В последнее время в процессах металлообработки все чаще и чаще стали применяться так называемые смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). В термине «смазочно-охлаждающие жидкости» уже кроется объяснение о предназначении этой продукции – смазывать и охлаждать. Кому пришлось поработать дрелью или перфоратором, знает, что после пары отверстий, проде­ланных в стене, температура сверла становится запредельно высокой – попытка его сменить заканчивается обожженными пальцами. Теперь не сложно предста­вить, какие нагрузки испытывают участвующие в обработке материалов металлорежущие станки и инструменты. Вот почему смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) являются обязательным элементом большинства технологи­ческих процессов обработки металлов и различных 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 СОЖ – уменьшить температуру, силовые параметры обработки и износ режущего инструмента, штампов и валков, обеспечить удовлетворитель­ное качество обработанной поверхности. Так каково же все-таки основное назначение СОЖ? Данные жидкости выполняют ряд функций, которые призва­ны значительно усовершенствовать процесс обработки металлов: СОЖ удаляет стружку, грязь, пыль и другие загрязнения с места контакта инструмента и ме­талла, что препятствует нарушению структуры металла под воздействием вы­соких температур; диспергирование обрабатываемых металлов, в результате данной операции их поверхность разрушается, поэтому на выполнение работ затрачивается меньше энергии; смазывание поверхностей, которое происходит в зоне контакта заготовки и инструмента, за счет чего оборудование уже не ис­пытывает столь высоких нагрузок и возрастает срок его эксплуатации; охла-

ждающая функция. Классификация смазочно-охлаждающих жидкостей и при­садок. Огромный ассортимент выпускаемой технической продукции, представ­ленной сейчас на рынке металлообработки, требует определенного структури­рования [16, 17]. Но, следует отметить, что конкретных квалификационных стандартов для СОЖ не разработано. Однако существует достаточно распро­страненное деление СОЖ на следующие группы:

1. Масляные. Создаются они на базе масла (чаще всего минерального), которое и отвечает за снижение трения в местах контакта инструмента. С целью улучшить рабочие показатели в состав также входят пакеты присадок с определенными характеристиками.

– эмульгирующаяся (эмульсол), или обычная, – концентрат СОЖ с высоким содержанием масла (60…75%), после разбавления водой образую­щий грубую эмульсию молочного вида;

– полусинтетическая – концентрат СОЖ с низким или средним содер­жанием масла (10…50%), при смешивании с водой образующий полупрозрач­ную микроэмульсию;

– синтетическая – концентрат СОЖ, не содержащий масла и образую­щий с водой чистый химический раствор, – обычно используется при шлифо­вании.

– противоизносные присадки позволяют уменьшить износ и старение инструментов, а также отдельных деталей и узлов станков при тяжелых усло­виях эксплуатации, тем самым продлевая срок службы оборудования;

– антитуманные присадки противодействуют появлению тумана от мас­ляных СОЖ, который негативно сказывается на работе станков и вызывает заболевания дыхательной системы работающих;

Поскольку особенности технологического процесса определяются мно­жеством факторов, например видом и условиями эксплуатации оборудования, типом обрабатываемых материалов и т.д., ни одна смазочно-охлаждающая жидкость не может обеспечить оптимальное смазывание, охлаждение и защиту инструмента и заготовки для всех возможных операций обработки. Во-первых, для достижения наилучших результатов в работе следует правильно подобрать СОЖ к конкретному виду обработки (резание, литье под давлением, горячая штамповка и т.д.), определить требования к СОЖ в зависимости от проблем, возникающих при данном процессе (перегревается оборудование, следователь­но, необходима охлаждающая способность СОЖ; прогорание смазки при высо­ких температурных режимах, следовательно, необходима высокая термостой­кость смазки), а также настроить корректную подачу жидкости. От последнего фактора будет во многом зависеть моющая и охлаждающая способности. Во-вторых, крайне важно для конкретных операций обработки конкретного материала подобрать уровень концентрации СОЖ, т.е. степень разбавления концентрата. Правильно выбранная концентрация (обычно от 3 до 10%) обес­печивает оптимальные эксплуатационные характеристики жидкости. Из этого следует, что применять СОЖ следует именно в той концентрации, которая рекомендована поставщиком. Слишком высокая концентрация может вызвать

