Виды и функции СОЖ
Без СОЖ трудно достичь требуемого качества продукции и производительности, а некоторые операции выполнить вообще невозможно. При обработке металла для уменьшения силы трения и охлаждения используется эмульсия, состоящая из воды, минеральных масел и эмульгатора. Существует несколько видов СОЖ:- Эмульсии: содержат минеральные и эфирные масла и эмульгаторы. Этот вид смешивают с водой.
- Растворы: не содержат минеральных масел, состоят из растворимых в воде веществ.
- СОЖ, применяемые в чистом виде, состоят из минеральных или эфирных масел.
Качественная СОЖ отличается следующими свойствами:
-
хорошим охлаждением,
-
хорошими смазывающими свойствами,
-
моющей функцией.
Смазывающее действие СОЖ заключается в том, что ее компоненты влияют на поверхностный слой обрабатываемого металла и делают его менее прочным, что значительно облегчает процесс резания.
Охлаждающий эффект СОЖ зависит от термических свойств жидкости. Благодаря высокой удельной теплоемкости и коэффициенту теплопередачи воды при использовании водосмешиваемых СОЖ значительно увеличивается охлаждение.
Моющее действие СОЖ заключается в удалении отходов процесса из рабочей зоны.
Важно не только подобрать качественную технологическую жидкость, но и контролировать ее состояние в процессе эксплуатации. Это позволит вовремя увидеть проблему, совершить корректирующие операции и тем самым продлить период использования продукта.
На кафедре химии и технологии смазочных материалов и химмотологии РГУ нефти и газа (НИУ) им. И. М. Губкина совместно с компанией «Русские Компоненты» были разработаны высококачественные продукты для металлообработки, полный ассортимент которых представлен в следующей таблице.
Ассортимент СОЖ, разработанных в НИУ им. И. М. Губкина
Наименование продукта (торговая марка) | НТД (ТУ) | Класс продукта/внешний вид |
Водосмешиваемые СОЖ | ||
«РК-Авиа» | ТУ 20.59.41-006-63715639-2017 | продукт с высоким содержанием масла / молочная |
«РК-32» | ТУ 20.59.41-002-63715639-2016 | продукт с высоким содержанием масла / молочная |
«РК-1» | ТУ 20.59.41-003-63715639-2016 | продукт с высоким содержанием масла / молочная |
«РК-Авиа Mg (магний)» | ТУ 20.59.41-007-63715639-2016 | полусинтетик /опаловая |
«РК-ПС100» | ТУ 20.59.41-001-19262719-2018 | полусинтетик / опаловая |
«РК-С100» | ТУ 20.59.41-002-19262719-2018 | полусинтетик / опаловая |
«РК-Универсал» | ТУ 20.59.41-001-63715639-2016 | синтетик / прозрачная |
«РК-Техно» | ТУ 20.59.41-005-63715639-2017 | синтетик / прозрачная |
«РК-11 (сервис)» | ТУ 20.59.41-004-63715639-2016 | синтетик / прозрачная |
Масляные (неводосмешиваемые) СОЖ | ||
«РК-МС» (различных классов вязкости VG) | ТУ 20.59.41-003-19262719-2018 | Масляная / от светло-желтого до коричневого цвета |
Ассортимент продукции «Русские Компоненты» включает:
-
«РК-Авиа» – продукт, предназначенный для обработки авиационных сплавов, в составе которых отсутствуют соединения, вызывающие потерю массы металла при высоких температурах. Преимуществом данного продукта является наличие в составе сложных диэфиров дикарбоновых кислот, которые имеют высокую термическую и термоокислительную стабильность. Рабочая концентрация «РК-Авиа» составляет от 4 до 10 %.
-
«РК-32» – предназначен для лезвийной обработки металлов, в том числе и цветных при среднем и тяжелом режимах резания. Особенность данного продукта заключается в наличии противоизносных и противозадирных присадок, улучшающих качество обрабатываемых поверхностей и повышающих срок работы инструментов. Кроме того, «РК-32» не содержит в составе хлоридов, сульфатов, фосфора смол и силикона, что позволяет избежать коррозии алюминиевых сплавов. Биостабильные компоненты увеличивают срок службы СОЖ, при том что продукт не содержит борную кислоту. Рабочая концентрация – 4–12 %.
-
«РК-1» – предназначен для средней и тяжелой фрезерной и токарной обработки металлов. Это смесь, включающая нефтяную основу, присадки и биоцидные добавки. Основное преимущество продукта в отсутствии пены при любом режиме работы и отложений в системе подачи СОЖ. Кроме того, «РК-1» имеет высокие антикоррозионные свойства и работает в широком диапазоне жесткости воды. Основными материалами, при обработке которых используется «РК-1», являются легированная и нержавеющая сталь, сплавы титана, алюминия. Рабочая концентрация – 4–10 %.
