Охлаждающие смазочные жидкости (ОСЖ): виды, функции, свойства и применение в металлообработке

В процессах металлорезания ОСЖ (срезные жидкости) выполняют двойную роль: охлаждение и смазка. На низких скоростях — преимущественно смазка, на высоких — охлаждение. Правильный выбор ОСЖ зависит от скорости резания, материала заготовки, типа обработки, требований к чистоте и режущего инструмента. Большинство ОСЖ — эмульсии «масло в воде», также чистые масла, гели, воздух, газы. Сырье: животные/растительные жиры, нефтепродукты.

Функции ОСЖ

• Охлаждение зоны реза (снятие тепла от трения режущего края и детали).
• Смазка — снижение трения и тепловыделения.
• Вымывание стружки под давлением из зоны реза.
• Защита от коррозии детали и станка.

Требования к свойствам ОСЖ

1. Вязкость — подходящая для процесса (чаще низкая для непрерывной подачи).
2. Некоррозионность — к детали и элементам станка. Минеральные масла в эмульсиях снижают коррозию воды.
3. Нетоксичность — для оператора и экологии (большие объемы расхода).
4. Хорошие смазочные свойства — снижение трения резак-стружка-деталь.
5. Химическая инертность — отсутствие реакций с материалами детали/инструмента/станка.
6. Теплофизические свойства — высокая теплопроводность, удельная теплоемкость, коэффициент теплоотдачи.

Классификация ОСЖ

1. Жидкие (эмульсии)

Эмульсии масел в воде. Вода — хороший теплоноситель, но коррозионна и не смазывает. Минеральные масла → полусинтетические ОСЖ. Также керосин, моторные масла для спец. операций.

2. Полутвердые (гели, пасты)

Для операций, где жидкие ОСЖ неэффективны: сверление, растачивание, нарезание резьбы. Дороже, но расход мал, непрерывная подача не нужна.

3. Газообразные

Сжатый воздух — дешево, доступно. Дует стружку, охлаждает (хорошая теплопроводность). Иногда пылевая подача (воздух + капли жидкости).

4. Аэрозолы (пыль/туман)

Воздух с мелкодисперсными каплями жидкой ОСЖ. Атомизация сжатым воздухом. Там, где не работают жидкие. Требуют хорошей вентиляции и СИЗ — вредны для здоровья оператора.

Компетентный выбор ОСЖ — залог долговечности инструмента, качества поверхности и безопасности производства.