Чем лучше охлаждать сверло при сверлении металла
Смазки для сверления металлов
Содержание
Смазки для сверления металлов
Смазки для сверления металлов
Для сверления толстолистового металла и проделывания глубоких отверстий в крупных заготовках необходимо использовать смазку. Расскажем, для чего это нужно, и какие составы применяют для сверления различных материалов в промышленности и в быту.
Для чего нужны смазки при сверлении металлов
Сильный разогрев при сверлении — это серьезная проблема. В месте контакта инструмента и заготовки температура достигает сотен градусов Цельсия.
При сильном разогреве материалы начинают гореть или плавиться. Это касается как сверл, так и обрабатываемых металлов.
Сталь, из которой изготовлен инструмент, при сильном разогреве теряет твердость. В результате режущие кромки быстро изнашиваются. Это приводит к значительному повышению силы трения. Из-за этого эффективность обработки уменьшается, а сверла быстро выходят из строя. Применять смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ) необходимо даже при использовании твердосплавных сверл.
Сильный разогрев, если деталь начнет плавиться, повлияет на качество и геометрию отверстия. Это во многих случаях недопустимо.
Еще один побочный эффект от сверления металла без смазки — быстрый износ двигателей сверлильных станков. К нему приводят постоянные перегрузки. Итог — дорогостоящий ремонт.
Именно эти проблемы и решают смазочно-охлаждающие жидкости.
Обратите внимание! Для охлаждения ни в коем случае нельзя применять неподходящие подручные средства (вода, растворители, «незамерзайка», спирт, жидкость для мытья стекол и пр.). К примеру, использование воды вместо рекомендуемых СОЖ приводит к коррозионному разрушению заготовок, а также рабочих станин станков.
Экономическая оправданность применения смазочно-охлаждающих жидкостей
Использование рекомендуемых смазочно-охлаждающих жидкостей полностью себя оправдывает с экономической точки зрения. Это доказывают результаты различных испытаний.
Отличный пример — данные с завода Karnasch (Германия). На нем было проведено испытание, при котором двумя корончатыми сверлами проделывали отверстия диаметром 25 мм в стали толщиной 10 мм. При сверлении первым сверлом использовали 7-процентный раствор эмульсии, при обработке материала вторым инструментом — воду. В первом случае удалось просверлить 1500 отверстий, а во втором — 835. Это на 45 % меньше.
В среднем, если учесть стоимость СОЖ, экономические затраты на металлообработку снижаются на 15 %. При этом срок службы станка продлевается. Этот факт также стоит учитывать.
Чем охлаждать сверло при сверлении металла
В промышленности и быту сверла при сверлении металлов охлаждают различными СОЖ и рекомендованными к применению заменителями.
В промышленности
На производстве чаще всего используют следующие составы.
Материал обрабатываемой заготовки
Нержавеющие и жаропрочные сплавы
Смесь, состоящая из олеиновой кислоты (20 %) и сульфофрезола (80 %). Последний компонент этой смазки для сверления нержавейки можно заменить керосином (30 %) и осерненным маслом (50 %)
Керосин, эмульсия (3–5 %). Допускается глубокое сверление без охлаждения.
Смешанные масла, эмульсия. Допускается глубокое сверление без охлаждения.
Эмульсия (3–5 %). Допускается глубокое сверление без охлаждения.
Смешанные масла. Допускается глубокое сверление без охлаждения.
Алюминий и сплавы на его основе
Керосин, эмульсия, смешанные масла. Допускается глубокое сверление без охлаждения
Смесь осерненного масла и керосина
Осерненное масло, эмульсия
При этом используют различные технологии подачи смазочно-охлаждающих жидкостей.
Прямая подача. Осуществляется через каналы, которые имеют многие цельные и корпусные сверла.
Фотография №1: подача СОЖ через каналы сверла
Наружное охлаждение. Для него станки оснащают специальными автоматизированными системами.
Фотография №2: наружное охлаждение.
При работе с ручными промышленными и бытовыми дрелями сверла периодически окунают в СОЖ, а также заливают жидкости в отверстия различными методами.
В быту
В домашних условиях для охлаждения режущих инструментов при сверлении металлов можно применять следующие СОЖ. Они, конечно, менее эффективны, чем специально разработанные составы, но это лучше, чем ничего.
