Смазочно-охлаждающие жидкости: гайд для металлообработки

Металлообработка - основа машиностроения, строительства, ремонта техники и производства потребительских товаров. От токарного цеха на несколько станков до большого завода с ЧПУ-центрами все сталкиваются с одной задачей: обработать металл точно, быстро и без лишнего износа инструмента.

Один из важнейших факторов здесь - правильный выбор смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Разбираем, какие бывают процессы обработки, что делают СОЖ и как подобрать жидкость под конкретную операцию.

Основные процессы металлообработки

Металлообработку обычно делят на четыре большие группы. На процесс и результат существенно влияют свойства самого металла: твердость, плотность, теплопроводность, содержание железа.

Резание

При резании с заготовки снимается материал. Сюда относятся:

• фрезерование - вращающаяся фреза снимает точно определенный слой металла;
• точение - материал снимается с вращающейся заготовки на токарном станке или ЧПУ;
• шлифование - абразивная обработка, обычно на финальных этапах, для точных размеров и чистой поверхности;
• сверление - образование отверстий; смазка сверла продлевает жизнь инструмента.

Формование (обработка давлением)

Деталь меняет форму под действием давления и часто температуры без удаления материала: ковка, гибка, прокатка. Горячая прокатка ведется выше температуры рекристаллизации металла, холодная - ниже.

Соединение

Сварка, пайка, клепка - процессы, противоположные резанию: отдельные детали объединяются в одно целое.

Литье

Жидкий металл заливают в форму. Литье по выплавляемым моделям и в песчаные формы позволяет получать много одинаковых деталей.

Оборудование, которому нужны СОЖ

• токарные станки - для точения, сверления, резания черных и цветных металлов;
• фрезерные станки с торцевым и периферийным фрезерованием;
• шлифовальные станки с абразивным кругом на высоких оборотах;
• сверлильные станки;
• зубофрезерные станки с червячной фрезой для шестерен и шлицевых валов;
• пилы: ленточные, дисковые, ножовочные.

Помимо самой СОЖ, такое оборудование нуждается в маслах для направляющих, гидравлики и редукторов. Эти продукты собраны в разделе циркуляционные и станочные масла, например Valvoline Slideway Oil 68 для направляющих скольжения.

Что такое СОЖ и зачем они нужны

Смазочно-охлаждающие жидкости - это масла и другие смазочные материалы для формования, механической обработки, шлифования, фрезерования, резания, хонингования и штамповки. Они выполняют одновременно несколько функций:

• смазывают контакт инструмента с деталью и уменьшают трение;
• охлаждают зону резания;
• вымывают стружку и мелкие частицы металла с инструмента и поверхности;
• защищают деталь и станок от коррозии.

Современная СОЖ - сложная композиция, которая может содержать до 30 компонентов: качественные базовые масла, эмульгаторы, ингибиторы коррозии, буферные добавки, противозадирные присадки, биоциды. Результат правильного выбора - более длительный ресурс инструмента, более высокое качество поверхности, термическая стабильность, меньшее энергопотребление и более низкая себестоимость обработки. Отдельный плюс - лучший профиль по охране труда и экологии, что важно с учетом европейских требований.

Типы СОЖ по составу

На практике жидкости чаще классифицируют по процессу. Valvoline делит ассортимент для металлообработки на три направления: резание, деформация и электроэрозия. Все продукты собраны в разделе масла для металлообработки.

Масла для резания

Минеральные неэмульгируемые масла для обработки на малых скоростях и с большим сопротивлением резанию. Они бывают двух видов:

• Неактивные содержат антиокислительные и антикоррозионные присадки в неактивной форме. Они не реагируют химически с поверхностью, поэтому подходят для цветных и белых металлов.
• Активные содержат присадки на основе серы, фосфора и хлора в активной форме. Они вступают в реакцию с металлом даже при невысоких температурах, поэтому их не применяют для цветных и легких металлов, зато для стали они обеспечивают отличную защиту при тяжелом резании.

Пример из каталога - Valvoline Cutting Oil Eco LM. Для разовых операций в ремонтной мастерской удобен аэрозоль Valvoline Cut & Drill Lube для сверления и нарезания резьбы.

Масла для обработки деформацией

При пластической деформации (прокатка, ковка, вытяжка, штамповка) нужны большие усилия, чтобы металл изменил форму. Механические свойства материала меняются, а масла должны выдерживать высокое давление в зоне контакта инструмента с заготовкой, уменьшать трение и предотвращать задиры. Под такие процессы есть серия Deform, например Valvoline Deform AL 150.

Масла для электроэрозионной обработки

Электроэрозионная обработка ведется разрядами между электродом и деталью, поэтому здесь нужны диэлектрические жидкости. Они применяются и для черновой, и для чистовой обработки. Масла серии Erozol обладают высокой теплопроводностью, низкой вязкостью и хорошими антикоррозионными свойствами. Пример - Valvoline Erozol S3.

Как выбрать СОЖ: практические советы

• определите процесс: резание, деформация или электроэрозия;
• учтите материал: для цветных металлов не берите активные масла;
• посмотрите на режим: скорость, нагрузка, потребность в охлаждении или смазке;
• сверьте требования производителя станка и систему подачи жидкости;
• подумайте об охране труда, утилизации и экологических нормах;
• контролируйте состояние жидкости в процессе работы: концентрацию, чистоту, запах, признаки биопоражения.

Вывод

Смазочно-охлаждающая жидкость влияет на все: ресурс инструмента, точность, качество поверхности, затраты энергии и здоровье персонала. Подбирайте ее под процесс и материал: масла для резания (активные для стали, неактивные для цветных металлов), для деформации и для электроэрозии. Современные СОЖ помогают предприятиям работать эффективнее, продлевать жизнь станков и соответствовать экологическим нормам.

Частые вопросы

Чем активное масло для резания отличается от неактивного?

Активное содержит серу, фосфор или хлор, которые реагируют с металлом и обеспечивают защиту при тяжелом резании стали. Неактивное не реагирует с поверхностью и безопасно для цветных металлов.

Можно ли использовать обычное моторное масло для резания?

Не стоит: у него нет нужного пакета присадок, и оно не обеспечит ни надлежащей защиты инструмента, ни качества поверхности.

Что нужно для электроэрозионного станка?

Диэлектрическая жидкость с низкой вязкостью и хорошей теплоотдачей, специально разработанная для электроэрозии.