Можно ли обрабатывать алюминий на фрезере без СОЖ?

1. Состав СОЖ (СОТС)
2. Присадки в составе СОЖ для станков
3. Основные функции СОЖ
4. Классификация СОЖ
5. Смазочно-охлаждающие жидкости для операций резания
6. Как правильно эксплуатировать СОЖ для станков

При обработке металлов резанием или пластическим деформированием происходит выделение большого количества теплоты. В результате нагревания рабочего инструмента и поверхности заготовки ухудшается качество обработки, повышается износ дорогостоящего инструмента и оснастки, изменяется структура поверхностных слоев металла заготовки. Это, в свою очередь приводит к снижению рабочих свойств и качеству конечных изделий.

Для предотвращения перечисленных проявлений и повышения качества обработки поверхности заготовки применяют специальные охлаждающие технические средства – СОТС.

По агрегатному состоянию СОТС делятся на газообразные, жидкие, твердые.

Наибольшее распространение получили жидкие СОТС – смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ).

Смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ)

– специальная субстанция, используемая при работе станков по обработке металла. Каждый технологический процесс токарного или фрезерного станка сопровождается трением, которое может привести к деформации обрабатываемой детали, поломке дорогостоящего станка или его части, изменению механических свойств металла.

Основное предназначение СОЖ для металлообработки — разделение поверхностей, подвергающихся трению, и снижение температуры инструмента. Эта жидкость образует смазочную пленку на рабочих поверхностях, которая снижает силу трения и силу, необходимую для резания. Введение в состав продукта особых присадок упрощают процесс резания – молекулы жидкости быстро проникают в микротрещины на поверхности металла и как бы вбивают клин между его частицами.

Состав СОЖ (СОТС)

Состав рецептуры большинства СОЖ для металлообработки примерно одинаков. В продуктах разных производителей и названий меняется лишь концентрация того или иного вещества или присадка, нужная конкретному процессу или металлу.

Эффективная СОЖ для станков включает в себя:

• Смазки из натуральных или синтетических масел
• Присадки, обладающие различными эксплуатационными свойствами
• Вещества, препятствующие расслоению смазочно-охлаждающих жидкостей на фракции
• Антикоррозионные и износоснижающие компоненты
• Добавки, снижающие пенообразование и агрессивность по отношению к обрабатываемым металлам

Смазка для сверления нержавейки

Для выполнения операции сверления, также требуется нанесение охлаждающей смазки. Делается это больше для сохранения инструмента. В процессе непрерывного сверления отверстия, в металлах прочного состава, зачастую начинается сильный перегрев сверла, и последующее его затупление.

Имеется два известных способа решения данного вопроса — это периодические остановки, в течении которых сверло будет остывать, либо использование эмульсии для охлаждения. Как правило, предпочтителен второй вариант, он сэкономит время, и деньги на новое сверло. Для этого используют смазку для сверления нержавейки на масляной основе, в качестве домашнего аналога, справедливо использование обычного машинного масла.

Немного просверлив отверстие, добавьте масло в него, или периодически смазывайте сверло средством с помощью кисточки.

Присадки в составе СОЖ для станков

Присадки – важная составляющая СОЖ для металлообработки. Имея совсем небольшую концентрацию, они позволяют значительно улучшить качество и эффективность работы с металлом.

Присадки различного назначения выполняют несколько важных функций:

• Повышают стойкость металлов к коррозии
• Противодействуют износу благодаря снижению износа рабочих поверхностей инструмента
• не дают образовываться задирам на поверхности металлической заготовки в процессе обработки,
• Предотвращают образование пены, снижающей качество СОЖ, и появление масляного тумана, который вредно действует на кожу и дыхательные органы рабочего персонала

СОЖ для волочения меди/проволоки

При работе с медной проволокой, используются эмульсии разного состава, в соответствии с этапом выполнения работы. Начальной стадией будет грубое волочение, в этом случае, первым делом используется состав на масляной основе. Он оптимально будет охлаждать изделие, и придаст первичной обработке нужные свойства.

Вторым этапом, необходимо использование исключительно СОЖ для мокрого волочения проволоки, в виде водной эмульсии. Это чистовой вариант обработки, и финальная стадия формирования детали.