СОЖ для металла
ПРЕДУПРЕЖДАЕМ: ПРИМЕНЕНИЕ САМОДЕЛЬНЫХ СОЖ МОЖЕТ БЫТЬ ОПАСНО ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ И ВАШЕГО ЗДОРОВЬЯ! АДМИНИСТРАЦИЯ САЙТА НЕ НЕСЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ВОЗМОЖНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ! Применение смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) во время токарных работ:
В магазинах представлен широкий выбор СОЖ, но эмульсию для токарного станка можно приготовить и своими руками, причем по простым рецептам. Самодельные аналоги СОЖ делают на основе масла (при необходимости лучшей смазки заготовки и инструмента) или воды (если требуются более высокие охлаждающие свойства). На вопрос о том, из чего лучше самому приготовить СОЖ для станка, нет однозначного ответа. Например, дорогую смазку WD-40 для сверления алюминия можно заменить смесью керосина (70 %) и скипидара (30 %). При изготовлении эмульсий для обработки черных металлов нужно помнить о том, что в их составе обязательно должны быть ингибиторы коррозии.
Как самому сделать СОЖ на основе масла
Чтобы приготовить эмульсию на масляной основе своими руками, достаточно тщательно смешать три компонента – масло, воду и ПАВ (поверхностно-активное вещество).
На форумах по металлообработке предлагают и более сложные рецепты изготовления самодельных СОЖ для токарных станков. Например:
В рецептах самодельных эмульсий часто встречается индустриальное масло. Его можно заменить моторным.
Рассчитаем стоимость сверления корончатыми сверлами (фрезами) с СОЖ и без
Давайте подведем итог, посчитав выгоду от экономии на СОЖ (в качестве примера используется Karnasch Mecutoil разведенный в пропорции 1 к 7 с водой) при сверлении 5 000 отверстий в черной стали толщиной 10 мм. Среднюю стоимость кольцевой фрезы возьмем 1 700,00 руб., а литр концентрата СОЖ 500,00 руб. Примерный расход СОЖ при таком задании — 1 литр на 100 отверстий. Таким образом на 5 000 отверстий понадобится 50 литров разведенного СОЖ, что в денежном эквиваленте составляет 3 125 руб. Прибавим к этому стоимость инструмента 5 660 руб. (ресурс сверла как на испытаниях составляет 1500 отверстий). По итогу мы потратили 8 785 руб. При сверлении с использованием воды в качестве охлаждающей жидкости кольцевая фреза делает 835 отверстий, это означает, что для выполнения задания нам понадобится 10 200 руб., что на 15% дороже. Как мы видим экономия не такая ощутимая, НО мы имеем качественно выполненное отверстие, значительную экономию времени выполнения задачи (что в конечном итоге также сэкономит денежные средства), а также магнитный станок который прослужит гораздо дольше (и этот фактор экономит средства).
Как вы видите экономия очевидна!
Не забывайте приобретать специальную охлаждающую жидкость (СОЖ) Karnasch для сверления корончатыми сверлами у наших специалистов! Мы всегда рады помочь вам!
Чем можно заменить СОЖ
Точные аналоги современных эмульсий для станков приготовить своими руками невозможно, но ряд из них вполне реально заменить, воспользовавшись этой таблицей:
Здесь по пятибалльной шкале резание «всухую» — это 1 балл. Если применение заменителя СОЖ дает улучшение/ухудшение по сравнению с сухой обработкой, баллы добавляются/вычитаются.
Если вы решите заменить эмульсию в станке самодельным аналогом, тщательно промойте и продезинфицируйте бачок и систему подачи. Это необходимо, чтобы избежать проблем из-за совместимости составов, уничтожить бактерии, грибки и плесень. Для этой процедуры вы можете использовать системные очистители Oilcool XR.
Некоторые «домашние Кулибины» считают аналогами СОЖ тормозную жидкость и незамерзайку. Эти жидкости действительно обладают отличными охлаждающими и смазывающими свойствами, но содержат вещества (метанол, этиленгликоль, пропиленгликоль), которые могут вызвать тяжелое отравление, привести к инвалидности и даже летальному исходу. Поэтому заменять ими эмульсию для станка нельзя.
Смазки для сверления металлов
2018-05-29
Смазки для сверления металлов
Для сверления толстолистового металла и проделывания глубоких отверстий в крупных заготовках необходимо использовать смазку. Расскажем, для чего это нужно, и какие составы применяют для сверления различных материалов в промышленности и в быту.
Для чего нужны смазки при сверлении металлов
Сильный разогрев при сверлении — это серьезная проблема. В месте контакта инструмента и заготовки температура достигает сотен градусов Цельсия.
