Требование в смазочно охлаждающим жидкостям. Требования к чистоте сож по гост. II. Защитные средства при работе с масляными СОЖ и ТС

На смазочно-охлаждающие жидкости установлен стандарт, в котором прописаны требования к таким материалам. Требования к чистоте СОЖ прописаны в ГОСТ Р 50815-95. Этот стандарт указывает на допустимую концентрацию механических примесей в смазочных материалах и средний размер механических частиц в смеси.

На какие СОЖ распространяется стандарт

Стандарт распространяется на следующие виды СОЖ:

• полусинтетические;
• синтетические;
• водоэмульсионные.

Норма контролируют наличие частиц в этих материалах. При несоблюдении стандарта по промышленной чистоте возникают проблемы с оборудованием и обрабатываемыми материалами. Также важно учитывать экологичность составов.

Использование смазочно-охлаждающих составов

Смазочно-охлаждающие жидкости применяются в основном в металлообработке. Они понижают рабочую температуру и препятствуют разрушению металла. Также СОЖ влияют на срок службы оборудования.

Требования к чистоте СОЖ - это не просто слова. Выпустить качественную продукцию, используя смазочные составы с большим содержанием твердой фазы, практически невозможно. Скорее всего, в качестве потеряет не только продукция, но и оборудование.

Соблюдая требования к чистоте СОЖ, предприятие, в первую очередь, сохраняет в отличном состоянии оборудование и создает качественную продукцию. Кроме того, чистые СОЖ экологически более безопасны, чем составы с большим содержанием примесей.

Примеси могут оказывать вли

яние на все основные свойства смазок, в том числе на:

• вязкость;
• гигиеничность;
• экологическую чистоту;
• способность проводить тепло;
• устойчивость к коррозии.

Теплопроводность СОЖ может серьезно пострадать от содержания большого числа примесей, как и вязкость. А ведь это два важнейших свойства смазок. Благодаря вязкости вымывается стружка и другие отходы производства. Теплопроводность понижает рабочую температуру.

Отечественные смазочные материалы выходят на новый уровень

Российские компании внедряют инновации в производство смазочных материалов. Однако большинство покупателей СОЖ пока не готовы к импортзамещению. В России наиболее востребованы европейские товары.

1. Состав СОЖ (СОТС)
2. Присадки в составе СОЖ для станков
3. Функции СОЖ для станков:
4. Классификация СОЖ
5. Отметим самые распространенные смазочно-охлаждающие жидкости для различных операций резания при работах на токарных станках:
6. Как правильно эксплуатировать СОЖ для станков

При обработке металлов резанием или пластическим деформированием происходит выделение большого количества теплоты. В результате нагревания рабочего инструмента и поверхности заготовки ухудшается качество обработки, повышается износ дорогостоящего инструмента и оснастки, изменяется структура поверхностных слоев металла заготовки. Это, в свою очередь приводит к снижению рабочих свойств и качеству конечных изделий.

Для предотвращения перечисленных проявлений и повышения качества обработки поверхности заготовки применяют специальные охлаждающие технические средства - СОТС.

По агрегатному состоянию СОТС делятся на газообразные, жидкие, твердые.

Наибольшее распространение получили жидкие СОТС - смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ).

Смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) – специальная субстанция, используемая при работе станков по обработке металла. Каждый технологический процесс токарного или фрезерного станка сопровождается трением, которое может привести к деформации обрабатываемой детали, поломке дорогостоящего станка или его части, изменению механических свойств металла.

Основное предназначение СОЖ для металлообработки - разделение поверхностей, подвергающихся трению, и снижение температуры инструмента. Эта жидкость образует смазочную пленку на рабочих поверхностях, которая снижает силу трения и силу, необходимую для резания. Введение в состав продукта особых присадок упрощают процесс резания – молекулы жидкости быстро проникают в микротрещины на поверхности металла и как бы вбивают клин между его частицами.

Состав СОЖ (СОТС)

Состав рецептуры большинства СОЖ для металлообработки примерно одинаков. В продуктах разных производителей и названий меняется лишь концентрация того или иного вещества или присадка, нужная конкретному процессу или металлу.

Эффективная СОЖ для станков включает в себя:

смазки из натуральных или синтетических масел,

присадки, обладающие различными эксплуатационными свойствами,

вещества, препятствующие расслоению смазочно-охлаждающих жидкостей на фракции,

антикоррозионные и износоснижающие компоненты,

добавки, снижающие пенообразование и агрессивность по отношению к обрабатываемым металлам.

Присадки в составе СОЖ для станков

Присадки – важная составляющая СОЖ для металлообработки. Имея совсем небольшую концентрацию, они позволяют значительно улучшить качество и эффективность работы с металлом.

