Таблица характеристик СОЖ: плотность, вязкость, pH популярных марок 2025

Введение в технические характеристики СОЖ

Смазочно-охлаждающие жидкости представляют собой сложные многокомпонентные составы, технические характеристики которых определяют эффективность металлообработки и качество получаемых изделий. Современная промышленность предъявляет высокие требования к СОЖ, что обусловлено усложнением технологических процессов и повышением требований к экологической безопасности.

Основными техническими характеристиками СОЖ, которые влияют на их функциональные свойства, являются плотность, вязкость, температура застывания, уровень pH и срок службы. Эти параметры взаимосвязаны и определяют смазывающие, охлаждающие, антикоррозионные и другие эксплуатационные свойства жидкостей.

Плотность и вязкость как основные параметры

Плотность СОЖ

Плотность является одним из ключевых показателей, характеризующих СОЖ. Для различных типов жидкостей характерны следующие диапазоны плотности при 20°C:

Минеральные СОЖ имеют плотность в диапазоне 875-920 кг/м³, что обусловлено их нефтяной основой. Полусинтетические жидкости характеризуются более высокой плотностью 945-980 кг/м³ из-за содержания синтетических компонентов. Синтетические СОЖ обладают наибольшей плотностью 995-1020 кг/м³, что связано с применением специальных полимерных добавок.

Вязкость СОЖ

Вязкость определяет текучесть СОЖ и их способность образовывать защитную пленку на поверхности инструмента и заготовки. Кинематическая вязкость измеряется при температуре 50°C и выражается в мм²/с.

Температурные характеристики и pH

Температура застывания

Температура застывания определяет нижний предел эксплуатации СОЖ в неотапливаемых помещениях. Этот параметр особенно важен для предприятий, расположенных в регионах с суровым климатом.

Минеральные СОЖ характеризуются температурой застывания от -12°C до -15°C, что ограничивает их применение в холодных условиях. Полусинтетические жидкости имеют улучшенные низкотемпературные свойства с температурой застывания от -22°C до -25°C. Синтетические СОЖ демонстрируют наилучшие показатели с температурой застывания от -32°C до -35°C.

Уровень pH

Показатель pH рабочего раствора СОЖ влияет на коррозионную активность жидкости и ее биостабильность. Оптимальный диапазон pH составляет 8.0-10.2, что обеспечивает щелочную среду, препятствующую коррозии металлов и развитию микроорганизмов.

Срок службы и биостабильность

Срок службы СОЖ зависит от их состава, условий эксплуатации и качества обслуживания системы подачи. Этот параметр напрямую влияет на экономическую эффективность применения жидкостей.

Минеральные СОЖ обеспечивают срок службы 5-8 месяцев при правильной эксплуатации. Их основным недостатком является склонность к биоразложению и образованию бактериальных колоний. Полусинтетические жидкости демонстрируют увеличенный срок службы 9-12 месяцев благодаря улучшенной биостабильности. Синтетические СОЖ характеризуются максимальным сроком службы 15-20 месяцев и высокой устойчивостью к микробиологическому воздействию.

Сравнительный анализ типов СОЖ

Минеральные СОЖ

Минеральные смазочно-охлаждающие жидкости изготавливаются на основе нефтяных масел с добавлением функциональных присадок. Они обладают отличными смазывающими свойствами благодаря естественной структуре углеводородных молекул, что делает их незаменимыми для тяжелых режимов обработки.

Основными преимуществами минеральных СОЖ являются превосходные противозадирные свойства, хорошая совместимость с уплотнениями станков и относительно низкая стоимость. Однако они характеризуются ограниченными охлаждающими способностями, повышенной пожароопасностью и склонностью к биодеградации.

Полусинтетические СОЖ

Полусинтетические жидкости представляют собой компромиссное решение, сочетающее преимущества минеральных и синтетических составов. Они содержат 10-50% минерального масла, что обеспечивает хорошие смазывающие свойства, и синтетические компоненты, улучшающие охлаждающие характеристики.

Синтетические СОЖ

Синтетические СОЖ не содержат минерального масла и изготавливаются на основе синтетических полимеров, эфиров и специальных присадок. Они обеспечивают максимальную прозрачность рабочего раствора, отличные охлаждающие свойства и высокую биостабильность.

Преимуществами синтетических жидкостей являются экологическая безопасность, длительный срок службы, стабильность характеристик и простота утилизации. К недостаткам можно отнести более высокую стоимость и ограниченные смазывающие свойства при особо тяжелых режимах обработки.

Критерии выбора СОЖ для различных операций

Выбор оптимальной СОЖ должен основываться на комплексном анализе технологических требований, характеристик обрабатываемого материала и экономических факторов.

Токарная обработка

Для токарных операций приоритетными являются смазывающие свойства СОЖ, особенно при обработке вязких материалов и использовании больших подач. Минеральные и полусинтетические жидкости обеспечивают оптимальное соотношение смазывающих и охлаждающих свойств.

Фрезерование

При фрезеровании важны как смазывающие, так и охлаждающие характеристики СОЖ. Прерывистый характер резания требует стабильных теплофизических свойств жидкости. Полусинтетические СОЖ обеспечивают оптимальный баланс требуемых свойств.

Шлифование

Шлифовальные операции характеризуются высокими температурами в зоне контакта и требуют интенсивного охлаждения. Синтетические и полусинтетические СОЖ с низкой концентрацией обеспечивают эффективное охлаждение и предотвращают прижоги поверхности.

Практические рекомендации и примеры расчета

Приготовление рабочих растворов

Правильное приготовление рабочего раствора критически важно для обеспечения заявленных характеристик СОЖ. Концентрат следует добавлять в воду при постоянном перемешивании, а не наоборот, что предотвращает образование нестабильных эмульсий.

Контроль качества в процессе эксплуатации

Регулярный контроль основных параметров СОЖ позволяет своевременно выявлять отклонения и принимать корректирующие меры. Основными контролируемыми параметрами являются концентрация, pH, микробиологическое состояние и наличие посторонних примесей.

Концентрация рабочего раствора контролируется ежедневно с помощью рефрактометра. Отклонение от номинального значения более чем на 0.5% требует корректировки. Уровень pH измеряется еженедельно и должен поддерживаться в диапазоне 8.5-9.5 для большинства СОЖ.

Экономическая эффективность

При выборе СОЖ необходимо учитывать не только первоначальную стоимость, но и общие эксплуатационные расходы, включающие расход жидкости, затраты на обслуживание, стоимость утилизации и влияние на производительность.