Основные функции СОЖ

Смазочно-охлаждающие жидкости для металлорежущих станков выполняют следующие основные функции:

• Охлаждение режущего инструмента, нагревающегося при работе, и увеличение его срока службы
• Повышение качества обработки поверхности металла
• Удаление с рабочих поверхностей пыли, грязи, металлической стружки и т. д.
• Смазывание зоны трения для повышения ресурса резцов, снижения коэффициента трения и выделения теплоты
• Повышение производительности станка за счет увеличения скорости, улучшения качества и точности обработки

Эмульсол для тротуарной плитки

В данном случае, смазка служит для облегчения процесса создания плитки. Специальная форма смазывается эмульсией, далее в неё закладывается раствор бетона. После высыхания, изделие легко и просто извлекается из формы благодаря тому, что форма была смазана, это значительно ускоряет процесс работы.

В качестве смазки можно использовать следующие составы: КСФ-1, Нометал, АГАТ-В9, Separen.

Но никто не отменяет и использование подручных средств, в виде машинного масла, или мыльного раствора. С их помощью, также можно приготовить эмульсол для тротуарной плитки своими руками.

Источник

Классификация СОЖ

К каждому технологическому процессу нужна СОЖ, свойства которой максимально будут отвечать специфике материала и характеристикам станка.

Обычно в металлообрабатывающем производстве используется несколько видов СОЖ для металлообработки:

• Масляные СОЖ.

  Их основа – минеральное или синтетическое масло. Для получения особых свойств жидкости в состав вводят присадки. Такие СОЖ отлично смазывают поверхности, но плохо снижают температуру, поэтому используются для мягких металлов при несложных работах.

• Водосмешиваемые СОЖ

  – в составе этих жидкостей могут быть спирты, эмульгаторы, масла, электролиты, присадки и т. д. Хорошо охлаждает инструменты и металлы, но обладают скромными смазывающими характеристиками,

• Минеральные СОЖ

  – производится из нефтяных продуктов, используется преимущественно для работы фрезерных и токарных станков для резания стали,

• Синтетические и полусинтетические СОЖ

  – эти виды смазочно-охлаждающих жидкостей изготавливаются на основе смеси водорастворимых полмиров с добавлением поверхностно-активных веществ, ингибиторов, биоцидов и т.д.

• Эмульсии СОЖ

  – составы с большей, по сравнению с водосмешиваемыми, концентрацией дисперсных компонентов. Такие жидкости имеют отличные смазывающие и противоизносные характеристики.

Кроме состава, СОЖ можно классифицировать и по другим критериям, например:

• По способу приготовления или составления рабочей жидкости различают эмульсолы – готовые жидкости, в составе которых есть присадки, мешающие расслоению, – и концентраты СОЖ, смешиваемые с водой перед использованием для получения эмульсий СОЖ
• По вязкости, температуре вспышки, кислотному числу и т.д. (масляные СОЖ)

Виды СОЖ для процессов обработки металлов давлением

Ввиду значительных удельных усилий, а также скоростей относительного скольжения материала заготовки по инструменту марки для использования в технологических процессах должны иметь существенно более высокую вязкость. Кроме того, при значительных степенях деформации на контактных поверхностях начинаются химико-механические поверхностные реакции, способствующие ухудшению условий трения. Это снижает стойкость инструмента, в частности при обработке мягких металлов, например, алюминия. Применять же частично отработанные вещества при обработке алюминия недопустимо. Поэтому характерными особенностями данных составов для условий России являются:

• Достаточно высокая вязкость. На практике она варьируется от 45 — 50 сСт для СОЖ на основе минеральных масел типа И20 (ГОСТ 20799-88), до 75 — 80 сСт для СОЖ с сернистыми соединениями и животными жирами (характерный представитель — Укринол ГОСТ 9.085-88);
• Стойкость против высокотемпературного расслоения или разрушения. В составе обязательно имеются сернистые присадки, анионоактивные эмульгаторы. К наиболее употребляемым маркам относятся этаноламины и алкилсульфаты с присадками по ГОСТ 10534-88. В отработанных продуктах концентрация таких компонентов резко снижается;
• Воднографитовые виды, включающие в себя присадку на базе масляной суспензии тонкочешуйчатого графита. Выпускаются по ГОСТ 5962-88.