При сильном разогреве материалы начинают гореть или плавиться. Это касается как сверл, так и обрабатываемых металлов.
Именно эти проблемы и решают смазочно-охлаждающие жидкости.
Обратите внимание! Для охлаждения ни в коем случае нельзя применять неподходящие подручные средства (вода, растворители, «незамерзайка», спирт, жидкость для мытья стекол и пр.). К примеру, использование воды вместо рекомендуемых СОЖ приводит к коррозионному разрушению заготовок, а также рабочих станин станков.
Экономическая оправданность применения смазочно-охлаждающих жидкостей
Использование рекомендуемых смазочно-охлаждающих жидкостей полностью себя оправдывает с экономической точки зрения. Это доказывают результаты различных испытаний.
Отличный пример — данные с завода Karnasch (Германия). На нем было проведено испытание, при котором двумя корончатыми сверлами проделывали отверстия диаметром 25 мм в стали толщиной 10 мм. При сверлении первым сверлом использовали 7-процентный раствор эмульсии, при обработке материала вторым инструментом — воду. В первом случае удалось просверлить 1500 отверстий, а во втором — 835. Это на 45 % меньше.
Что лучше: приготовить СОЖ самому или купить фабричную
Хоббийщики-металлообработчики упорно разрабатывают собственные рецепты изготовления эмульсий для станков по разным причинам: кто-то хочет создать аналог импортной СОЖ, которая исчезла из продажи, кому-то просто нравится самому достигать желаемых результатов.
Сделанные своими руками СОЖ дешевле фабричных, но проигрывают им по эксплуатационным характеристикам и сроку службы, а некоторые самодельные составы еще и весьма опасны для здоровья.
Сегодня российские предприятия производят полные аналоги СОЖ мировых брендов и публикуют таблицы взаимозаменяемости, с помощью которых можно самому выбрать качественную и недорогую эмульсию для токарного станка. Поэтому не стоит проводить рискованные домашние эксперименты с изготовлением составов по рецептам из интернета.
Выбор СОЖ для фрезерования
Выбор СОЖ для фрезерных станков зависят от режима резания, типа инструмента и материала заготовки. По своей сути процесс фрезерования является прерывистым процессом резания. Это вызывает постоянные колебания температуры на режущей кромке фрезы. Резкое изменение температуры происходит в моменты входа и выхода режущей кромки фрезы из зоны резания. При этом режущая кромка периодически испытывает термический шок, что может привести к выходу инструмента из строя. Чем выше температура в зоне резания, тем менее желательным становится применение СОЖ. Поэтому грубые режимы обработки фрезой рекомендуется проводить без применения СОЖ. При чистовом фрезеровании выделяется меньшее количество тепла, инструмент работает в более мягком режиме и здесь возможно применение смазочно-охлаждающей жидкости.
При выполнении чистового фрезерования нержавеющей стали и алюминия, при обработке жаропрочных сплавов на низкой скорости резания, при фрезеровании тонкостенных деталей и в некоторых других случаях применение СОЖ вполне оправдано.
Высокие показатели режимов смазки и охлаждения при фрезеровании металлов обеспечивают универсальные водосмешиваемые смазочно-охлаждающие жидкости, такие, как СИНАПОЛ и СИНАПОЛ-ЭКТ, которые обладают высокими смазывающими и охлаждающими свойствами. Различные концентрации этих СОЖ в смеси с водой позволяют работать на разных режимах обработки и с различными металлами.
Как правильно сверлить металл
При изготовлении металлических деталей одним из наиболее часто встречающихся видов обработки является сверление. И здесь есть свои тонкости. Для сверления металлических заготовок применяют в основном спиральные сверла. На рабочей части они имеют две режущие кромки и две винтовые канавки для отвода стружки. В процессе резания (сверления) могут возникнуть большие усилия, поэтому заготовку требуется надежно закреплять. Сверло большого диаметра при заедании (чаще всего при выходе из заготовки) может даже вырвать заготовку из тисков, если она слабо зажата.
Электродрель при сверлении отверстий лучше установить в сверлильную стойку. При сверлении же с рук, например, больших заготовок лучше пользоваться дрелью с дополнительной рукояткой, позволяющей удержать инструмент при заедании сверла.
