Справочники
Аналитика | Документы | Должностные обязанности | Справочники | Должностные инструкции | Положение по отделам | Словарь терминов
Смазочно-охлаждающие технологические средства
СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА (СОТС) Назначение Смазочно-охлаждающие технологические средства (СОТС) являются обязательным элементом большинства технологических процессов обработки материалов резанием и давлением. Точение, фрезерование, сверление, шлифование и другие процессы обработки резанием сталей, чугунов, цветных металлов и сплавов, неметаллических конструкционных материалов, штамповка и прокатка металлов характеризуются большими статическими и динамическими нагрузками, высокими температурами, воздействием обрабатываемого материала на режущий инструмент, штамповочное и прокатное оборудование. В этих условиях основное назначение СОТС — уменьшить температуру, силовые параметры обработки и износ режущего инструмента, штампов и валков, обеспечить удовлетворительное качество обработанной поверхности. Помимо этого СОТС должны отвечать гигиеническим, экологическим и другим требованиям, обладать комплексом антикоррозионных, моющих, антимикробных и других эксплуатационных свойств. Применение СОТС при обработке металлов резанием и давлением позволяет увеличить производительность оборудования, повысить точность обработанных поверхностей и снизить их шероховатость, уменьшить брак, улучшить условия труда и в ряде случаев сократить число технологических операций. Товарный ассортимент СОТС в промышленно развитых странах включает индустриальные масла и другие нефтяные фракции с присадками, эмульсолы (образующие в воде грубодисперсные эмульсии), а также другие композиции, дающие в воде микроэмульсии или прозрачные растворы. В период 70-80 гг. производство смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и технологических смазок (ТС) для металлообработки сформировалось как самостоятельная подотрасль нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Масляные СОТС представляют собой минеральные масла вязкостью при 50 °С, в основном, от 2 до 40 мм2/с, без присадок или с присадками различного функционального назначения (антифрикционные, противоизносные, противозадирные, антиокислительные, моющие, антипенные, противотуманные, антикоррозионные и др.). Обладая хорошими смазывающими свойствами, масляные СОТС имеют и недостатки: низкую охлаждающую способность, высокую стоимость, повышенную испаряемость и пожароопасность. В состав водосмешиваемых СОТС могут входить эмульгаторы, ингибиторы коррозии, биоциды, противоизносно-противозадирные присадки, антипенные добавки, электролиты, связующие вещества (вода, спирты, гликоли и пр.) и другие органические и неорганические вещества. Водосмешиваемые СОТС обладают рядом преимуществ по сравнению с масляными: более высокой охлаждающей способностью, пожаробезопасностью и меньшей опасностью для здоровья работающего персонала, невысокой стоимостью рабочих растворов. Вместе с тем им присущ и ряд недостатков — повышенная поражаемость микроорганизмами, пенообразование, необходимость утилизации отработанных водных растворов. Предложенная классификация предполагает существование только промышленных СОТС для обработки металлов 78 видов. Однако ни один товарный ассортимент какой-либо фирмы или страны не содержит все возможные виды СОТС. Система классификационной индексации обеспечивает информационную совместимость разрабатываемых смазочно-охлаждающих технологических средств. Она применима при решении вопросов материально-технического снабжения, внешней торговли и статистики, специализации и кооперирования производства, создания новых СОТС и их стандартизации. Ассортимент, области применения и свойства СОТС В ассортимент включены основные марки СОТС для холодной обработки материалов резанием и давлением, которые успешно прошли испытания и производятся в промышленном или опытно-промышленном масштабе (табл. 9.2—9.4). Основные требования к эсплуатационным свойствам СОТС в зависимости от типа и условий их применения следующие: · технологические свойства (стойкость режущего инструмента, производительность процесса обработки, качество обработанной поверхности детали и др.) должны соответствовать требованиям технологического процесса обработки металлов; · экономическая эффективность применения, в том числе взамен одной или нескольких ранее применявшихся СОТС (с учетом