Статьи

Плёнки, образующиеся при адсорбции или хемосорбции, называются граничными. Они имеют небольшую толщину (не более нескольких сот ангстрем), но при этом имеют большее сопротивление сдвигу в сравнении с гидродинамическими плёнками. В результате образования смазочных гидродинамических плёнок, соприкасающиеся поверхности разделяются слоем жидкости толщиной более нескольких микрон. Приходится оптимизировать вязкостные свойства СОЖ путём введения в их состав различных присадок.

Смазывающий эффект жидкости зависит как проводимой операции, так и от режима обработки, и свойств соприкасающихся материалов. Большое значение имеет состав смазочных плёнок, а также быстрота их образования и последующего старения.

СОЖ не только образуют на различных поверхностях смазывающие плёнки. Дело в том, что элементы, содержащиеся в составе жидкостей (например, сера, фосфор, кислород, углерод и пр.) проникают в тончайшие поверхностные слои изделий, трущихся друг об друга. При этом образуются сплавы, имеющие пониженный коэффициент трения. Это, в свою очередь, снижает деформацию металла, значительно облегчает трение.

Следует отметить, что СОЖ уменьшают образование наростов на режущей кромке инструментов. Это, в свою очередь, ведёт к понижению образования тепла, уменьшению шероховатости обрабатываемой металлической поверхности, выраженному понижению усилия, затрачиваемому при резании.

Охлаждающее действие.

В ходе резки металлических изделий вырабатывается большое количество теплоты. Основная часть тепла передаётся от нагревающихся заготовок, режущего инструмента и образуемой в процессе реза стружки охлаждающему агенту. Небольшая часть образуемого тепла отводится в процессе излучения, испарения и в ходе различных химических реакций. При проведении оценки эффекта охлаждения СОЖ данные процессы во внимание не берутся. Рассматриваются лишь результаты конвективного обмена тепла. Теплообмен же зависит, в основном, от вязкости, теплопроводящих свойств, плотности и смачиваемости применяемой охлаждающей жидкости. Важное значение при этом имеет разность температур подаваемой жидкости и самой охлаждаемой поверхности.

Использование СОЖ ведёт к выраженному уменьшению непосредственно нагревающейся площади, хотя и не препятствует общему нагреву инструмента.

Следует знать, что воздействие СОЖ может быть и негативным при некоторых операциях. Например, при высокоскоростном прерывистом методе реза инструментом, изготовленным из твёрдых сплавов, эксплуатация охлаждающей жидкости может привести к выраженным изменениям температуры резца и снижению стойкости инструмента. Да и в самом обрабатываемом металле при этом возникают внутренние напряжения растяжения, приводящие к значительному ухудшению эксплуатационных качеств готового изделия.

Диспергирующее действие.

Ускоренное образование новой поверхности происходит под воздействием СОЖ. Они облегчают процессы деформации, диспергирования (проще говоря, дробления) и разрушения металла. Наличие поверхностно-активных веществ в составе СОЖ способствует образованию микротрещин в структуре металла. В них проникает охлаждающая жидкость. Это ведёт к тому, что она «расклинивает» трещины. Металл при этом в области деформации очень быстро достигает предела своей прочности и легко разрушается. Следует отметить, что затраты энергии в ходе данного процесса несущественны.

Моющее действие.

Образующиеся в процессе металлическую стружку и опилки необходимо смывать и удалять. Этому способствуют СОЖ. Они же не дают отложиться на разогретых до значительных температур обрабатываемых поверхностях и рабочем инструменте лаку и нагару. В противном случае скопившиеся мелкие частички шлама могли бы привести к потере стойкости работающего инструмента и значительному ухудшению качества поверхности детали. Моющий эффект смазочной жидкости является совокупностью происходящих физических и химических процессов. При их протекании происходит очищение инструментария, механизмов работающего станка и обрабатываемой металлической поверхности от шлама. Течение данных процессов во многом зависит от объёма подаваемой жидкости, скорости и способов подачи СОЖ. Повышают моющий эффект вводимые в состав специальные моющие присадки.

Правильный выбор как самой СОЖ, так и способов её применения влияют на эффективность эксплуатации оборудования, применяемого в процессе металлообработки. Необходимо иметь оптимальный ассортимент СОЖ, способный обеспечить вам минимизацию затрат. Вы должны иметь под рукой как универсальный состав СОЖ, применяемый в ходе широкого круга операций, так и специализированные составы, применяемые для решения специальных задач по обработке какого-либо вида металла или в ходе отдельных рабочих операций.
Сегодня мы с вами кратко рассмотрели основные функции смазочно-охлаждающих жидкостей. Надеюсь, эта информация будет полезной вам при выборе СОЖ.