Точение, фрезерование, сверление, шлифование и другие операции обработки различных металлов (сталей, чугунов, цветных металлов и сплавов), а также их штамповка и прокатка характеризуются большими статическими и динамическими нагрузками. Кроме того, взаимодействие заготовки и инструмента сопровождается сильным нагревом контактирующих поверхностей. Вследствие этого усиливается износ обрабатывающего устройства и ухудшается качество готовых деталей.

Предотвратить такие последствия помогает смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) для станков. Она призвана снижать температуру заготовки и инструмента, а также нагрузки, действующие на них.


Все это позволяет достичь следующих результатов:

  • Увеличить производительность оборудования
  • Обеспечить высокую точность обработки поверхностей и снизить их шероховатость
  • Сократить количество бракованных изделий
  • Улучшить условия труда
  • Уменьшить число технологических операций

В общем случае СОЖ должна удовлетворять требованиям, касающимся экологии, гигиены и других аспектов. Кроме того, такому материалу просто необходимо иметь антикоррозионные, моющие, антимикробные и другие эксплуатационные свойства.


При выборе СОЖ для того или иного случая нужно принимать во внимание ряд моментов, например:

  • Какие станки и инструменты будут использоваться
  • Какие технологические операции планируется выполнять
  • Из чего произведены заготовки
  • Как СОЖ будет подаваться в зону трения

Далее мы разберемся, какую СОЖ следует выбирать для того или иного типа операции металлообработки.

Точение

При подборе СОЖ для точения металлических заготовок нужно обращать внимание на свойства материала заготовки и скорость, с которой выполняется операция.

К примеру, при высокоскоростном режиме работы рекомендуется использовать состав с высокими антифрикционными свойствами и хорошей способностью отводить тепло.

При обработке заготовок из нержавеющих сталей лучше всего применять концентрат СОЖ, который помимо всего прочего защищает инструменты и оборудование от коррозии (например, BECHEM Berucut SCO 322).

Материал с противозадирными компонентами будет прекрасным выбором при точении вязких металлов.

Фрезерование

Чтобы подобрать оптимальную СОЖ для фрезерования металла, следует принимать во внимание данные о режиме резания и материалах, из которых сделаны заготовка и режущий инструмент.

Если фрезы имеют твердосплавные пластины, то применяемый состав должен обладать высокой смазочной способностью. Охлаждающие свойства жидкости, наоборот, могут навредить им. Так как фрезерование заготовки происходит с прерываниями, то сильное охлаждение мест соприкосновения заготовки с инструментом приводит к резким перепадам температур в тех областях. Это способно спровоцировать образование термических трещин на режущих кромках.

СОЖ с хорошими противозадирными свойствами обеспечит высококачественную обработку заготовок из алюминия и нержавеющей стали.

Шлифование

СОЖ, применяемая при шлифовании, должна тщательно удалять абразивную пыль и мелкую стружку из зон трения в ходе операции, иначе на обрабатываемых поверхностях могут образоваться царапины. Именно поэтому смазочно-охлаждающему составу просто необходимо иметь высокие моющие свойства.


Другие требования к таким СОЖ:

  • Повышенный уровень пожаробезопасности
  • Низкий уровень туманообразования
  • Низкая склонность к пенообразованию
  • Низкое содержание (или полное отсутствие) компонентов, которые опасны для человеческого здоровья

К подходящим для шлифования СОЖ можно отнести, например, BECHEM Avantin 400.

Сверление

Выбор СОЖ для сверления зависит от глубины планируемых отверстий (глубокие отверстия целесообразно выполнять с применением СОЖ, у которой повышенные антифрикционные свойства и хорошая способность отводить тепло).

Если заготовка произведена из нержавеющей стали, то следует применять СОЖ, в которой имеются компоненты, не позволяющие металлу налипать на сверло. Именно такая жидкость обеспечит высокое качество обработки.

При использовании твердосплавных сверл целесообразно отдать предпочтение СОЖ, в которой содержатся присадки, препятствующие выгоранию кобальта.

Обработка металлов давлением

Поскольку такая операция осуществляется при больших нагрузках и скорости скольжения между инструментом и заготовкой, то СОЖ должна обладать достаточно высокой вязкостью и устойчивостью к расслоению в процессе эксплуатации при высоких температурах.

Часто такие жидкости содержат тонкочешуйчатый графит, который существенно снижает трение в местах пластической деформации.

Подбирая СОЖ для обработки металлов давлением, необходимо обращать внимание на особенности технологических режимов выполняемых процессов.

Например, при горячей штамповке обычно применяются пожаробезопасные смазочно-охлаждающие жидкости, имеющие водную основу (могут быть с графитом или без него), а также масляные составы с графитом. Такие материалы формируют на обрабатываемых поверхностях устойчивый к высоким температурам разделительный слой.

Правильно выбранная СОЖ исключит жесткий контакт заготовки с матрицей, что позволит снизить износ оборудования.

В процессе холодной обработки металлов давлением рекомендуется применять масляные жидкости с большим количеством присадок, придающих продуктам высокие смазочные и противозадирные свойства, отличную устойчивость к коррозии и изнашиванию. Защитная пленка, которую формирует СОЖ, уменьшает интенсивность трения и улучшает качество поверхностей готовых изделий.

Рекомендации по выбору и использованию СОЖ для станков

В первую очередь необходимо определить, из чего сделана заготовка, а также особенности этого конструкционного материала, которые имеют значение при его обработке. У каждого металла и сплава они свои, поэтому СОЖ должна подбираться очень тщательно. Так, к примеру, жидкость, подходящая для стали, может быть непригодна для алюминия и т.д.


Если хочется облегчить себе задачу, можно приобрести универсальную СОЖ. К таковым относятся, например, материалы EFELE (EFELE CF-621, EFELE CF-622, EFELE CF-624 и др.).


СОЖ EFELE


Прежде чем применять СОЖ, необходимо определиться с ее концентрацией. Каждый продукт имеет свой диапазон допустимых значений этого параметра. Кроме того, величина концентрации зависит от типа предстоящей операции металлообработки.

Если занизить значение данного параметра, это приведет к уменьшению производительности оборудования. Слишком высокая концентрация способна негативным образом сказаться на здоровье персонала и повлечь за собой образование пены в жидкости.

В процессе приготовления раствора СОЖ концентрат необходимо небольшими порциями добавлять в воду (не наоборот), постоянно при этом перемешивая получаемую эмульсию.

Немаловажно отметить, что смазочно-охлаждающий состав должен быть совместим с пластичными смазками и маслами, применяемыми в узлах станка.

Использовать раствор СОЖ следует уже в начале работы, не дожидаясь момента, когда резец нагреется до высоких температур. Жидкость нужно подавать в максимально горячие зоны, а именно туда, где образуется стружка. Рекомендуемый расход раствора СОЖ составляет не менее 10…15 л/мин (независимо от состава).

При обработке хрупких металлов рекомендуется воздержаться от использования смазочно-охлаждающей жидкости, так как мелкая крошка этих конструкционных материалов, смешиваясь с рабочей эмульсией, засоряет узлы оборудования, что негативно сказывается на его работе.