В предишната статия ние се запознахме с многокомпонентни течни състави, носещи името СОТ. Също така пояснихме, защо се наричат така, че оказват смазващо и охлаждащо действие при експлоатация. Освен тези свои основни свойства СОТ оказват на материалите също така миещо и диспергиращо въздействие. Тези течности могат да оказват указаните ефекти едновременно или в най- различни зони в хода на работните операции. Всичко зависи от режима на работа, операционните особености и характеристиките на обработвания в този момент материал.
Днес ще се запознаем по-отблизо с функционалните действия на различните смазочно-охлаждащи течности.
Основни функции на СОТ
Смазващо действие
Като смазващ агента тези течности действат в областта на непосредствен контакт на режещата повърхност на инструмента със стружката, а така също с обработваемата заготовка. Това действие на течността обуславя способността да участва в различни химични, физични процеси с активните повърхности в областта на контакта. В следствие на произтичащите процеси на тези повърхности се образуват, както едновременно, така и независимо един от друг физични, химични и хидродинамични смазочни филми.
Филмите, образуващи се при адсорбция или хемосорбция се наричат гранични. Те имат малка дебелина (не повече от няколко стотни ангстрьом), но при това имат по-голямо съпротивление на преплъзване в сравнение с хидродинамичния филм. В резултат се образува смазочен хидродинамичен филм, с разделящ слой течност с дебелина няколко микрона. От тук следва, че е необходимо да се оптимизират вискозитетните свойства на СОТ, чрез въвеждане в техния състав на различни присадки.
Смазващият ефект на течността зависи, както от извършваните операции, така и от режима на обработка и свойствата на съприкосноваващия материал. Голямо значение има състава на смазочния филм, а така също скоростта на образоване и следващо стареене.
СОТ не само образува на различни повърхности смазващ филм. Работата е в това, че елементи, съдържащи се в състава на течността (например, сяра, фосфор, кислород, въглерод и др.) проникват във финния повърхностен слой на изделието, чрез триене едно в друго. При това се образуват сплави с понижен коефициент на триене. Това от своя страна, намалява деформацията на метала, като значително облекчава триенето.
Следва да се отбележи, че СОТ намалява образуването на нарастъци в режещия връх на инструмента. Това от своя страна води до понижено образуване на топлина, намалена грапавина на обработваемата метална повърхност и понижено усилие, изразходвано при рязане.
Охлаждащо действие
В хода на рязане на металните изделия се отделя голямо количество топлина. Основна част от топлината от нагрятата заготовка, режещия инструмент и образуваната в процеса на рязане стружка и охлаждащ агент. Малка част от образуваната топлина се отвежда в процеса на излъчване, изпарение и в ход на различни химични реакции. При провеждане на оценка за ефекта от охлаждане на СОТ тези процеси не се вземат под внимание. Разглеждат се само резултати от конвективния обмен на топлина. Топлообменът зависи основно от вискозитета, топлопроводящите свойства, плътността и намокряемостта на използваната охлаждаща течност. Важно значение при това има разлика в температурите на подаваната течност и самата охлаждаща повърхност.
Използването на СОТ води до изразено намаляване на непосредствено нагретите площи, като не препятства общото нагряване на инструмента.
Следва да се знае, че въздействието на СОТ може да бъде и негативно при някои операции. Например, при високоскоростен прекъсващ метод на рязане на инструмент, произведен от твърда сплав, охлаждащата течност може да доведе до изразено изменение на температурата на резеца и намалена устойчивост на инструмента. Дори и в самия обработваем метал възниква вътрешно напрежение на разтягане, водещо до значително влошаване на експлоатационните качества на готовите изделия.
Диспергиращо действие
Ускорено образуване на нова повърхност се извършва под въздействие на СОТ. Те облегчават процесите на деформация, диспергиране (просто казано, раздробяване) и разрушаване на метала. Наличието на повърхностно-активни вещества в състава на СОТ способстват образуването на микропукнатини в структурата на метала. В тях прониква охлаждаща течност. Това води до това, че тя „разклинва” пукнатините. Металът при това в областта на деформацията много бързо достига предела на своята якост и леко се разрушава. Следва да се отбележи, че разхода на енергия в хода на този процес е несъществен.
Миещо действие
Образуващата се в процеса метална стружка е необходимо да се отнема и отстранява. За това способства СОТ. Те не дават възможност да се отлагат на загретите до значителни температури обработваеми повърхности и работни инструменти лак и нагар. В противен случай натрупаните малки частици шлам могат да доведат до загуба на устойчивостта на работния инструмент и значително да влошат качеството на повърхностните детайл. Миещият ефект на смазочните течности се явява съвкупност от произходящи физични и химични процеси. При тяхното протичане произхожда почистване на инструмента, механизмите на работещата машина и обработваната метална повърхност от шлам. Протичането на тези процеси много зависи от обема на подаваната течност, скоростта и способите при подаване на СОТ. Повишават миещия ефект вмъкнати в състава специални миещи присадки.
Правилният избор, както на самата СОТ, така както и способите за използване влияят на ефективността при експлоатация на оборудването, използвани в процеса на металообработка. Необходимо е да има оптимален асортимент от СОТ, способен да осигури минимизация на разходи. Необходимо е освен универсален състав от СОТ, използван в хода на широк кръг от операции и специализирани състави, използвани за решаване на специални задачи по обработка на какъвто и да било метал или в хода на отделни работни операции.