такие проблемы, как раздражение кожи и дыхательной системы у исполните­лей, вспенивание и плохая фильтрация жидкости. Слишком низкая концентра­ция также может привести к серьезным проблемам – размножению бактерий, коррозии и снижению качества обработки поверхности. Кроме того, в процессе использования неизбежно происходит смешение СОЖ и масел, используемых для смазки направляющих станка и в его гидравлических системах. Поэтому необходимо использовать смазочные материалы, полностью совместимые с водосмешиваемой СОЖ, что помогает избежать накопления «захваченного масла». После того как правильный тип СОЖ и рабочая концентрация были выбраны, крайне важно постоянно контролировать состояние жидкости. Необходимо отслеживать четыре параметра: концентрацию жидкости, уровень рН, количество бактерий и грибков, концентрацию растворенных солей и жест­кость жидкости. Концентрация жидкости является наиболее важным контроль­ным фактором, ее необходимо проверять и регистрировать фактический уровень. Данные операции желательно проводить ежедневно или еженедельно в начале каждого рабочего дня или смены.

В процессе эксплуатации охлаждающей жидкости ее концентрация может существенно меняться из-за испарения воды в результате выделения тепла в процессе резки, а также из-за потерь вследствие циркуляции под высоким давлением. Это может привести к таким проблемам, как снижение показателя pH и повышение бактериальной активности, что сокращает срок службы рабо­чей жидкости, снижает качество продукции и увеличивает затраты. Важно еще раз подчеркнуть, что, следуя вышеприведенным рекомендациям, предприятие сможет существенно увеличить производительность технологических процес­сов и в конечном итоге общую эффективность производства.

Изменение органолептических и гигиенических свойств жидкости может про­являться возникновением сильного неприятного запаха сероводорода, измене­нием цвета жидкости, появлением негативного воздействия на оператора (раз­дражение кожи и слизистых оболочек). Кроме того может наблюдаться рассло­ение и пенообразование СОЖ, бактериальное поражение. Это также может быть обусловлено и рядом других причин:

– слабые эмульгаторы и стабилизаторы СОЖ, вызывающие ее разделе­ние на отдельные слои;

Что будет, если не побороть эти явления:

– увеличение расходов на СОЖ;

1. Выбрать заготовку для изготовления детали.

2. Проверка химического состава заготовки.

4. Проработка технологического процесса.

5. Контроль.

6. Дефектоскопия готового изделия.

7. Защита от коррозии алюминиевых сплавов

В сталеплавильных цехах металлургических и машиностроительных заводов контроль химического состава металла и шлака по ходу плавки осуществляют с использованием экспресс-анализа. Особенностью экспресс­анализа является его быстрота, своевременность получения результатов и точ­ность, гарантирующая получение в заданный момент плавки металла и шлака требуемого состава. Для выполнения экспресс-анализов обычно вместо хими­ческих применяют более скоростные физико-химические и физические методы. Для контроля химического состава материалов и продуктов производства, поступающих на завод и отправляемых заводом потребителю, применяют мар­кировочный анализ. По результатам маркировочного анализа определяют соот­ветствие состава полупродуктов и готовой продукции установленным нормам (стандартам), поэтому определение содержания всех компонентов продукта осуществляют с высокой точностью.

Контрольный анализ проводят в случае необходимости проверки или уточнения результатов маркировочного анализа или точного определения содержания некоторых компонентов продукта. Для контрольного анализа часто используют те же методы, что и для маркировочного, но выполняют его с еще большей тщательностью высококвалифицированные специалисты, нередко с одновременным выполнением анализа несколькими специалистами. Контрольный анализ рекомендуется проводить по стандартизованным методам.

С развитием новых отраслей химической промышленности широкое рас­пространение получили физико-химические методы технического анализа.

Контроль производства – физические, физико-химические и химические методы анализа сырья, полуфабрикатов и готовой продукции, производимых или потребляемых промышленностью. Виды анализов, методы, техника, реак­тивы и т.п. устанавливаются ГОСТами и ТУ (техническими условиями), кото­рые являются обязательными как для поставщика, так и для потребителя.