Использование и изготовление СОЖ в домашних условиях

При выполнении небольшого объема работ по обработке металла промышленные СОЖ можно заменить самодельными аналогами. Они имеют похожие характеристики, но не становятся полноценной альтернативой в длительной перспективе.

Назначение продукта

СОЖ (смазочно-охлаждающая жидкость) используется при проведении промышленных операций, таких как сверление, фрезерование, токарная обработка, шлифование. Она выполняет следующие функции:

смазка – жидкость снижает трение при механическом воздействии инструмента на металл, что позволяет выполнять технологическую операцию максимально чисто (без образования задиров и других дефектов, без значительного фрикционного износа фрезы или сверла);
охлаждение зоны контакта (оно происходит за счет парообразования или теплообмена) – в процессе обработки металла выделяется большое количество тепла, в результате чего возникает риск перегрева обрабатываемых деталей и их деформации;
очищение – для обеспечения чистоты и точности обработки образующиеся пылевидные частицы металла и стружка должны быть своевременно удалены из зоны контакта.

Благодаря использованию продукта увеличивается интенсивность технологических процессов, повышаются производительность оборудования и класс чистоты готовых изделий. Основные виды готовых промышленных средств:

эмульсии (наиболее распространенный тип СОЖ) – составы на основе воды, содержащие эмульгаторы, масла и добавки, образующие эмульсию смазочного масла в воде (3-10%);
неэмульгированные масла – не содержащие воды чистые синтетические или минеральные масла с противозадирными и противоизносными присадками, обычно используемые в операциях, требующих высокой степени смазки.

Реже находят применение:

синтетические и полусинтетические смеси, на основе которых готовят прозрачные растворы или микроэмульсии;
низкокипящие быстроиспаряющиеся вещества (галогенпроизводные углеводородов).

В последние годы на первый план выходит сухая обработка. Вместо жидкостей используются порошковые или гранулированные материалы, которые добавляются в зону контакта и смешиваются с охлаждающим воздухом или газом.

Для придания дополнительных свойств используются присадки:

биоцидные – в водных эмульсиях быстро начинают развиваться бактерии, что требует применения гексахлорофена и других веществ аналогичного действия;
противозадирные;
антикоррозионные.

Для создания тонкой физической пленки на поверхности металла используются поверхностно-активные вещества – эфиры, олеиновая кислота. При работе с алюминием в состав СОЖ добавляют регуляторы кислотности. Сталь требует применения других добавок – в их число входят неконцентрированные растворы нитрата натрия или кальцинированной соды. В случае с титановыми сплавами актуальность приобретают дисульфид молибдена, хлор, сера.

Рецепты

В домашних условиях СОЖ готовят на основе:

масел – если первостепенной задачей является смазка инструмента и обрабатываемого материала;
воды – если важно обеспечить быстрое и эффективное отведение тепла.

Масляные эмульсии

Для самостоятельного приготовления масляной эмульсии используют следующие основные компоненты:

масла (растительные, индустриальные, моторные) – в состав последних уже входят термостабилизирующие, антикоррозионные и другие специальные добавки, что повышает их ценность;
ПАВ (мыло, порошок, моющая жидкость);
вода.

Один из рецептов включает следующие компоненты:

масло, керосин, мыло жидкой консистенции, карбонат натрия – по 1 ст. каждого ингредиента;
отбеливатель – ½ стопки;
Fairy или аналог – ¼ стопки.

Смесь постепенно разбавляют теплой водой до получения объема 10 л. Ее подогревают, не доводя до кипения (максимум до +90°C). В процессе прогревания продукт постоянно перемешивают. В итоге получается концентрат, который перед применением нужно разбавлять в пропорции 1:3.

В состав другой масляной эмульсии входят:

соляровое масло – 7 л;
порошок для машинной стирки (он обеспечивает минимальное пенообразование) – 1 пачка (450 г);
хозяйственное мыло 60% – 1 брусок (его нужно натереть);
Fairy или аналог – 200 мл;
карбонат натрия – 2 ст.л.

Смесь соединяют с водой (65 л), перемешивают, заливают в бак для СОЖ. Спустя 10 минут прогонки помпы эмульсия готова.

Составы на основе воды

Такие составы не содержат масел, их главной функцией является охлаждение, а не смазка. При черновой обработке деталей можно использовать следующие рецепты:

Вода (%)	Добавки
98.5	1.5% карбоната натрия
98.9	0.3% нитрита и 0.8% карбоната натрия
98.5	1.5% тринатрий-фосфата
94.5	1.5% карбоната натрия, 4% калийного мыла (можно заменить хозяйственным)

Сода и нитрит натрия в рецептах уменьшают жесткость и кислотность воды, что снижает риск развития коррозии. Они же предотвращают развитие бактерий. Рецепт с калийным мылом обладает умеренными смазывающими свойствами.

Целесообразность приготовления СОЖ

Самостоятельно приготовленные жидкости:

не отличаются высоким качеством;
редко полностью выполняют заявленные функции – в промышленных составах рецепты разрабатываются с учетом типа металла, особенностей технологической операции, что в домашних условиях невозможно;
сильнее промышленных средств подвержены порче из-за развития грибка и бактерий.

При приготовлении приходится контактировать с опасными веществами и испарениями, что может привести к отравлению и ожогам слизистых.

Чтобы не столкнуться с неприятными последствиями при приготовлении и использовании СОЖ, рекомендуется приобретать готовый промышленный продукт, соответствующий конкретным требованиям. Продукцию этой группы предлагают Weicon (марка Bio-Cut), Molykote