Масла за рязане

Инструменти, материалиСп. Инженеринг ревю - брой 4/2017 • 23.06.2017

Масла за рязане
Масла за рязане
Масла за рязане
Масла за рязане

Bъв всички процеси на металообработка се ползват смазващи продукти, в това число и в зоната на рязане на металорежещи машини. Смазочно-охлаждащите течности (СОТ) са основен участник в процеса на рязане, като използваните могат да се обособят в две основни групи спрямо наличието на вода в тях – чисти масла за рязане и емулсионни СОТ (бел. ред. Виж статията Смазочно-охлаждащи течности за металорежещи машини в сп. Инженеринг ревю, брой 5/2012).

Маслените смазочно-охлаждащи течности, или масла за рязане, чисти масла обикновено представляват минерални масла без съдържание на вода. Имат различен вискозитет, базов състав и добавки в зависимост от процесите и обработваните метали, за които са предназначени.

Освен минерални масла, в състава им могат да влизат и растителни, животински и друг вид масла с цел подобряване на омокрянето и смазването.

Обикновено в маслените СОТ са налице различни добавки, придаващи им антифрикционни, противоизносни, противозадирни, антиокислителни, миещи, антипенни, антикорозионни и други свойства. Предлагат се и масла, несъдържащи допълнителни добавки.

Понякога се използват и добавки за екстремни натоварвания, като сяра, фосфор или хлор, чиято цел е да се увеличи животът на инструмента и да се подобри финишната обработка.

В последните години обаче във връзка с нарастващото влияние на екологичните изисквания, както и поради нужда от повишаване на производителността, се разработват чисти масла за рязане с добавка на по-усъвършенствани и по-екологосъобразни синтетични естери, които не съдържат хлор и сяра.

Голяма част от предлаганите маслени СОТ са готови за употреба продукти и не изискват извършването на допълнителни действия преди използването им. Характеризират се с добри смазочни свойства и добра корозионна защита. Като техни недостатъци обикновено се посочват: ниската им охлаждаща способност, повишената изпаряемост, пожароопасността и сравнително високата цена.

Свойства спрямо другите видове СОТ
Маслата за рязане са най-добрият избор за металообработващи процеси с високи изисквания по отношение на смазването (хонинговане, дълбоко пробиване и др.), финишната обработка, при трудни за обработка материали като неръждаемите стомани, и когато е добре да няма много поддръжка и обслужване. Накратко, използват се за нискоскоростни операции с необходимост от обилно смазване.

Обратно, бързите процеси с повишена необходимост от охлаждане, са територия на емулсиите за зоната на рязане. Маслата за рязане се определят като осигуряващи отлична защита от корозия. Сред основните им недостатъци са споменатото лошо охлаждане, зацапване във и около машината, повишеният риск от пожар.

Ако трябва да се съпоставят чистото масло за рязане, емулсиите и синтетиката, маслата за рязане имат най-добри показатели по отношение на смазването, антикорозионната защита и стружкоотнемането, имат чудесни антибактериални качества и не способстват развитието на гъбички и мухъл, но имат сериозни недостатъци по отношение на охлаждането и почистването.

Емулсиите превъзхождат маслата за рязане по тези два показателя, както и синтетичните препарати по отношение на смазването, стружкоотнемането и защитата от корозия, но отстъпват по антибактериални свойства. Синтетичните СОТ са най-добри като охлаждане и почистване, имат сравнително добри антибактериални качества, но по всички други показатели отстъпват на чистите масла и емулсиите.

Подходящата течност за рязане
Критериите при избор на СОТ, използвани в различни процеси на рязане на метали, са свързани с множество аспекти на съвременните производства. Сред тях са здравето и нормалната работа на операторите на машини, цялостната производствена среда, поддържането на обработващите инструменти чисти, качеството на произвежданите компоненти, цената на използваните инструменти, обработваните материали, разходите за изхвърлянето им и т.н.