Присадки различного назначения выполняют несколько важных функций:

повышают стойкость металлов к коррозии,

противодействуют износу благодаря снижению износа рабочих поверхностей инструмента,

не дают образовываться задирам на поверхности металлической заготовки в процессе обработки,

предотвращают образование пены, снижающей качество СОЖ, и появление масляного тумана, который вредно действует на кожу и дыхательные органы рабочего персонала.

Функции СОЖ для станков:

охлаждение режущего инструмента, нагревающегося при работе, и увеличение его срока службы,

повышение качества обработки поверхности металла,

удаление с рабочих поверхностей пыли, грязи, металлической стружки и т. д.,

смазывание зоны трения для повышения ресурса резцов, снижения коэффициента трения и выделения теплоты.

повышение производительности станка за счет увеличения скорости, улучшения качества и точности обработки.

Классификация СОЖ

К каждому технологическому процессу нужна СОЖ, свойства которой максимально будут отвечать специфике материала и характеристикам станка.
Обычно в металлообрабатывающем производстве используется несколько видов СОЖ для металлообработки:

масляная СОЖ. Ее основа – минеральное или синтетическое масло. Для получения особых свойств жидкости в состав вводят присадки. Такие СОЖ отлично смазывают поверхности, но плохо снижают температуру, поэтому используются для мягких металлов при несложных работах.

водосмешиваемая СОЖ – в составе этих жидкостей могут быть спирты, эмульгаторы, масла, электролиты, присадки и т. д. Хорошо охлаждает инструменты и металлы, но обладают скромными смазывающими характеристиками,

минеральная СОЖ – производится из нефтяных продуктов, используется преимущественно для работы фрезерных и токарных станков для резания стали,

синтетическая и полусинтетическая СОЖ – эти виды смазочно-охлаждающих жидкостей изготавливаются на основе смеси водорастворимых полмиров с добавлением поверхностно-активных веществ, ингибиторов, биоцидов и т.д.

эмульсии СОЖ – составы с большей, по сравнению с водосмешиваемыми, концентрацией дисперсных компонентов. Такие жидкости имеют отличные смазывающие и противоизносные характеристики.

по способу приготовления или составления рабочей жидкости различают эмульсолы – готовые жидкости, в составе которых есть присадки, мешающие расслоению, – и концентраты СОЖ, смешиваемые с водой перед использованием для получения эмульсий СОЖ,

масляные СОЖ могут различаться по вязкости, температуре вспышки, кислотному числу и т.д.

Отметим самые распространенные смазочно-охлаждающие жидкости для различных операций резания при работах на токарных станках:

полуторапроцентный раствор кальцинированной соды в кипяченой воде (для чернового обтачивания),

вода, тринатрийфосфат и тринит натрия – повышает антикоррозийную стойкость,

вода, эмульсол и сода – обеспечивает обтачивание высокого качества,

масло (индустриальное и льняное) и керосин – для высокоточной работы дорогостоящими резцами,

сульфофрезол и керосин – для глубокого сверления металла,

керосин – при работе с алюминием и его сплавами.

Обработка металла давлением также требует применения СОЖ для металлообработки, но такие материалы должны обладать особыми свойствами. Металлообработка давлением характеризуется значительными усилиями и невысокой скоростью скольжения между деталью и инструментом, поэтому СОЖ должна быть достаточно вязкой, стойкой к расслоению при высоких температурах. Зачастую в составе таких жидкостей содержится тонкочешуйчатый графит, который минимизирует трение в зоне пластической деформации.

Особые смазочно-охлаждающие материалы применяются также при работе с алюминием и его сплавами. Этот металл имеет свойство налипать на поверхности режущего инструмента, с которыми соприкасается. По этой причине СОЖ для алюминия должны обеспечивать высокое качество чистовой обработки заготовки. При работе с алюминием обычно используются эмульсии СОЖ на основе жирных кислот и вещества с этиленгликолем или глицерином.

Как правильно эксплуатировать СОЖ для станков

1. Определить рабочий металл и его особенности. Каждый металл или сплав имеет свои специфические особенности в обработке, что влечет за собой тщательный подбор СОЖ. Жидкость, подходящая для стали, будет неэффективна при работе с алюминием и т. д.

2. Выбрать концентрацию СОЖ. Низкая концентрация ухудшит производительность станка, а слишком высокая может навредить здоровью работников и привести к вспениванию жидкости. Необходимая концентрация достигается путем добавления в воду небольшими порциями концентрата СОЖ при тщательном перемешивании.

3. Следить за совместимостью смазки станка и СОЖ.

4. Контролировать расход эмульсии СОЖ - он должен быть не меньше 10-15 литров в минуту (независимо от состава).

5. Использовать эмульсию СОЖ сразу же, в начале работы, не дожидаясь, пока резец нагреется,

6. Подавать СОЖ в места максимально высокой температуры – туда, где идет процесс образования стружки.

