются высокой пожароопасностью и имеют сложности с утилизацией — просто разбавить водой и слить отработку в канализацию категорически запрещено.
Полусинтетические СОЖ представляют собой комбинацию минерального масла и синтетических компонентов. Они обладают оптимальным набором свойств: смазывают трущиеся поверхности, эффективно отводят тепло, мало испаряются, имеют высокую температуру вспышки.
В состав всех полусинтетических СОЖ входят присадки, отвечающие за борьбу с коррозией металлов, вспениванием жидкости, ее заражением вредными микроорганизмами.
Среди недостатки полусинтетических смазочно-охлаждающих жидкостей можно отметить:
-
Более высокую стоимость по сравнению с эмульсолами
-
Возможность возгорания при критически высоких температурах
-
Необходимость специальной утилизации
Правила эксплуатации минеральных СОЖ
Правильное использование минеральных СОЖ – важное условие для эффективной работы металлообрабатывающего оборудования и безопасности обслуживающего персонала.
Вот ряд обязательных правил эксплуатации смазочно-охлаждающих жидкостей необходимо соблюдать следующие правила:
-
Использовать только те типы СОЖ, которые рекомендованы для данного вида обработки
-
Следить за чистотой и качеством жидкости, регулярно проводя ее анализ
-
Соблюдать рекомендации по концентрации СОЖ в воде, не превышать допустимые значения
-
Обеспечить правильную циркуляцию и фильтрацию смазочно-охлаждающей, чтобы избежать ее загрязнения и перегрева
-
Своевременно проводить техническое обслуживание оборудования для подачи и распределения СОЖ
-
Следовать правилам пожарной безопасности, так как минеральные СОЖ легковоспламенимы
-
Не допускать попадания жидкости на кожу и в глаза
Источник изображения: patruflo / www.shutterstock.com/ru
Методы утилизации минеральных СОЖ
Отработанные минеральные СОЖ нужно правильно утилизировать. Нельзя сливать их в канализацию или на землю – масла, попадая в почву и воду, наносят вред окружающей среде и здоровью людей.
По возможности следует провести сепарацию эмульсии, то есть отделить масло от воды. Это возможно, к примеру, методом обратного осмоса на специализированном оборудовании.
Крупные предприятия часто имеют собственные комплексы по переработке СОЖ. Они пользуются такими методами как:
-
Ультрафильтрация: масло от жидкой составляющей отделяют при помощи полупроницаемых мембран под давлением; получаемое вещество отличается высокой степенью очистки при малом количестве шламовых отходов
-
Органическое расщепление: молекулы эмульгаторов в смазочно-охлаждающей жидкости расщепляются с помощью полиэлектролитных агентов; данный метод переработки СОЖ довольно прост и экономичен
-
Химическое разложение: отработанная жидкость расщепляется электролитами или солями (хлоридом железа или кальция); способ достаточно старый, однако он до сих пор эффективен
-
Центрифугирование: в ходе вращения жидкости в центрифуге на высоких скоростях вода и масло разделяются, так как происходит разрушение молекулярных связей; чтобы ускорить этот процесс, применяют кислоту, приводящую общий показатель pH СОЖ к значению 1-2
Мелким предприятиям или мастерским, работающим с небольшими объемами СОЖ, приобретать дорогостоящие очистные сооружения экономически невыгодно. Поэтому они сдают отработку на специализированные предприятия по утилизации химических отходов.