Принципно, изборът на смазващи продукти се основава на препоръките, изискванията и спецификациите на производителя на машините. Невинаги обаче има такива за смазочно-охлаждащите течности за зоната на рязане. Причината за това е, че изборът на флуид зависи изключително от материала, който ще се обработва, и от вида на обработката.

Повечето машини работят добре и с емулсии, и с чисти масла за рязане, докато някои са по-адаптирани към единия вид продукт.
При избора на правилната течност за рязане трябва да се имат предвид най-вече видовете материали, които се обработват, както и самата обработка.

Материалът, който се обработва, е ключов фактор за избора на използвания СОТ. Например чугунът е един от най-лесните материали за обработка чрез рязане. Чугунът съдържа графит, който допринася за смазването, така че е необходимо много малко допълнително смазване, а в редица случаи не се и прилага.

Но по време на обработката се образуват малки метални частици, които могат лесно да се залепят в ъглите и краищата и да замърсят смазочно-охлаждащата течност. Затова при обработката им се ползва смазочно-охлаждащ продукт с по-добри почистващи свойства.

За разлика от чугуна, високолегираните стомани са далеч по-трудни за обработка и се нуждаят от по-специални смазочни продукти.

Поддръжка
Маслата за рязане рядко се налага да бъдат сменяни, но поради спецификата на процеса, в който се използват, част от тях остава по обработените детайли и стружките и това налага честото допълване с ново масло. По изключение то се сменя, ако започне да се окислява или ако количеството метални частици или утайка в него започнат да пораждат проблеми.

Чистите масла за рязане обикновено са стабилни, като не се нуждаят от особени грижи. В процеса на ползването им единствено е необходимо да се филтрират и размесват с цел отстраняване на стружките и замърсяванията.

Ако маслото за рязане е намаляло спрямо нормата, но е в добро състояние, трябва да се допълни с ново, като двете се смесят. Ако това не е обичайният консуматив, който машината ползва, преди да се направи това е препоръчително да се направи лабораторен тест за смесване между новия и стария продукт, за да е сигурно, че няма да се появят проблеми с пенообразуването или утаяването, когато двата се смесят.

Вместо обилно подаване на СОТ, в практиката все по-често се прилагат стратегията на квазисухото рязане. При него в зоната на рязане под високо налягане се подава маслен аерозол, в който маслото е силно диспергирано и е в много малки количества. Ролята на въздуха е да отнема топлината и отвежда стружките, а на маслото- да смазва зоната на рязане и да предотвратява приваряването на отделената стружка към обработената повърхнина и инструмента.

Ползата се състои в намалената консумация на масло, щадящото температурно въздействие спрямо твърдосплавния инструмент. Недостатъците са влошеното управление на стружкоотвеждането, недостатъчното в редица случаи охлаждане, необходимостта от незабавната аспирация на отработилия маслен аерозол по екологични, санитарни и противопожарни съображения. Затова този метод се използва само при определени технологични процеси и обработвани материали.

Екологосъобразно изхвърляне на маслата
Един от най-важните и с нарастващо значение в последните години фактори на пазара на смазващи продукти като цяло е минимизирането на отпадъците и тяхното изхвърляне.

Нормативната база за изхвърляне на отработените масла е различна в различните държави, регламентирана е за Европейския съюз. В повечето държави е налице стратегия за рециклирането им, като в различните държави отработените масла се оползотворяват в различна степен (бел. ред. Вж. статия Рециклиране на отработени масла в бр. 1/2016 на сп. Екология & Инфраструктура). Затова актуалната екологична регулация става все по-важен критерий в избора на масла и съобразяването с нея е все по-важно.

Чистите масла, които се използват за зоната на рязане, са сравнително несложни за изхвърляне - заради липсата на вода в тях, несъдържането на големи количества мазни компоненти в тях в повечето случаи и заради минималната бактериална активност в сравнение с воднобазираните продукти.

След като експлоатационният му живот приключи, използваният продукт може да се рециклира и да се използва като гориво или друг продукт. Но простото му изхвърляне в природата може има сериозни екологични последствия, затова не се допуска.

Top