Мастильно-охолоджувальні рідини: гайд для металообробки

Металообробка - основа машинобудування, будівництва, ремонту техніки і виробництва споживчих товарів. Від токарного цеху на кілька верстатів до великого заводу з ЧПК-центрами всі стикаються з однією задачею: обробити метал точно, швидко і без зайвого зносу інструменту.

Один з найважливіших факторів тут - правильний вибір мастильно-охолоджувальних рідин (МОР). Розбираємо, які бувають процеси обробки, що роблять МОР і як підібрати рідину під конкретну операцію.

Основні процеси металообробки

Металообробку зазвичай поділяють на чотири великі групи. На процес і результат суттєво впливають властивості самого металу: твердість, щільність, теплопровідність, вміст заліза.

Різання

Під час різання з заготовки знімається матеріал. Сюди належать:

• фрезерування - обертова фреза знімає точно визначений шар металу;
• точіння - матеріал знімається з заготовки, що обертається, на токарному верстаті або ЧПК;
• шліфування - абразивна обробка, зазвичай на фінальних етапах, для точних розмірів і чистої поверхні;
• свердління - утворення отворів; змащення свердла продовжує життя інструменту.

Формування (обробка тиском)

Деталь змінює форму під дією тиску і часто температури без видалення матеріалу: кування, гнуття, прокатка. Гаряча прокатка ведеться вище температури рекристалізації металу, холодна - нижче.

З'єднання

Зварювання, паяння, клепання - процеси, протилежні різанню: окремі деталі об'єднуються в одне ціле.

Лиття

Рідкий метал заливають у форму. Лиття за виплавлюваними моделями та в піщані форми дозволяє отримувати багато однакових деталей.

Обладнання, якому потрібні МОР

• токарні верстати - для точіння, свердління, різання чорних і кольорових металів;
• фрезерні верстати з торцевим і периферійним фрезеруванням;
• шліфувальні верстати з абразивним кругом на високих обертах;
• свердлильні верстати;
• зубофрезерні верстати з черв'ячною фрезою для шестерень і шліцьових валів;
• пилки: стрічкові, дискові, ножівкові.

Окрім самої МОР, таке обладнання потребує оливи для напрямних, гідравліки та редукторів. Ці продукти зібрані в розділі циркуляційні та верстатні оливи, наприклад Valvoline Slideway Oil 68 для напрямних ковзання.

Що таке МОР і навіщо вони потрібні

Мастильно-охолоджувальні рідини - це оливи та інші мастильні матеріали для формування, механічної обробки, шліфування, фрезерування, різання, хонінгування і штампування. Вони виконують одночасно кілька функцій:

• змащують контакт інструменту з деталлю і зменшують тертя;
• охолоджують зону різання;
• вимивають стружку і дрібні частки металу з інструменту та поверхні;
• захищають деталь і верстат від корозії.

Сучасна МОР - складна композиція, яка може містити до 30 компонентів: якісні базові оливи, емульгатори, інгібітори корозії, буферні добавки, протизадирні присадки, біоциди. Результат правильного вибору - довший ресурс інструменту, вища якість поверхні, термічна стабільність, менше енергоспоживання і нижча собівартість обробки. Окремий плюс - кращий профіль з охорони праці та екології, що важливо з огляду на європейські вимоги.

Типи МОР за складом

На практиці рідини частіше класифікують за процесом. Valvoline поділяє асортимент для металообробки на три напрямки: різання, деформація та електроерозія. Усі продукти зібрані в розділі оливи для металообробки.

Оливи для різання

Мінеральні неемульговані оливи для обробки на малих швидкостях і з великим опором різанню. Вони бувають двох видів:

• Неактивні містять антиокиснювальні та антикорозійні присадки в неактивній формі. Вони не реагують хімічно з поверхнею, тому підходять для кольорових і білих металів.
• Активні містять присадки на основі сірки, фосфору і хлору в активній формі. Вони вступають у реакцію з металом навіть при невисоких температурах, тому їх не застосовують для кольорових і легких металів, зате для сталі вони забезпечують чудовий захист при важкому різанні.

Приклад з каталогу - Valvoline Cutting Oil Eco LM. Для разових операцій у ремонтній майстерні зручний аерозоль Valvoline Cut & Drill Lube для свердління і нарізання різьби.

Оливи для обробки деформацією

При пластичній деформації (прокатка, кування, витягування, штампування) потрібні великі зусилля, щоб метал змінив форму. Механічні властивості матеріалу змінюються, а оливи мають витримувати високий тиск у зоні контакту інструменту з заготовкою, зменшувати тертя і запобігати задирам. Під такі процеси є серія Deform, наприклад Valvoline Deform AL 150.

Оливи для електроерозійної обробки

Електроерозійна обробка ведеться розрядами між електродом і деталлю, тому тут потрібні діелектричні рідини. Вони застосовуються і для чорнової, і для чистової обробки. Оливи серії Erozol мають високу теплопровідність, низьку в'язкість і добрі антикорозійні властивості. Приклад - Valvoline Erozol S3.

Як обрати МОР: практичні поради

• визначте процес: різання, деформація чи електроерозія;
• врахуйте матеріал: для кольорових металів не беріть активні оливи;
• подивіться на режим: швидкість, навантаження, потреба в охолодженні чи змащенні;
• звірте вимоги виробника верстата і систему подачі рідини;
• подумайте про охорону праці, утилізацію та екологічні норми;
• контролюйте стан рідини в процесі роботи: концентрацію, чистоту, запах, ознаки біоураження.

Висновок

Мастильно-охолоджувальна рідина впливає на все: ресурс інструменту, точність, якість поверхні, витрати енергії і здоров'я персоналу. Підбирайте її під процес і матеріал: оливи для різання (активні для сталі, неактивні для кольорових металів), для деформації та для електроерозії. Сучасні МОР допомагають підприємствам працювати ефективніше, подовжувати життя верстатів і відповідати екологічним нормам.

Часті питання

Чим активна олива для різання відрізняється від неактивної?

Активна містить сірку, фосфор або хлор, які реагують з металом і забезпечують захист при важкому різанні сталі. Неактивна не реагує з поверхнею і безпечна для кольорових металів.

Чи можна використовувати звичайну моторну оливу для різання?

Не варто: вона не має потрібного пакета присадок і не забезпечить ні належного захисту інструменту, ні якості поверхні.

Що потрібно для електроерозійного верстата?

Діелектрична рідина з низькою в'язкістю і доброю тепловіддачею, спеціально розроблена для електроерозії.