технологической эффективности, стоимости, срока службы, разницы в затратах на транспорт, хранение, приготовление, эксплуатацию, регенерацию и утилизацию); · соответствие современным гигиеническим требованиям; · физико-химические характеристики должны быть в пределах норм, указанных в технических условиях на продукт. · Кроме того, к качеству СОТС предъявляют дополнительные (сопутствующие) требования, а именно: · отсутствие корродирующего действия на оборудование и обрабатываемый материал; · защитное (антикоррозионное) действие при межоперационном хранении изделий (деталей); · отсутствие разрушающего действия на лакокрасочные покрытия оборудования, на резиновые уплотнения, пластмассовые направляющие, устройства автоматики и другие элементы металлообрабатывающего оборудования; · отсутствие обильного пенообразования, дыма, тумана, аэрозолей при эксплуатации; · удовлетворительная фильтруемость; · отсутствие отложений, пленок, затрудняющих перемещение движущихся частей металлообрабатывающих станков; · стабильность при хранении и транспортировании, в том числе при низких температурах; · удовлетворительные моющие свойства; · удовлетворительная микробиологическая стойкость и длительный срок службы водных эмульсий и растворов СОТС; · стабильность эксплуатационных свойств СОТС в процессе длительного применения — устойчивость к «истощению»; · легкость приготовления рабочих эмульсий и растворов, в том числе на воде различной жесткости, на холодной воде, в различных условиях; · удовлетворительная разлагаемость отработанной СОТС при обезвреживании и утилизации, экологическая безвредность отходов. · Выбор СОТС определяется рекомендациями по транспортированию и хранению, приготовлению рабочих растворов, контролю и корректировке качества, утилизации, охране труда при работе с СОТС. Правильный выбор СОТС обеспечивает технологическую эффективность, продлевает срок службы и дает экономию СОТС, улучшает санитарно-гигиенические условия труда. · Для процессов металлообработки СОТС выбирают в соответствии с типом операции и ее технологическими особенностями, характеристикой обрабатываемых материалов и т.д. Рекомендации по выбору СОТС для различных условий обработки металлов резанием и давлением определены в предыдущем разделе. При выборе СОТС для конкретных технологических условий следует иметь в виду эффективный способ подачи их в зону обработки (свободно падающей или напорной струей, в распыленном состоянии, через каналы в инструменте, поры шлифовальных кругов и др.). При использовании масляных СОТС оборудование — емкости, поддоны, фильтрующие устройства, трубопроводы — очищают механическим способом и при необходимости промывают небольшим количеством свежего СОТС. Оборудование для приготовления, подачи и фильтрования водосмешиваемых СОТС и при их замене тщательно очищают, промывают и дезинфицируют. Например, подготовка индивидуальной системы подачи и фильтрования водосмешиваемой СОТС отдельного металлорежущего станка включает следующие этапы: · слив отработанной СОТС; · механическую очистку емкости, поддона, доступных частей станка от донных осадков, налипов, пленок; · заполнение емкости (на половину — треть объема) горячим (40-60 °С) водным раствором моющего и дезинфицирующего средства; · циркуляцию раствора в системе в течение 0,5—2,0 ч (в зависимости от объема системы и степени ее загрязненности); · слив промывного раствора. Для очистки оборудования можно применять следующие средства, совместимые с эмульсиями и водными растворами СОТС: · технические моющие средства в виде 1—2 %-ных водных растворов — Лабомид-203, КМ-1, Аполир-К, Олинол-1, Вертолин-74, МС-6, МС-8, МС-15, ТМС-51, Полинка, МЛ-51, МЛ-72; · дезинфицирующие средства — бактерицидные присадки Амбизоль-1, Вазин, Карбамол-Б, Сульфоцид-5, -6 (0,01—0,3 %-ные растворы). Для промывки металлорежущего оборудования, в частности крупных централизованных фильтрующих систем подачи СОТС, разработаны специальные моюще-дезинфицирующие средства (МДС), например, МДС-1 (ТУ 38.101974-84), МДС-4 (ТУ 38.101 1094-89), Лубрисол МД-95 (ТУ 21-004-343 52058-95) и др. Периодичность очистки и дезинфекции систем приготовления и подачи СОТС зависит от объема систем, типа и свойств СОТС, условий их эксплуатации. Согласно ГОСТ 12.3.025—80 очистку емкостей для приготовления СОТС, трубопроводов и систем подачи следует проводить один раз в шесть месяцев для масляных СОТС и один раз