7. Не применять СОЖ для обработки хрупких металлов – мелкая крошка этих материалов, смешиваясь с СОЖ, забивается в узлы и агрегаты, тем самым портя дорогое оборудование.

Перед применением готовая жидкость или концентрат СОЖ тщательно перемешивается с водой, при этом необходимо концентрат СОЖ добавлять небольшими порциями в воду. Если добавлять в обратной последовательности – воду вливать в концентрат СОЖ, – то эмульсия может не получиться из-за расслоения жидкостей, образования крупных капель нерастворившегося концентрата.

Необходимо проанализировать состав (рецептура каждой СОЖ должна соответствовать ГОСТу), ввести присадки при необходимости и заправить в аппарат непрерывной подачи. Хранение возможно в специальных емкостях при установленных температуре и влажности. После работы эмульсию СОЖ нужно очищать от загрязнений, а жидкости, не подлежащие очистке, утилизируют по правилам производства.

На видео показаны некоторые требования к приготовлению эмульсии СОЖ из концентрата.

Настоящий стандарт распространяется на смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), применяемые при обработке заготовок резанием, и устанавливает требования к чистоте СОЖ при их транспортировании, хранении, приготовлении, эксплуатации, утилизации.

Требования 1.1, 1.2, 1.3, 1.3.1, 1.3.2 являются обязательными, остальные - рекомендуемыми.

1 Требования к чистоте СОЖ при их транспортировании, хранении, приготовлении, эксплуатации и утилизации

1.1 Транспортирование и хранение углеводородных СОЖ и исходных продуктов для водосмешиваемых СОЖ должны производиться в соответствии с ГОСТ 1510 .

1.2 На стадии приготовления водосмешиваемых СОЖ и при подготовке к эксплуатации углеводородных СОЖ (при их заливке в систему применения СОЖ) должны быть обеспечены условия, исключающие попадание в СОЖ загрязнений (пояснение терминов - в приложении 1).

1.3 На операциях, выполняемых с применением СОЖ, показатели чистоты СОЖ должны указываться в технологической документации на технологический процесс изготовления детали.

1.3.1 Отбор проб для контроля уровня загрязнения СОЖ осуществляется после ее очистки в системе применения СОЖ с помощью пробоотборника в напорном трубопроводе подачи СОЖ к станку (станкам) или на выходе из сопла, через которое СОЖ подается в зону резания. Число и объем проб указаны в приложениях 2-4.

1.3.2 Чистота СОЖ характеризуется следующими показателями:

массовая концентрация механических примесей , г/л:

для водосмешиваемых СОЖ - согласно приложению 2;

для углеводородных СОЖ по ГОСТ 6370 или по ГОСТ 26378.2 ;

средний размер частиц , мкм (приложение 3);

среднее квадратическое отклонение размеров частиц , мкм (приложение 3);

содержание посторонних неэмульгированных масел в водосмешиваемых СОЖ , % (приложение 4);

баллы бактериостойкости, грибостойкости по ГОСТ 9.085 .

1.3.3 Если к технологическому процессу обработки заготовки не предъявляется особых требований, то показатели чистоты СОЖ не должны превышать значений, приведенных в таблице 1.


Таблица 1 - Предельные значения показателей чистоты СОЖ в процессе эксплуатации

1.3.4 Предельные значения чистоты СОЖ, используемых в индивидуальных системах применения СОЖ при многономенклатурном производстве, определяются деталью, при обработке которой применяется СОЖ с более высоким показателем чистоты.

1.3.5 Предельные значения чистоты СОЖ, используемых в централизованных системах применения СОЖ, определяются по операции, при которой применяется СОЖ с более высоким показателем чистоты.

1.4 Показатели чистоты отработанных углеводородных СОЖ, сдаваемых на предприятия переработки СОЖ, должны соответствовать требованиям ГОСТ 21046 .

1.5 Показатели чистоты отработанных водосмешиваемых СОЖ, подаваемых в установки регенерации и утилизации СОЖ, не должны превышать предельных значений, указанных в таблице 2.


Таблица 2 -Предельные значения показателей чистоты водосмешиваемых СОЖ*

1.5.1 Методы контроля показателей чистоты отработанных водосмешиваемых СОЖ - согласно приложениям 2 и 4.

1.5.2 Отработанные СОЖ принимают партиями. Партией считают любое количество отработанной СОЖ, сопровождаемое документом о качестве.

2 Требования по обеспечению чистоты в системе применения СОЖ

2.1 Требования при проектировании систем применения СОЖ

2.1.1 Компоновка системы применения СОЖ должна обеспечить показатели чистоты СОЖ по 1.3 при заданном расходе и напоре СОЖ в системе.