Особую группу представляют вещества, применяемые при обработке алюминия и его сплавов. Алюминий характеризуется интенсивным налипанием на контактные поверхности оснастки, поэтому должно обеспечиваться не столько снижение температуры, сколько высокая чистота конечной поверхности изделия.

Например, при листовой прокатке алюминия используются:

• Продукция на основе 5 — 10%-ной смазки 59ц (ГОСТ 5702-85);
• Эмульсолы на основе синтетических жирных кислот с добавлением триэтаноламинов (ГОСТ 8622-85);
• Вещества, содержащие высокомолекулярные синтетические спирты: например, этиленгликоль ГОСТ 10136-97 или глицерин ГОСТ 6823-97.

Весьма много систем СОЖ, предназначенных для работы с алюминием, производятся по ТУ России и других стран СНГ. Вязкость таких составов для обработки алюминия обычно принимается минимальной.

Смазочно-охлаждающие жидкости для операций резания

Отметим, какие смазочно-охлаждающие жидкости наиболее распространены при проведении различных операций резания на токарных станках:

• Полуторапроцентный раствор кальцинированной соды в кипяченой воде (для чернового обтачивания)
• Вода, тринатрийфосфат и тринит натрия – повышает антикоррозийную стойкость
• Вода, эмульсол и сода – обеспечивает обтачивание высокого качества
• Масло (индустриальное и льняное) и керосин – для высокоточной работы дорогостоящими резцами
• Сульфофрезол и керосин – для глубокого сверления металла
• Керосин – при работе с алюминием и его сплавами

Обработка металла давлением также требует применения СОЖ для металлообработки, но такие материалы должны обладать особыми свойствами. Металлообработка давлением характеризуется значительными усилиями и невысокой скоростью скольжения между деталью и инструментом, поэтому СОЖ должна быть достаточно вязкой, стойкой к расслоению при высоких температурах. Зачастую в составе таких жидкостей содержится тонкочешуйчатый графит, который минимизирует трение в зоне пластической деформации.

Особые смазочно-охлаждающие материалы применяются также при работе с алюминием и его сплавами. Этот металл имеет свойство налипать на поверхности режущего инструмента, с которыми соприкасается. По этой причине СОЖ для алюминия должны обеспечивать высокое качество чистовой обработки заготовки. При работе с алюминием обычно используются эмульсии СОЖ на основе жирных кислот и вещества с этиленгликолем или глицерином.

СОЖ для алюминия и сплавов

Алюминий считается мягким и податливым материалом, но несмотря на это, обойтись обработкой без смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) совсем, не получится. При работе с этим металлом, образуется много отходов в виде стружки, которая, налипая на неё забивает инструмент, особенно это касается фрезы, и мешает дальнейшей работе. Также это может привести и к полной поломке оборудования. Поэтому СОЖ для фрезеровки алюминия, должна гарантировать качество чистовой обработки. Для этих целей отлично подойдут составы на основе глицерина, этиленгликоля, или жирных кислот.

Виды СОЖ для процессов обработки металлов давлением

Ввиду значительных удельных усилий, а также скоростей относительного скольжения материала заготовки по инструменту марки для использования в технологических процессах должны иметь существенно более высокую вязкость. Кроме того, при значительных степенях деформации на контактных поверхностях начинаются химико-механические поверхностные реакции, способствующие ухудшению условий трения. Это снижает стойкость инструмента, в частности при обработке мягких металлов, например, алюминия. Применять же частично отработанные вещества при обработке алюминия недопустимо. Поэтому характерными особенностями данных составов для условий России являются:

• Достаточно высокая вязкость. На практике она варьируется от 45 — 50 сСт для СОЖ на основе минеральных масел типа И20 (ГОСТ 20799-88), до 75 — 80 сСт для СОЖ с сернистыми соединениями и животными жирами (характерный представитель — Укринол ГОСТ 9.085-88);
• Стойкость против высокотемпературного расслоения или разрушения. В составе обязательно имеются сернистые присадки, анионоактивные эмульгаторы. К наиболее употребляемым маркам относятся этаноламины и алкилсульфаты с присадками по ГОСТ 10534-88. В отработанных продуктах концентрация таких компонентов резко снижается;
• Воднографитовые виды, включающие в себя присадку на базе масляной суспензии тонкочешуйчатого графита. Выпускаются по ГОСТ 5962-88.

