СОЖ для сверления стали — виды, выбор и практическое руководство по применению

1. Почему смазочно-охлаждающая жидкость важна при сверлении стали

СОЖ необходима для эффективного и повторяемого сверления стали. Он снижает трение и нагрев в точке сверления, продлевает срок службы инструмента, улучшает эвакуацию стружки и помогает получить более чистые поверхности отверстий. Использование неправильной жидкости или ее неправильное применение приводит к быстрому износу инструмента, наростам на кромке (BUE), плохой точности размеров и увеличению процента брака.

Преимущества производительности

При правильном выборе и применении СОЖ:

• Более низкая температура резания — уменьшает размягчение и отпуск кромок инструмента.
• Улучшите смазку — уменьшите трение и силы резания.
• Усиленный контроль и эвакуация стружки — предотвращает повторную резку и застревание стружки.
• Улучшите качество поверхности и точность размеров.

2. Виды смазочно-охлаждающих жидкостей для сверления стали

Смазочно-охлаждающие жидкости широко группируются по химическому составу и форме. У каждого типа есть свои плюсы и минусы для разных сталей, скоростей и инструментов.

Общие категории

• Прямые масла (чистые масла) — минеральные или синтетические масла, используемые в неразбавленном виде. Отличная смазка для низкоскоростного сверления и труднообрабатываемых сплавов; плохое охлаждение по сравнению с жидкостями на водной основе.
• Полусинтетические жидкости — эмульгируемые масла с синтетическими присадками. Хороший баланс охлаждения и смазки; обычно используется при сверлении стали.
• Водорастворимые (растворимые) масла/эмульсии — высокая охлаждающая способность, смешивание с водой (эмульсии). Лучше всего подходит для высокоскоростного сверления, где отвод тепла имеет решающее значение.
• Высокопроизводительные синтетические жидкости — обеспечивают превосходное охлаждение, меньшее пенообразование и длительный срок службы в машинах с системами рециркуляции; часто предпочтительнее для операций с нержавеющей сталью и высокоскоростных операций.
• Специальные противозадирные (EP) присадки — добавляется в масла или эмульсии для тяжелого прерывистого резания или очень твердых сталей для предотвращения истирания и BUE.

3. Как правильно выбрать смазочно-охлаждающую жидкость

Выбор должен определяться материалом, геометрией сверла, скоростью резания, потребностями в охлаждении и смазке, типом станка (ручной сверлильный станок или станок с ЧПУ с проточной/проточной охлаждающей жидкостью), а также ограничениями по охране окружающей среды/здоровья.

Контрольный список решений

• Марка материала — низкоуглеродистая сталь требует меньше EP, чем легированная или нержавеющая сталь.
• Скорость резания — высокие скорости увеличивают упор на охлаждение (водорастворимое или синтетическое).
• Покрытие инструмента и геометрия — твердосплавные сверла с покрытием часто хорошо сочетаются с менее вязкими жидкостями для охлаждения и отвода стружки.
• Подача охлаждающей жидкости станка — если имеется возможность подачи охлаждающей жидкости через инструмент, для достижения наилучших результатов используйте совместимую растворимую или синтетическую жидкость.
• Правила и утилизация на рабочем месте — с жидкостями на водной основе легче обращаться, но могут потребоваться биоциды; чистые масла часто требуют специальной утилизации.

4. Передовой опыт применения при сверлении стали

Правильное применение (как, где и когда вы применяете жидкость) так же важно, как и выбор правильной жидкости. Следуйте структурированным шагам, чтобы максимизировать выгоду.

Способы доставки

• Заливной (внешний) теплоноситель: Постоянный поток эмульсии или синтетики, направленный на точку сверления — лучше всего подходит для крупномасштабных операций с ЧПУ.
• Сквозная (внутренняя) подача СОЖ: Подает жидкость непосредственно к режущей кромке — превосходно подходит для глубоких отверстий и промывки стружки.
• Нанесение кистью или насадкой: При ручных или небольших объемах работ наносите концентрированное чистое масло или эмульсию непосредственно на точку сверления в начале и периодически во время сверления.