2.1.2 Система применения СОЖ должна обеспечивать:

предварительное отделение СОЖ от стружки;

возможность восполнения потерь СОЖ без внесения загрязнений в систему;

исключение при работе попадания загрязнений в систему;

возможность полного слива СОЖ средствами системы;

отсутствие в системе тупиковых и застойных зон;

возможность отбора проб СОЖ унифицированными устройствами без внесения загрязнений;

расположение емкостей для СОЖ, предусматривающее свободный доступ для их очистки и замены отработанной СОЖ.

2.2 Требования при изготовлении систем применения СОЖ

2.2.1 Устройства системы применения СОЖ, подверженные постоянно или периодически агрессивному воздействию, необходимо выполнять из соответствующих антикоррозионных материалов.

2.2.2 Окраска, другие покрытия внутренних поверхностей элементов системы применения СОЖ (емкостей, трубопроводов и др.) не допускаются.

2.2.3 Значения показателей чистоты СОЖ, обеспечиваемые устройствами системы применения СОЖ, не должны превышать предельных значений, указанных в таблице 1.

2.3 Требования при эксплуатации и ремонте систем применения СОЖ

2.3.1 В документации систем применения СОЖ должно быть предусмотрено выполнение следующих работ:

периодический контроль показателей чистоты СОЖ;

ежедневный контроль герметичности соединений и уплотнений, устранение подтекания СОЖ.

2.3.2 Заправку СОЖ в систему применения следует проводить бригадами, обеспечивающих требования 3.1.

2.3.3 При техническом обслуживании и ремонте систем применения СОЖ выполняются следующие операции:

отверстия заглушить временными уплотнениями или заглушками;

осмотреть и удалить из внутренних полостей устройств системы продукты коррозии, загрязнения, обеспечив чистоту внутренних полостей, соответствующую чистоте СОЖ (таблица 1).

2.4 Чистота приспособлений для отбора проб должна быть такой, чтобы промывочная жидкость, после их промывки, была на 25% чище контролируемой СОЖ. Транспортирование проб должно исключать попадание в них загрязнений.

2.5 Технологический процесс применения СОЖ и контроль, обеспечивающие чистоту СОЖ, приведены в приложении 5.

3 Требования к организации обеспечения чистоты СОЖ на предприятии

3.1 На предприятии-потребителе СОЖ ее чистота обеспечивается постоянным контролем одной из существующих служб или специальной службой, где ее создание целесообразно.

3.2 Специалисты указанных служб отвечают за соответствие состояния применяемых на предприятии СОЖ нормативными документами на СОЖ и требованиям настоящего стандарта на всех этапах жизненного цикла СОЖ - транспортирования, хранения, приготовления, эксплуатации, утилизации.

3.3 Специалисты служб выполняют:

контроль чистоты СОЖ как своими силами, так и с привлечением других служб предприятия;

организацию разработки мероприятий по обеспечению чистоты СОЖ и контроль за их выполнением;

методическое руководство совершенствованием технологии применения СОЖ для обеспечения их чистоты.

Технологический процесс применения СОЖ и контроль, проводимый службой, обеспечивающей чистоту СОЖ, приведены в приложении 5.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (справочное). Пояснение терминов, применяемых в стандарте

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
(справочное)

1 загрязнение: Механические частицы (примеси), образующие с СОЖ дисперсную среду или суспензию (взвесь); посторонние неэмульгированные масла; бактерии и плесневые грибы, развивающиеся в СОЖ.

2 индивидуальная система применения СОЖ: Система применения СОЖ, обслуживающая единицу технологического оборудования (станок, робототехнический комплекс, гибкий производственный модуль и т.п.).

3 испарительный метод разложения СОЖ: Метод разложения водосмешиваемых СОЖ, основанный на отделении воды от масляной фракции при парообразовании за счет большей летучести водяного пара.

4 мембранный метод разложения СОЖ: Метод разложения водосмешиваемых СОЖ, основанный на использовании полупроницаемых мембран, пропускающих преимущественно молекулы воды.

5 реагентный метод разложения СОЖ: Метод разложения эмульсионных СОЖ, основанный на снижении устойчивости эмульсии за счет блокады электрического заряда капель эмульсона при введении в СОЖ электролита с последующей коррекцией ионного состава полученной воды.

6 система применения СОЖ: Совокупность взаимосвязанных устройств, обеспечивающих эксплуатацию СОЖ по замкнутому циклу: подача СОЖ в зону обработки - сбор - очистка СОЖ от загрязнений; повторный цикл и т.д.

7 централизованная система применения СОЖ: Система применения СОЖ, обслуживающая технологическое оборудование механического цеха (корпуса).