Особую группу представляют вещества, применяемые при обработке алюминия и его сплавов. Алюминий характеризуется интенсивным налипанием на контактные поверхности оснастки, поэтому должно обеспечиваться не столько снижение температуры, сколько высокая чистота конечной поверхности изделия.

Например, при листовой прокатке алюминия используются:

• Продукция на основе 5 — 10%-ной смазки 59ц (ГОСТ 5702-85);
• Эмульсолы на основе синтетических жирных кислот с добавлением триэтаноламинов (ГОСТ 8622-85);
• Вещества, содержащие высокомолекулярные синтетические спирты: например, этиленгликоль ГОСТ 10136-97 или глицерин ГОСТ 6823-97.

Весьма много систем СОЖ, предназначенных для работы с алюминием, производятся по ТУ России и других стран СНГ. Вязкость таких составов для обработки алюминия обычно принимается минимальной.

Смазка для сверления нержавейки

Для выполнения операции сверления, также требуется нанесение охлаждающей смазки. Делается это больше для сохранения инструмента. В процессе непрерывного сверления отверстия, в металлах прочного состава, зачастую начинается сильный перегрев сверла, и последующее его затупление.

Имеется два известных способа решения данного вопроса — это периодические остановки, в течении которых сверло будет остывать, либо использование эмульсии для охлаждения. Как правило, предпочтителен второй вариант, он сэкономит время, и деньги на новое сверло. Для этого используют смазку для сверления нержавейки на масляной основе, в качестве домашнего аналога, справедливо использование обычного машинного масла.

Немного просверлив отверстие, добавьте масло в него, или периодически смазывайте сверло средством с помощью кисточки.

СОЖ для алюминия и сплавов

Алюминий считается мягким и податливым материалом, но несмотря на это, обойтись обработкой без смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) совсем, не получится. При работе с этим металлом, образуется много отходов в виде стружки, которая, налипая на неё забивает инструмент, особенно это касается фрезы, и мешает дальнейшей работе. Также это может привести и к полной поломке оборудования. Поэтому СОЖ для фрезеровки алюминия, должна гарантировать качество чистовой обработки. Для этих целей отлично подойдут составы на основе глицерина, этиленгликоля, или жирных кислот.

Почему иногда лучше фрезеровать без СОЖ

Во время того, как режущая кромка входит в резание или выходит из него, происходит резкий температурный перепад. Режущая кромка подвергается в этот момент термическому шоку, что зачастую приводит к появлению термических трещин, а далее — к поломке. Считается, что чем температура в зоне резания выше, тем меньше потребность в использовании смазочно-охлаждающей жидкости. При чистовой фрезеровке материала жидкость не приносит вреда, поскольку выделение тепла при этом значительно меньше.

Отсутствие смазки при черновой обработке увеличивает прочность режущей фрезерной кромки. Это не отменяет температурных колебаний, однако оставляет их в допустимых пределах. Таким образом, черновое фрезерование АМГ6 без СОЖ вполне возможно и даже желательно.

В перечисленных ниже режимах использовать жидкость разрешено и не представляет опасности для инструмента:

• Чистовая обработка алюминиевых сплавов (для защиты от налипания стружки).
• Фрезерование тонкостенных деталей (для сохранения заданной геометрии).
• Работа с жаропрочными материалами (для уменьшения трения).

Если стружка забилась в глубокие выемки на станке или детали, то устранить ее поможет описанный выше метод масляного тумана. Также следует понимать, что для лучшего качества фрезеровки с применением смазки необходимо гарантировать ее достаточную и непрерывную подачу.

Наша компания предлагает приобрести в Санкт-Петербурге любые смазочно-охлаждающие жидкости по разумной цене. Лично отвечаем за качество продукции.

СОЖ для волочения меди/проволоки

При работе с медной проволокой, используются эмульсии разного состава, в соответствии с этапом выполнения работы. Начальной стадией будет грубое волочение, в этом случае, первым делом используется состав на масляной основе. Он оптимально будет охлаждать изделие, и придаст первичной обработке нужные свойства.

Вторым этапом, необходимо использование исключительно СОЖ для мокрого волочения проволоки, в виде водной эмульсии. Это чистовой вариант обработки, и финальная стадия формирования детали.