Тем не менее, чтобы сверлить с рук, необходим определенный навык. Если дрель держать неправильно, сверло будет уводить от намеченной оси, а тонкое сверло может даже сломаться. При перекосе сверла большого диаметра дрель надо сразу же выключить. Поэтому при сверлении с рук ее выключатель фиксировать не следует.
КАКПРАВИЛЬНОСВЕРЛИТЬ
Чтобы сверло при врезании в заготовку в начале сверления не увело в сторону, центр будущего отверстия на заготовке необходимо накернить. Под заготовку желательно подложить отрезок доски. При этом скользить по доске заготовка будет меньше, чем по шлифованному стальному основанию сверлильной стойки. К тому же края отверстий со стороны выхода сверла будут в этом случае чище.
Сначала сверлят, лишь слегка нажимая на рукоятку сверлильной стойки. Когда сверло врезалось в материал и пошла чистая стружка, нажим можно усилить.
Для получения в толстых заготовках отверстий диаметром более 5 мм предварительно проходят их более тонким сверлом, а затем рассверливают до требуемого диаметра.
ОХЛАЖДЕНИЕ И СМАЗКА
При сверлении отверстий в металлических заготовках, особенно из твердых металлов, сверло в результате трения сильно нагревается и может даже утратить свои режущие свойства из-за понижения твердости. Чтобы трение уменьшить, сверло смазывают.
От перегрева сверло защищают охлаждающими жидкостями. Для одновременной смазки и охлаждения сверл применяют комбинированные смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). Пастообразные охлаждающие составы (существуют и такие) наносят на сверло перед сверлением. Жидкую смазку можно вводить в высверливаемое отверстие из шприца или ручной масленки в процессе сверления или наносить кистью на сверло, извлекая его время от времени из отверстия. При сверлении стали, алюминия, меди и бронзы для смазки и охлаждения сверл используют специальную эмульсию. Для тех же целей при сверлении латуни и алюминиевых сплавов годится керосин. В сером чугуне отверстия сверлят всухую. В домашних условиях при отсутствии специальных смазочно-охлаждающих средств можно использовать машинное масло.
Рекомендуемые скорости резания (об мин)
СОЖ. Все о смазочно-охлаждающей жидкости
При обработке металлов резанием или пластическим деформированием происходит выделение большого количества теплоты. В результате нагревания рабочего инструмента и поверхности заготовки ухудшается качество обработки, повышается износ дорогостоящего инструмента и оснастки, изменяется структура поверхностных слоев металла заготовки. Это, в свою очередь приводит к снижению рабочих свойств и качеству конечных изделий.
Для предотвращения перечисленных проявлений и повышения качества обработки поверхности заготовки применяют специальные охлаждающие технические средства — СОТС.
По агрегатному состоянию СОТС делятся на газообразные, жидкие, твердые.
Наибольшее распространение получили жидкие СОТС — смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ).
Смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ)
– специальная субстанция, используемая при работе станков по обработке металла. Каждый технологический процесс токарного или фрезерного станка сопровождается трением, которое может привести к деформации обрабатываемой детали, поломке дорогостоящего станка или его части, изменению механических свойств металла.
Основное предназначение СОЖ для металлообработки — разделение поверхностей, подвергающихся трению, и снижение температуры инструмента. Эта жидкость образует смазочную пленку на рабочих поверхностях, которая снижает силу трения и силу, необходимую для резания. Введение в состав продукта особых присадок упрощают процесс резания – молекулы жидкости быстро проникают в микротрещины на поверхности металла и как бы вбивают клин между его частицами.
Состав СОЖ (СОТС)
Состав рецептуры большинства СОЖ для металлообработки примерно одинаков. В продуктах разных производителей и названий меняется лишь концентрация того или иного вещества или присадка, нужная конкретному процессу или металлу.
Эффективная СОЖ для станков включает в себя:
Полезные советы при сверлении
Чтобы правильно просверлить нержавейку, нужно использовать несколько простых приемов:
В случае, когда у домашней дрели нет регулятора скорости вращения, а номинальные обороты высоки, можно просверлить нержавеющий металл, включая электрическое оборудование импульсно на 1–2 секунды через такой же промежуток времени.
Уважаемые посетители сайта, поделитесь в комментариях, как еще можно просверлить нержавейку в домашних условиях.
Присадки в составе СОЖ для станков
Присадки – важная составляющая СОЖ для металлообработки. Имея совсем небольшую концентрацию, они позволяют значительно улучшить качество и эффективность работы с металлом.
Присадки различного назначения выполняют несколько важных функций:
Как не затупить сверла?