-
«РК-ПС100» – используется при лезвийной обработке различных металлов, в том числе цветных, при среднем и тяжелом режиме. Это смесь, в состав которой входят нефтяная основа, заграничные и российские компоненты и биоцидные добавки. Главным преимуществом «РК-ПС100» является экономическая выгода, так как его можно использовать при обработке широкого спектра металлов. Продукт отличается высокими антикоррозионными свойствами и работает с широким диапазоном жесткости воды. По рабочим свойствам этот отечественный продукт превосходит иностранные аналоги. Рабочая концентрация – 3–8 %.
-
«РК-С100» – используется для лезвийной обработки многих видов металлов при средних и легких режимах. Он представляет собой смесь нефтяной основы, заграничных и отечественных компонентов и биоцидных добавок. Так же, как и «РК-ПС100», он экономически выгоден, применяется для работы с широким спектром металлов. Продукт работает в широком диапазоне жесткости воды и стоек к коррозии. Рабочая концентрация – 3–8 %.
-
«РК-Универсал» – применяется при абразивной и механической обработке металлов. Этот синтетический продукт обеспечивает надежную защиту деталей и инструментов от коррозии, работает с широким спектром жесткости воды. Основными материалами, при обработке которых используется «РК-Универсал», являются сталь, чугун и сплавы алюминия. Рабочая концентрация колеблется от 3 до 8 %.
-
«РК-Техно» – применяется в качестве промышленного очистителя деталей для работы под высоким давлением и в качестве водорастворимой СОЖ, в том числе при процессе галтовки (деформационного упрочнения). Главными преимуществами продукта является снижение пенообразования, что уменьшает кавитацию, а вместе с тем и риск повреждения насосов высокого давления. Основные материалы обработки в качестве СОЖ – низколегированная и нержавеющая сталь и чугун. Как очистительный агент «РК-Техно» может применяться в более широком ассортименте металлов и сплавов. Рабочая концентрация СОЖ – 5–10 %, очистителя – 1–4 %.
-
«РК-11» – представляет собой сервисный очиститель, предназначенный для систем подачи СОЖ. Данный продукт позволяет полностью удалять технологические остатки (шлам, грязь, мыло и т. д.), а также предотвращает рост бактерий перед заливкой новой СОЖ. При продолжительном простое оборудования «РК-11» не оставляет после себя коррозии, налета и следов на очищаемых поверхностях. Рабочая концентрация – 0,5–5 %.
Классификация СОЖ по типу обрабатываемого материала
Вид обрабатываемого материала | Особенности | Сложность в обработке | Рекомендации по выбору СОЖ |
Алюминий, титан, инконель, дуплексная коррозионностойкая сталь, обычная коррозионностойкая сталь | Материалы, трудные для обработки, имеющие эластично-податливую стружку. Требуют эмульсии с хорошей смазывающей способностью (высоким содержанием нефтяного масла) | Сложные | «РК-Авиа», «РК-ПС100», «РК-32», «РК-1» |
Различные виды конструкционных сталей | Требования к эмульсии – в зависимости от легирующих элементов, но обычно требуется средняя смазывающая способность и высокая защита от коррозии | Умеренно сложные | «РК-1», «РК-С100», «РК-Универсал», «РК-Техно» |
Серый чугун | Металл не требует хорошей смазки, содержит свинец и графит, то есть сам работает как смазка. Наиболее важно для обработки чугуна – хорошая моющая способность и защита от коррозии |
| «РК-С100», «РК-Универсал» |
Магний | При обработке в эмульсии образуются соли жесткости, что приводит к расслоению и выпадению в осадок добавок в составе СОЖ. Наиболее важно для обработки магния – высокая стабильность СОЖ и пожаробезопасность | Средней сложности | «РК- Авиа Mg» |
Медь, латунь и их сплавы | При обработке меди в водную эмульсию активно транспортируются ионы меди, которые влияют на электропроводимость эмульсии и стабильность рН. Наиболее важно при обработке меди и ее сплавов – наличие в составе СОЖ деактиваторов цветных металлов, для обеспечения низкой степени поглощения ионов меди | Легкие и средней сложности | «РК-ПС100», «РК-С100» |
Зависимость выбора СОЖ от жесткости воды
Марка СОЖ | Диапазон жесткости воды (СаСО3), ppm | ||
0–3 | 4–25 | 25 и выше | |
Водорастворимые масла (СОЖ с высоким содержанием масла до 60 %) | |||
«РК-1» | ++ | +++ | ++ |
«РК-32» | ++ | +++ | ++ |
«РК-Авиа» | ++ | +++ | ++ |
Полусинтетические (содержанием масла 10-35 %) | |||
«РК-ПС100» | ++ | +++ | +++ |
«РК-С100» | ++ | +++ | ++ |
«РК-Авиа Mg» | +++ | +++ | +++ |
Синтетические | |||
«РК-Универсал» | +++ | +++ | ++ |
«РК-Техно» | +++ | +++ | ++ |
«РК-11» | +++ | +++ | +++ |