Охлаждение при обработке металлов

При обработке металла, особенно при его резке, за счет силы трения выделяется тепловая энергия. Чтобы свести ее последствия к минимуму, в процессе обработки используются различные охлаждающие и смазочные вещества, называемые охлаждающими жидкостями.

Функции, которые выполняют охлаждающие жидкости

Машинно-охлаждающие жидкости или специальные охлаждающие жидкости (СОЖ), используются в первую очередь для поглощения и отвода тепла. Высокие температуры отрицательно влияют на долговечность инструментов и качество обработанной поверхности.

Их вторая основная функция — уменьшение трения, вызванного высоким давлением и высокой температурой. Кроме того, охлаждающие жидкости защищают компоненты от коррозии и помогают облегчить удаление стружки, образующейся во время резки.

Охлаждающие и смазочные жидкости:

• способствуют оптимизации производственных процессов;
• позволяют сократить производственный цикл;
• снижают затраты;
• обеспечивают более длительный срок службы инструмента и большую эффективность;
• влияют на качество и скорость создания элементов.

3 основных типа СОЖ, применяемых в металлообработке

Наиболее распространенное подразделение смазочно-охлаждающих жидкостей включает в себя:

• Машинные масла (масляные жидкости).

В эту группу входят растительные масла и жидкие животные жиры, а также минеральные масла без добавок. Первые быстро окисляются и требуют частой замены, а вторые хуже работают в качестве смазки при высоком поверхностном давлении и высоких температурах.

Чаще применяют масла с полярными присадками и присадками EP (задирные), поскольку они снижают силу трения даже при наличии значительных нагрузок и высокой скорости резания. В настоящее время на рынке доступны вещества, которые быстрее рассеивают тепло, но, несмотря на лучшие свойства, такие охлаждающие жидкости не всегда будут лучшим выбором, поскольку они будут иметь худшие смазочные свойства, чем масляные жидкости.

• Эмульсионные жидкости.

Это смесь воды и эмульгирующего масла, состоящая из минерального масла в сочетании с эмульгатором и присадками, такими как ингибиторы коррозии или антивспенивающие охлаждающие жидкости. Благодаря тому, что эти жидкости сочетают в себе преимущества обоих веществ, их чаще всего используют при механической обработке.

Эмульсия содержит от 5% до 10% масла в воде. Важно отметить, что чем больше в масле эмульгатора, тем лучше жидкость обладает смазывающими свойствами, но тем хуже она рассеивает тепло. СОЖ этого типа используются, когда обработка происходит на высоких скоростях, но нагрузка незначительна.

• Синтетические СОЖ.

Состоят из различных синтетических химических соединений, иногда эти СОЖ имеют небольшую примесь эмульсионных масел, но содержат не только минеральное масло. Они прекрасно справляются с охлаждением, биостабильны, имеют длительный срок службы, а стоимость их утилизации невысока.