К оглавлению

Смазочно-охлаждающие технологические средства

Назначение и классификация

    Смазочно-охлаждающие технологические средства (СОТС) являются обязательным элементом большинства технологических процессов обработки материалов резанием и давлением. Точение, фрезерование, сверление, шлифование и другие процессы обработки резанием сталей, чугунов, цветных металлов и сплавов, неметаллических конструкционных материалов, штамповка и прокатка металлов характеризуются большими статическими и динамическими нагрузками, высокими температурами, воздействием обрабатываемого материала на режущий инструмент, штамповочное и прокатное оборудование. В этих условиях основное назначение СОТС - уменьшить температуру, силовые параметры обработки и износ режущего инструмента, штампов и валков, обеспечить удовлетворительное качество обработанной поверхности. Помимо этого СОТС должны отвечать гигиеническим, экологическим и другим требованиям, обладать комплексом антикоррозионных, моющих, антимикробных и других эксплуатационных свойств. Применение СОТС при обработке металлов резанием и давлением позволяет увеличить производительность оборудования, повысить точность обработанных поверхностей и снизить их шероховатость, уменьшить брак, улучшить условия труда и в ряде случаев сократить число технологических операций.

    Товарный ассортимент СОТС в промышленно развитых странах включает индустриальные масла и другие нефтяные фракции с присадками, эмульсолы (образующие в воде грубодисперсные эмульсии), а также другие композиции, дающие в воде микроэмульсии или прозрачные растворы.

    В период 70-80 гг. производство смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и технологических смазок (ТС) для металлообработки сформировалось как самостоятельная подотрасль нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

    С целью определения взаимозаменяемости отечественных и зарубежных СОТС предлагается следующая физико-химическая классификация смазочно-охлаждаюших технологических средств для обработки металлов и соответствующие основные классификационные обозначения:

    Основные классификационные обозначения дополняют индексами, которые указывают отсутствие или присутствие присадок, усиливающих смазочные свойства СОТС, уровень легирования присадками, растворимость присадок в маслах или воде, класс по химической природе и активность по отношению к меди:

    О - отсутствие присадки

    П - присутствие присадки

    ПМ - маслорастворимые присадки

    ПМ - маслорастворимые присадки, активные по отношению к меди

    ПВ - водорастворимые присадки

    ПМВ - масловодорастворимые присадки

    ПН - масловодонерастворимые присадки (добавки, наполнители)

    Степень легирования присадками, усиливающими смазочные свойства СОТС (содержание присадок):

    1 - до 5 % (мас. доля) - невысокая

    2 - 5-10 % (мас. доля) - умеренная

    3 - 10-30 % (мас. доля) - высокая

    4 - более 30 % (мас. доля) - очень высокая

    Класс присадок по химической природе:

    а - животные жиры, растительные масла, синтетические сложные эфиры, органические кислоты

    б - галогеносодержащие

    в - серосодержащие

    г - фосфорсодержащие

    д - азотсодержащие

    е - содержащие другие активные элементы

    ж - комплексные металлорганические соединения

    з - растворимые в маслах или воде полимеры

    и - органические наполнители

    к - неорганические наполнители

    л - другие химические соединения

    Примеры классификационного обозначения СОТС:

    Э1.ПМ2абв - концентрат водосмешиваемого СОТС, образующего в воде грубые дисперсии, активного по отношению к меди, содержащего 5-10 % (мас. доля) маслорастворимых жировых добавок, галогено- и серосодержащих присадок;

    МЗ.ПМЗабг - неактивное высоковязкое масляное СОТС с высоким содержанием жиров, галогенно - и фосфорсодержащих присадок.

    Предлагаемая классификация достаточно универсальна и применима для всех видов СОТС независимо от их назначения и агрегатного состояния. Ее можно использовать как для характеристики существующих товарных СОТС, так и для анализа патентной литературы при создании новых смазочных материалов для обработки металлов (резание, прокатка, штамповка, волочение).

    Существует и международный стандарт ISO 6743/7 "Смазочные материалы, индустриальные масла и родственные продукты [класс L, группа М (металлообработка)]". В табл. ниже приведено соответствие систем классификации СОТС по международному стандарту и предложенной УкрНИИНП "МАСМА" (г. Киев).

    Масляные СОТС представляют собой минеральные масла вязкостью при 50 °С, в основном, от 2 до 40 мм2/с, без присадок или с присадками различного функционального назначения (антифрикционные, противоизносные, противозадирные, антиокислительные, моющие, антипенные, противотуманные, антикоррозионные и др.). Обладая хорошими смазывающими свойствами, масляные СОТС имеют и недостатки: низкую охлаждающую способность, высокую стоимость, повышенную испаряемость и пожароопасность.

    В состав водосмешиваемых СОТС могут входить эмульгаторы, ингибиторы коррозии, биоциды, противоизносно-противозадирные присадки, антипенные добавки, электролиты, связующие вещества (вода, спирты, гликоли и пр.) и другие органические и неорганические вещества. Водосмешиваемые СОТС обладают рядом преимуществ по сравнению с масляными: более высокой охлаждающей способностью, пожаробезопасностью и меньшей опасностью для здоровья работающего персонала, невысокой стоимостью рабочих растворов. Вместе с тем им присущ и ряд недостатков - повышенная поражаемость микроорганизмами, пенообразование, необходимость утилизации отработанных водных растворов.

    Предложенная классификация предполагает существование только промышленных СОТС для обработки металлов 78 видов. Однако ни один товарный ассортимент какой-либо фирмы или страны не содержит все возможные виды СОТС.

    Система классификационной индексации обеспечивает информационную совместимость разрабатываемых смазочно-охлаждающих технологических средств. Она применима при решении вопросов материально-технического снабжения, внешней торговли и статистики, специализации и кооперирования производства, создания новых СОТС и их стандартизации.