Советы по эксплуатации

• Просверлите глубокие отверстия, чтобы разбить стружку и позволить охлаждающей жидкости достичь кончика.
• Используйте правильную глубину прохода и отводите инструмент для удаления стружки при сверлении >3×D (диаметр).
• Начните с подачи жидкости в точку перед запуском шпинделя; поддерживайте постоянную подачу, чтобы избежать трения.
• Контролируйте износ инструмента визуально и путем измерения размера отверстий; увеличьте смазку или замените жидкость при появлении БУЭ.

5. Пропорции смешивания, рекомендуемые параметры и краткая справочная таблица.

Для водорастворимых жидкостей решающее значение имеет правильная концентрация: слишком слабая — плохая защита от коррозии и плохая смазка; слишком сильный — плохое охлаждение и повышенная стоимость. Ниже приведены типичные отправные точки и рекомендации по подаче/скорости для сверления обычных сталей сверлами из быстрорежущей стали и твердосплавными сверлами. Всегда следуйте рекомендациям производителя жидкости и проводите короткое тестирование перед началом производства.

6. Техническое обслуживание, мониторинг и управление сроком службы жидкостей.

Поддержание качества охлаждающей жидкости защищает операторов, детали и инструменты. Внедрите простую процедуру еженедельной и ежемесячной проверки растворимых и синтетических жидкостей.

Контрольный список

• Ежедневно проверяйте концентрацию растворимых жидкостей с помощью рефрактометра; отрегулировать до целевого диапазона (см. таблицу).
• Измеряйте pH еженедельно; Соблюдайте рекомендации производителя (обычно 8–9,5 для многих эмульсий).
• Мониторинг роста микробов и запаха; используйте программу биоцида, если это разрешено и рекомендовано.
• Фильтруйте и очищайте резервуары от постороннего масла и стружки; доливайте концентрат, а не чистую воду.

7. Соображения безопасности, защиты окружающей среды и утилизации.

Следуйте инструкциям паспорта безопасности (SDS) для каждой жидкости. Основные меры предосторожности снижают риски для здоровья и нормативное воздействие.

Практические правила

• Используйте соответствующие средства индивидуальной защиты — средства защиты глаз и перчатки при работе с концентратами или дозаправке резервуаров.
• Избегайте контакта кожи с использованными растворимыми жидкостями; длительное воздействие может вызвать дерматит.
• Собирайте и отделяйте стружку и использованные охлаждающие жидкости для надлежащей промышленной утилизации или переработки в соответствии с местными правилами.
• Документируйте изменения и утилизацию жидкостей для обеспечения отслеживаемости и соответствия требованиям.

8. Устранение распространенных проблем

Краткое руководство по типичным проблемам при сверлении стали.

Симптомы и исправления

• Короткий срок службы инструмента/быстрый износ: Увеличьте смазку (перейдите на более вязкое масло или добавьте противозадирные присадки), уменьшите скорость резания, проверьте совместимость покрытий инструмента.
• Застроенная кромка (BUE): Улучшите смазочную пленку (попробуйте чистое масло или противозадирную присадку) и слегка увеличьте подачу, чтобы уменьшить трение.
• Плохое качество поверхности: Проверьте подачу СОЖ к наконечнику, проверьте концентрацию и убедитесь в правильности геометрии и биения сверла.
• Эмульсионный запах или бактериальная слизь: Тест pH и биологической нагрузки; очистите поддон и добавьте биоцид в соответствии с рекомендациями производителя.

9. Шпаргалка по быстрому выбору

Краткие рекомендации по быстрому выбору стартовой жидкости и ее методам в цеху.

• Для ручного медленного сверления мягкой стали: используйте аккуратно смазочно-охлаждающую жидкость, нанесенную на острие.
• Для высокоскоростного сверления среднелегированных сталей на станках с ЧПУ: выбирайте полусинтетическую или синтетическую жидкость с заливной подачей.
• Для глубоких отверстий и нержавеющей стали: используйте сквозную охлаждающую жидкость со стабильной растворимой или синтетической жидкостью и циклы прокалывания.