8 чистота СОЖ: Значение уровня загрязнения СОЖ на различных стадиях ее жизненного цикла.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (рекомендуемое). Метод определения массовой концентрации механических примесей в СОЖ

1 Метод 1

1.1 Сущность метода

Метод включает отстаивание пробы СОЖ, выпаривание, взвешивание полученного осадка и определение концентрации механических примесей в СОЖ.

Шкаф сушильный или термостат.

Шкаф вытяжной.

ГОСТ 1770 .

Печь муфельная с температурой нагрева до 800 °С.



Дистиллированная вода.

Керамический тигель вместимостью 100 мл.

Бензин авиационный или хлороформ.

1.3 Подготовка к испытанию

1.4 Проведение испытаний

Пробу СОЖ отстаивают в течение 1 ч.

После отстоя основную часть жидкости сливают не затрагивая слой осадка.

Оставшуюся часть СОЖ с осевшим осадком выпаривают при температуре (80±5) °С в вытяжном шкафу. Выпариваемый осадок трижды промывают авиационным бензином или хлороформом, трижды подсушивают, трижды промывают дистиллированной водой и отстаивают. Оставшуюся после третьего отстоя основную часть жидкости сливают, а остальную жидкость с осадком выпаривают при температуре (60±5) °С в вытяжном шкафу.

Высушенные пробы осадка извлекают из цилиндров стеклянной палочкой и помещают в керамический тигель. Оставшуюся на стенках цилиндров часть осадка очищают в керамический тигель мягкой кисточкой. Тигель с пробой осадка выдерживают в муфельной печи в течение 20 мин при температуре (200±30) °С.

Извлеченную из контролируемой СОЖ суммарную пробу механических примесей взвешивают вместе с тигелем (тигель должен быть взвешен предварительно) на аналитических весах для определения ее массы по формуле

где - масса тигеля, г;

- масса тигеля с пробой осадка, г.

Массовую концентрацию механических примесей в 1 л СОЖ определяют по формуле .

2 Метод 2

2.1 Сущность метода

Метод включает отбор пробы, ее фильтрование через предварительно взвешенный бумажный фильтр, высушивание фильтра и определение концентрации механических примесей в СОЖ.

Шкаф сушильный или термостат.

Шкаф вытяжной.

Цилиндры вместимостью 500 мл по ГОСТ 1770 .

Аналитические весы с допустимой погрешностью 0,0002 г.

Дистиллированная вода.

Лабораторный механический вакуумный насос или водяной вакуумный насос.

Воронка или лабораторный вакуум-фильтр.

Соединительные шланги.

Фильтр бумажный "Красная лента".

Для проведения испытаний используют установку, показанную на чертеже.

1 - вакуум-фильтр; 2 - столб загрязненной СОЖ над слоем осадка; 3 - слой осадка; 4 - бумажный фильтр; 5 - воздуховод; 6 - вакуум-насос; 7 - емкость для чистой СОЖ; 8 - чистая СОЖ

Рисунок 1 - Схема установки для вакуумного фильтрования СОЖ

2.3 Принцип работы установки для вакуумного фильтрования

Установка (рисунок 1) работает следующим образом. В вакуум-фильтре 1 устанавливают бумажный фильтр 4 , который закрепляют винтами, чтобы исключить подсос воздуха. Включив вакуум-насос 6 , отсасывают воздух через воздуховод 5, из емкости 7 , внутри которой создается разрежение. Одновременно подают в вакуум-фильтр 1 загрязненную СОЖ 2 , которая проходя через бумажный фильтр 4 , очищается и поступает в емкость 7 , а загрязнения осаждаются на поверхности фильтра 4 , образуя слой осадка 3 .

2.4 Подготовка к испытанию

Отбирают три пробы СОЖ объемом 500 мл каждая.

Бумажный фильтр взвешивают на аналитических весах с точностью 0,0002 г, устанавливают его в вакуум-фильтр и зажимают винтами.

При отсутствии специального вакуум-фильтра или при использовании водяного вакуум-насоса бумажный фильтр можно установить в воронку.

Включают вакуум-насос или подключают водяной вакуум-насос к трубопроводу подачи водопроводной воды.

Перемешивают стеклянной палочкой пробу СОЖ.

2.5 Проведение испытания

Размешанную пробу СОЖ постепенно наливают в вакуум-фильтр или на бумажный фильтр, расположенный в воронке. СОЖ фильтруется через бумажный фильтр, а на его поверхности образуется слой осадка. Цилиндр из-под пробы СОЖ промывают дважды дистиллированной водой, которую также фильтруют через тот же фильтр.

Затем фильтр с осадком снимают с вакуум-фильтра или вынимают из воронки и высушивают в сушильном шкафу при температуре 60 °С в течение двух часов. После этого фильтр с осадком выдерживают в вытяжном шкафу в течение 1 ч при комнатной температуре.

