55. Охлаждающее и моющее действие сож.

Охлаждающее действие СОЖ заключается в отводе теплоты резания от наиболее нагретых участков инструмента и заготовки путем конвективного теплообмена, т.е. теплообмена, связанного с движением жидкости и ее теплопроводностью. При этом теплоотвод проявляется тем эффективнее, чем выше теплопроводность, удельная теплоемкость, смачиваемость СОЖ и чем выше скорость ее движения через зону резания. При правильном выборе способа подвода СОЖ температуру резания можно снизить на 100...200 °С.

Моющее действие СОЖ заключается в удалении из зоны ре­зания продуктов износа инструмента и заготовки в виде твердых частиц карбидов, мелкой стружки и т.п., усиливающих абразивный износ инструмента и повышающих шероховатость обработанной поверхности. Моющее действие улучшается за счет введения в СОЖ эмульгаторов – поверхностно-активных веществ (ПАВ), уменьшающих поверхностное натяжение жидкости. Молекулы СОЖ при этом активно обволакивают удаляемые частицы, препят­ствуют их слипанию и, тем самым, облегчают их удаление из зоны резания. Особое значение моющему действию СОЖ придается при абразивной обработке и резании хрупких материалов.

Кроме указанных трех основных свойств, СОЖ должны: 1) обладать стабильностью при хранении и эксплуатации; 2) не вызывать коррозию деталей станка, инструмента и заготовки; 3) не разлагаться под действием бактерий; 4) не оказывать вредного воздействия на окружающую среду и здоровье рабочих. Для этого в состав СОЖ вводят антикоррозионные, противоизносные, про- тивозадирные, антипенные, бактерицидные и другие присадки.

Все СОЖ по физико-химическим особенностям основы делят­ся на водные и масляные.

55. Водные сож.

Водные СОЖ обладают наилучшим охлаждающим действи­ем, однако их смазывающее действие выражено слабо. Кроме того, эти СОЖ могут вызывать сильную коррозию деталей станков, ин­струментов и заготовок. Водные СОЖ применяют при обработке металлов с высокими скоростями резания и большими контактны­ми напряжениями, т.е. там, где охлаждение играет первостепен­ную роль (точение, сверление, шлифование и др.).

Водные СОЖ подразделяют на четыре группы: 1) растворы электролитов; 2) масляные эмульсии; 3) синтетические СОЖ; 4) полусинтетические СОЖ.

Растворы электролитов представляют собой растворы солей неорганических кислот (соды, буры, хлористого калия, натрия и др.) концентрацией не более 2 % во избежание выпадения твердых минеральных отложений. Растворы электролитов прозрачны, и поэтому их применяют на операциях, требующих визуального контроля над процессом резания. Они обладают высокой охлаждающей способностью, снижают коррозионную агрессивность и улучшают функциональные свойства воды.

Масляные эмульсии изготавливают на основе концентрата, на­зываемого эмульсолом, который состоит из масляной основы, эмульгатора, а также большого числа противоизносных, противозадирных и других присадок. Масляная основа эмульсола пред­ставляет собой смесь различных минеральных масел, например, индустриального, объемом до 70...85 %. Эмульгаторы предотвра­щают слипание капель масла и играют роль смазочных веществ и ингибиторов (замедлителей) коррозии. Это хорошо растворимые в воде мылообразные продукты или минеральные высокодисперс­ные порошки, способствующие прилипанию и закреплению ка­пель масляной основы. В качестве ингибиторов коррозии исполь­зуют, например, кальцинированную соду, тринатрийфосфат и др. Содержание последних в эмульсии составляет 0,5...5,0 %. Для за­щиты от микроорганизмов в СОЖ добавляют бактерицидные при­садки (до 0,05...0,15 %).

В целом водные эмульсии обладают хорошим охлаждающим и частично смазывающим свойствами. В зависимости от характера операции эмульсии изготавливают с разной концентрацией эмуль­сола (от 0,05 до 20,0 %). В механообработке наиболее распростра­ненными являются эмульсолы марок ЭТ-2, НГЛ-205, Аквол, Укринол и др.

В настоящее время при лезвийной обработке высоколегиро­ванных, жаропрочных и коррозионно-стойких сталей в водные СОЖ часто вводят полимерные высокомолекулярные соединения с определенными заранее заданными свойствами. Разработано не­сколько марок полимерсодержащих СОЖ, таких как МХО-60, МХО-65 и др., содержащих, кроме обычного эмульсола ЭТ-2, ла­текс поливинилхлорида, триэтаноламин и др. При их использова­нии в зоне резания под воздействием температуры и давления происходит разрущение полимера с образованием различных ак­тивных продуктов, которые взаимодействуют с обрабатываемым и инструментальным материалами.

Основными компонентами синтетических СОЖ являются во­дорастворимые органические вещества, в основном поверхностноактивные вещества (ПАВ), при отсутствии в их составе минераль­ного масла. Это прозрачные растворы, обладающие стабильными свойствами.

В состав полусинтетических СОЖ входят маловязкие мине­ральные или синтетические масла, органические жидкости и водо­растворимые полимеры. Такие СОЖ называют микроэмульсиями, так как они обладают высокой степенью дисперсности (измельче­ния), увеличивающей их проникающую способность.