в три месяца для водных. Подготовленную систему циркуляции СОТС заполняют свежей жидкостью. Большинство масляных СОТС поставляют готовыми к применению и перед заправкой в станок тщательно перемешивают. Некоторые масляные СОТС, например ЛЗ-СОЖ 2 МИО, ЛЗ-СОЖ 2 МО, ЛЗ-СОЖ 1 МО, готовят на предприятиях-потребителях растворением концентратов ЛЗ-26МО (7 и 20 %), ЛЗ-23МО (20 %) в минеральных маслах (индустриальных И-5А, И-12А, И-20А, И-30 по ГОСТ 20799-88 или веретенном АУ по ТУ 38.1011232-89). Перемешивают концентраты и масляные СОТС на их основе вручную или с помощью мешалок, сжатого воздуха, инертного газа. Водосмешиваемые СОТС готовят в два этапа, которые включают подготовку воды и смешение эмульсола или концентрата с водой. Вода для приготовления эмульсий и растворов водосмешиваемых СОТС должна отвечать определенным требованиям, основные из них: · отсутствие грубодисперсных примесей; · общая жесткость для большинства СОТС 2—7 мг-экв/л; · значение рН должно быть в пределах 5,2—7,0; · температура — 15—30 °С; · содержание хлоридов: не более 30 мг/л — для растворов синтетических СОТС и 80 мг/л — для эмульсий; · содержание сульфатов — 150—170 мг/л (для большинства); · содержание микроорганизмов — не более МО2 клеток на 1 мл. На практике применяют следующие методы деминерализации воды: термические, реагентные, ионного обмена и магнитные. Для приготовления эмульсий и растворов СОТС может быть использована смесь парового конденсата с технической водой в соотношениях, обеспечивающих требуемую жесткость. Воду перед приготовлением СОТС дезинфицируют различными методами — хлорированием, озонированием, введением бактерицидов, радиационной, ультразвуковой, электрической и электрохимической обработкой, ультрафильтрацией. Подготовленную таким образом воду смешивают с тщательно перемешанным концентратом СОТС. Свободные кислоты, содержащиеся в эмульсолах ЭТ-2У, ЭГТ, НГЛ-205, нейтрализуют во время приготовления эмульсий введением 0,2—0,3 % (мае. доля) карбоната натрия или 0,2 % (мае. доля) тринатрийфосфата. Для повышения антикоррозионных свойств эмульсий из этих эмульсолов в свежеприготовленную эмульсию добавляют до 0,3 % (мае. доля) нитрита натрия или 1 % (мае. доля) бензоата натрия. Для интенсификации смешения концентрата и воды применяют различные методы и оборудование — механические смесители с пропеллерными и турбинными мешалками, гомогенизаторы, коллоидные мельницы, гидродинамические вибраторы и др. В приготовленные эмульсии, особенно при их эксплуатации в централизованных групповых и фильтрующих системах, рекомендуется вводить бактерицидные присадки (табл. 9.5). Свежеприготовленные эмульсии и растворы СОТС должны быть также проанализированы по физико-химическим показателям. В процессе эксплуатации в той или иной мере ухудшаются технологические показатели СОТС, появляется дым и туман, меняется внешний вид, ухудшаются защитные (антикоррозионные) свойства и др. Поэтому осуществляют текущий контроль и проводят корректировку в соответствии с ГОСТ 12.3.025—80 для СОТС на масляной основе — не реже одного раза в неделю, для синтетических и полусинтетических жидкостей — не реже одного раза в две недели. Показатели, методы контроля и нормы качества указаны в технических условиях на каждый продукт. Учитываются и дополнительные показатели (концентрация, содержание микроорганизмов, «инородного» масла и др.). Резервами повышения эффективности и экономии СОТС является также их активация (ультразвуковая, электрическая, магнитная, термическая, ионизирующим излучением и др.) и рекуперация, заключающаяся в извлечении СОТС из стружки (центрифугированием, отстоем) и аэрозолей воздуха. Отработанные масляные и водосмешиваемые СОТС можно использовать в качестве компонентов закалочных и консервационных сред, смазок литейных форм, форм в производстве железобетона и кирпича, основ для изготовления грунтовок, мастик, моющих растворов, составов для пропитки древесины, однако такие решения требуют дополнительной проверки. При эксплуатации СОТС возможно вредное воздействие их на организм человека — специфическое местное воздействие на кожный покров, раздражающее действие на слизистые оболочки верхних Дыхательных путей и глаз, общее резорбтивное действие на организм. Поэтому применение СОТС должно обязательно сопровождаться профилактическими гигиеническими мероприятиями.
Похожие записи этой же категории
Другие статьи этой категории