Взвешивают фильтр с осадком на аналитических весах с точностью 0,0002 г. Определяют массовую концентрацию механических примесей в пробе СОЖ объемом 1 л по формуле

где - масса фильтра с осадком механических примесей, г;

- масса чистого фильтра, г.

Среднее значение массовой концентрации механических примесей в 1 л СОЖ определяют как среднеарифметическое значение показаний трех опытов.

Примечание - При наличии соответствующего оборудования возможно применение для определения массовой концентрации механических примесей в СОЖ метода центрифугирования.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 (рекомендуемое). Метод определения среднего размера и среднего квадратического отклонения размеров частиц механических примесей

1 Сущность метода

Метод включает определение с помощью оптического микроскопа размеров частиц и их числа непосредственно в поле зрения микроскопа, либо по проекционным изображениям на экране, либо по микрофотографиям, и расчет среднего размера и среднего квадратического отклонения размеров частиц механических примесей.

2 Аппаратура, материалы и реактивы

Микроскоп с увеличением в 200...500 с окулярной сеткой.

Стекло для приготовления пробы.

Волосяная кисточка.

Предметные стекла по ГОСТ 9284 .

Покровные стекла по ГОСТ 6672 .

Палочка стеклянная.

Камера Горяева.

Клавишный счетчик или другой счетный прибор.

Стеклянный или фарфоровый стакан диаметром 40-50 мм.

Бязь отбеленная.

Технический этиловый спирт по ГОСТ 18300 .

Иммерсионные масла по ГОСТ 13739 .

3 Подготовка к испытанию

Извлеченные из СОЖ (при определении массовой концентрации, приложение 2) механические примеси разрушают с помощью стеклянной палочки до исчезновения агрегатов, помещают на предметное стекло и методом квартования отбирают пробу для подготовки препарата.

Пробу подготавливают внесением отобранного материала в каплю иммерсионного масла, помещают в камеру Горяева. Затем каплю покрывают покровным стеклом, так чтобы не оставались пузырьки воздуха. Каплю иммерсионного масла подбирают такого размера, чтобы после приготовления пробы не было излишка жидкости.

Предварительную оценку годности пробы для анализа проводят путем исследования ее под микроскопом при увеличении в 100. Проба считается приготовленной, если расстояние между частицами в 2-3 раза превышает их размер, а в поле зрения при увеличении в 200...300 находится не более 60-100 частиц.

4 Проведение испытания

Размер единичной частицы механических примесей определяют как полусумму длины и ширины прямоугольника, условно описанного вокруг проекции частицы таким образом, чтобы большая сторона прямоугольника соответствовала наибольшей длине проекции частицы.

Размер частицы устанавливают путем отсчета в окуляр-микрометре числа делений по ее изображению в поле зрения микроскопа или проекции на экране с микрофотографий. Измерения проводят последовательно в нескольких полях зрения микроскопа, передвигая пробу так, чтобы исключить повторное измерение. Производят подсчет размеров 300-500 частиц с помощью клавишного счетчика. При измерениях размеров частиц с использованием микрофотографий применяют камеру Горяева, имеющую нанесенную координатную сетку.

Средний размер и среднее квадратическое отклонение размеров частиц механических примесей определяют в соответствии с таблицей.

Форма записи результатов анализа

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 (рекомендуемое). Метод определения содержания постороннего неэмульгированного масла в водосмешиваемых СОЖ

1. Метод 1

1.1 Сущность метода

Метод включает отбор проб СОЖ, центрифугирование проб, определение объема постороннего неэмульгированного масла и определение его процентного содержания в СОЖ.

1.2 Аппаратура, материалы и реактивы

Центрифуга с числом оборотов 2000 мин.

Пробирки центрифужные градуированные типа ПЦГ по ГОСТ 25336 .

Секундомер.

1.3 Подготовка к испытанию

Включают секундомер и перемешивают содержимое тары с пробой, произведя 50-60 встряхиваний с интервалом 1-2 с. Пробу наливают в три центрифужные пробирки до метки 10* мл и помещают в гнезда центрифуги.
________________
* При наличии соответствующего оборудования рекомендуется использовать объем пробы СОЖ 100 мл.

1.4 Проведение испытаний

Пробу эмульсии или раствора СОЖ центрифугируют в течение 20 мин при частоте вращения 2000 мин. По истечении указанного времени измеряют объем минерального масла, всплывшего на поверхности СОЖ.

Количество неэмульгированного масла (в процентах) определяют по формуле

где - объем постороннего масла, мл;

- объем пробы, мл.

За результат испытаний принимают среднеарифметическое значение трех опытов.

2. Метод 2

2.1 Сущность метода

Метод включает отбор проб СОЖ, отстаивание, отделение постороннего неэмульгированного масла от СОЖ и определение его процентного содержания в СОЖ.