Сверла по металлу становятся тупыми, если во время работы они чересчур сильно нагреваются, из-за чего теряют свою прочность. Нагрев происходит из-за трения. При этом чем быстрее оно крутится, тем больше греется.
Отсюда очевидное правило — нужно сверлить на низких оборотах дрели. Они должны составлять не более 1000 в минуту. Но кто же это измерит во время работы? Поэтому просто не давите кнопку пуска на полную. Правильную скорость можно оценить так: глаз должен видеть вращение сверла. То есть имеющиеся на нем канавки не должны для зрения сливаться в одно целое.
При работе с толстыми заготовками не обойтись без дополнительного охлаждения. Его обеспечивают специальные смазки или пасты, которые добавляют в место сверления, либо в них окунают сверло. Кроме того, они не только охлаждают, но и смазывают наконечник, благодаря чему трение становится меньше.
В бытовых условиях иметь специальные смазки и пасты нет необходимости. Можно обойтись обычным машинным маслом.
Таким образом, используйте керн, сверлите на низких оборотах и добавляйте смазку или масло, и тогда это дело покажется вам легкой прогулкой.
Функции СОЖ для станков:
Работа с некоторыми видами металла
Таковы основные правила по сверлению металла дрелью. Надеюсь у меня получилось устранить этот пробел в ваших знаниях. Удачи вам в домашних делах и до встречи!
В данной статье кратко рассказывается, с какой целью это делают (речь идет о сохранении сверла от перегрева и затупления).
Классификация СОЖ
К каждому технологическому процессу нужна СОЖ, свойства которой максимально будут отвечать специфике материала и характеристикам станка. Обычно в металлообрабатывающем производстве используется несколько видов СОЖ для металлообработки:
Ее основа – минеральное или синтетическое масло. Для получения особых свойств жидкости в состав вводят присадки. Такие СОЖ отлично смазывают поверхности, но плохо снижают температуру, поэтому используются для мягких металлов при несложных работах.
– в составе этих жидкостей могут быть спирты, эмульгаторы, масла, электролиты, присадки и т. д. Хорошо охлаждает инструменты и металлы, но обладают скромными смазывающими характеристиками,
– производится из нефтяных продуктов, используется преимущественно для работы фрезерных и токарных станков для резания стали,
– эти виды смазочно-охлаждающих жидкостей изготавливаются на основе смеси водорастворимых полмиров с добавлением поверхностно-активных веществ, ингибиторов, биоцидов и т.д.
– составы с большей, по сравнению с водосмешиваемыми, концентрацией дисперсных компонентов. Такие жидкости имеют отличные смазывающие и противоизносные характеристики.
Кроме состава, СОЖ можно классифицировать и по другим критериям, например:
Виды используемых при токарной обработке СОЖ
Все виды СОЖ, применяемых для токарных работ на станке, подразделяются на две большие категории.
СОЖ на основе воды
Жидкости данной категории отличаются хорошими охлаждающими характеристиками, они поглощают тепло, активно образующееся в процессе токарной обработки, и отводят его из зоны резания.
СОЖ на основе масла
Такие жидкости значительно хуже отводят тепло из области обработки, но обеспечивают отличное смазывание поверхностей заготовки и инструмента.
Рекомендации по выбору СОЖ для конкретных операций и материалов (нажмите для увеличения)
Среди наиболее распространенных СОЖ, которые используются при обработке металла на токарных станках, можно отметить следующие.
Варианты применения СОЖ для токарных станков
Чем охлаждать сверло при сверлении металла
В промышленности и быту сверла при сверлении металлов охлаждают различными СОЖ и рекомендованными к применению заменителями.
В промышленности
На производстве чаще всего используют следующие составы.
Материал обрабатываемой заготовки
Нержавеющие и жаропрочные сплавы
Смесь, состоящая из олеиновой кислоты (20 %) и сульфофрезола (80 %). Последний компонент этой смазки для сверления нержавейки можно заменить керосином (30 %) и осерненным маслом (50 %)
Керосин, эмульсия (3–5 %). Допускается глубокое сверление без охлаждения.
Смешанные масла, эмульсия. Допускается глубокое сверление без охлаждения.
Эмульсия (3–5 %). Допускается глубокое сверление без охлаждения.
Смешанные масла. Допускается глубокое сверление без охлаждения.
Алюминий и сплавы на его основе
Керосин, эмульсия, смешанные масла. Допускается глубокое сверление без охлаждения