2.2 Аппаратура, материалы и реактивы

Цилиндры по ГОСТ 1770 вместимостью 500 мл.

Делительная воронка.

Секундомер.

2.3 Подготовка к испытанию

Включают секундомер и перемешивают содержимое пробоотборника в течение 2 мин.

Пробы наливают в три цилиндра вместимостью 500 мл (до метки 500 мл).

2.4 Проведение испытаний

Пробы отстаивают в течение 2,5-3 ч*.
________________
* Для уменьшения количества отбираемой для испытаний эмульсии возможно проведение анализа в делительной воронке, отмерив предварительно цилиндром необходимое количество СОЖ.


Слой постороннего неэмульгированного масла, образовавшийся на поверхности СОЖ, отделяют от СОЖ в делительной воронке и замеряют его объем.

Количество неэмульгированного масла (в процентах) определяют по формуле, приведенной в 1.4.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 (справочное). Технологический процесс применения СОЖ и контроль, обеспечивающие чистоту СОЖ

ПРИЛОЖЕНИЕ 5
(справочное)

Таблица

Электронный текст документа

подготовлен ЗАО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
Смазочные материалы, индустриальные
масла и родственные продукты.
Технические условия: Сб. ГОСТов. -
М.: Стандартинформ, 2006

В процессе металлообработки всегда происходит сильное трение заготовки об инструмент. Особенно это является существенным для токарных станков, где резец сильно нагревается. Интенсивное трение вызывает и преждевременный износ инструмента для холодной пластической деформации, особенно для таких операций, как скоростная многопозиционная высадка или холодное выдавливание. Во всех этих случаях необходимо применение специальных смазочно-охлаждающих жидкостей.

Одной из последних отечественных разработок в области смазочно-охлаждающих жидкостей стала водорастворимая универсальная СОЖ EFELE CF-621. Несмотря на то, что эта СОЖ является синтетической, она имеет минимальную стоимость, характерную для минеральных продуктов.
EFELE CF-621 предназначена для операций обработки резанием таких металлов, как сталь, в том числе нержавеющая и легированная, чугуны, титан, алюминиевые и медные сплавы.
Эта СОЖ выпускается в форме концентрата. Она имеет янтарный цвет и приятный карамельных запах, не содержит формальдегидов, хлора и вторичных аминов, поэтому не оказывает вредного влияния на здоровье. Изготовленная из синтетических компонентов с добавлением (до 15%) композиции минеральных масел, СОЖ EFELE CF-621 обладает хорошей биостойкостью и высокими эксплуатационными свойствами. Это позволяет вести обработку металлов при меньшей концентрации раствора.

Смазочно-охлаждающие жидкости: структура, механизм действия

Повсеместное применение смазочно-охлаждающих жидкостей обусловлено тем, что они выполняют одновременно эффективное разделение трущихся поверхностей заготовки и инструмента, а также снижают температуру последнего. При этом состав компонентов, которые включают наиболее эффективные смазочно-охлаждающие жидкости, представлен:

1. Смазками на основе синтетических или животных масел.
2. Присадками, которые обеспечивают веществам антифрикционные, противозадирные показатели.
3. Компонентами, исключающими расслоение составов при длительном хранении.
4. Веществами, предохраняющими рабочие инструменты от коррозии, разрушения.
5. Добавками, снижающими агрессивность.
6. Присадками, улучающими смачиваемость, а также уменьшающими пенообразование при металлообработке.

Отработанные продукты подлежат обязательной утилизации.

Классификация, в соответствии с которой производятся смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) обычно производится по следующим параметрам:

1. По происхождению основных компонентов. Так, выпускаются масляные СОЖ на основе технических масел – продуктов нефтепереработки, а также на основе жиров животного или растительного происхождения.
2. По способу составления различают эмульсолы – продукты с длительным сроком самопроизвольного расслаивания, либо технические масляные СОЖ, которые готовятся непосредственно перед своим употреблением. В последнем случае согласно ГОСТ выпускается концентрат СОЖ.
3. По отрасли своего применения выпускаются синтетические СОЖ, рассчитанные для условий операций пластического деформирования, притом для токарных станков.
4. Масляные СОЖ различаются также по своим физико-механическим показателям – кислотному числу, вязкости температуре вспышки. Последняя характеристика определяет, можно ли применять масляные СОЖ в операциях горячей штамповки, либо нет.

Марки наиболее распространённых составов для мехобработки

Для токарных станков производятся следующие виды:

• Эмульсолы, которые представляют собой разбавленные обычные минеральные масла (например, И-12, И-20) Эмульсолы на нефтяной основе производятся по техническим требованиям ГОСТ 6243-75;
• Эмульгаторы, у которых присутствуют металлические мыла синтетических жирных кислот. Производятся согласно ГОСТ Р 52128-2003;
• Синтетические составы на основе высокоатомных спиртов, талловых масел, триэтаноламина. Производятся по ГОСТ 38.01445-88, и предназначаются для токарных станков, ведущих механическую обработку быстрорежущих, нержавеющих, легированных сталей. Не допускается их использование в отработанном виде;
• Сульфофрезолы (ГОСТ 122-94) – смеси высокоочищенного масла и серосодержащих составов. Эффективно снижают трение, не обладают коррозионными свойствами, поскольку не содержат воды, кислот, щелочей.

Общим свойством, которым должна обладать синтетическая СОЖ для токарных станков – пониженная вязкость. Здесь основные компоненты СОЖ легко распределяются по сложной поверхности инструмента, хорошо охлаждают её, не позволяют стружке налипать на резец. В среднем рассматриваемый показатель для процессов механической обработки, не превышает 35 — 40 сСт.

В России часто используются импортная продукция, например, от торговой марки MobilCut. Однако согласно принципу импортозамещения, который ныне широко внедряется в России, постепенно происходит замена импортных марок на отечественные виды аналогичных продуктов. Кроме того, в описаниях на подобные продукты часто не рассматриваются виды сталей или цветных сплавов (в частности, алюминия), которые используются в России. Для отработанных СОЖ имеются специально оборудованные ёмкости.

Виды СОЖ для процессов обработки металлов давлением

Ввиду значительных удельных усилий, а также скоростей относительного скольжения материала заготовки по инструменту марки для использования в технологических процессах должны иметь существенно более высокую вязкость. Кроме того, при значительных степенях деформации на контактных поверхностях начинаются химико-механические поверхностные реакции, способствующие ухудшению условий трения. Это снижает стойкость инструмента, в частности при обработке мягких металлов, например, алюминия. Применять же частично отработанные вещества при обработке алюминия недопустимо. Поэтому характерными особенностями данных составов для условий России являются:

• Достаточно высокая вязкость. На практике она варьируется от 45 — 50 сСт для СОЖ на основе минеральных масел типа И20 (ГОСТ 20799-88), до 75 — 80 сСт для СОЖ с сернистыми соединениями и животными жирами (характерный представитель — Укринол ГОСТ 9.085-88);
• Стойкость против высокотемпературного расслоения или разрушения. В составе обязательно имеются сернистые присадки, анионоактивные эмульгаторы. К наиболее употребляемым маркам относятся этаноламины и алкилсульфаты с присадками по ГОСТ 10534-88. В отработанных продуктах концентрация таких компонентов резко снижается;
• Воднографитовые виды, включающие в себя присадку на базе масляной суспензии тонкочешуйчатого графита. Выпускаются по ГОСТ 5962-88.

Особую группу представляют вещества, применяемые при обработке алюминия и его сплавов. Алюминий характеризуется интенсивным налипанием на контактные поверхности оснастки, поэтому должно обеспечиваться не столько снижение температуры, сколько высокая чистота конечной поверхности изделия.

Например, при листовой прокатке алюминия используются:

• Продукция на основе 5 — 10%-ной смазки 59ц (ГОСТ 5702-85);
• Эмульсолы на основе синтетических жирных кислот с добавлением триэтаноламинов (ГОСТ 8622-85);
• Вещества, содержащие высокомолекулярные синтетические спирты: например, этиленгликоль ГОСТ 10136-97 или глицерин ГОСТ 6823-97.

Весьма много систем СОЖ, предназначенных для работы с алюминием, производятся по ТУ России и других стран СНГ. Вязкость таких составов для обработки алюминия обычно принимается минимальной.

Приготовление, хранение и утилизация смазочно-охлаждающих жидкостей

В России выпускается и концентрат СОЖ, и компоненты для его приготовления для условий конкретного предприятия. Перед применением для металлообработки они проходят следующие процедуры:

1. Перемешивания компонентов при нужных температурах (при 60 — 110 °С, что устанавливается по марке и составу).
2. Отбор проб для анализа на соответствие (для России действует ГОСТ 2517-80).
3. Хранение в специализированных ёмкостях, допускающих периодическое перемешивание, подогрев и пр.
4. Заправку в устройства и аппараты для непрерывной подачи.

При подготовке к СОЖ могут добавляться присадки. Для этого на участках предприятий России часто предусматривают виброустановки тонкого эмульгирования.

Со временем рассматриваемые составы загрязняются, поэтому предусматриваются различные системы, которыми производится очистка СОЖ от остатков стружки, налипшего металла и т.д. Отработанные продукты, эффективная очистка которых уже невозможна, утилизируются.

Видео как сварить смазочно-охлаждающую жидкость своими руками