Смазочно-охлаждающие жидкости – основа эффективной работы промышленности

Помимо своей основной функции, такие жидкости также должны обязательно отвечать всем экологическим и гигиеническим стандартам. Эти жидкости также обладают некоторыми антикоррозионными свойствами, что в свою очередь приводит к надежной защите деталей.

В условиях машиностроительного производства на человека и окружающую среду воздействует ряд негативных факторов. Среди них – смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), обладающие высокой степенью токсичности и представляющие опасность, как для здоровья человека, так и для окружающей среды в целом [1, 2]. Разлив, разбрызгивание, потери со стружкой и обтирочным материалом, просто слив СОЖ в канализацию приводят к загрязнению почвы, водоемов и воздуха. Кроме того, при этом безвозвратно теряется и та часть компонентов (включая воду), которую можно было бы извлечь и использовать повторно для приготовления новой партии СОЖ, либо для других материалов.

В современном машиностроении, несмотря на постоянное совершенствование технологий механической обработки поверхностей деталей, инструментов, оснастки и оборудования, на сегодняшний день, СОЖ в большинстве случаев проектирования технологических процессов рассматривается как обязательный компонент [3]. Три основные задачи СОЖ: охлаждение, смазка, удаление стружки – кажутся неотъемлемыми для стабильного протекания процесса механической обработки. В большинстве случаев охлаждение снижает изнашивание режущего инструмента и улучшает качество обрабатываемой поверхности. На прямые охлаждающие характеристики СОЖ оказывают существенное влияние не только теплоемкость и теплопроводность, но и способность СОЖ к смачиванию металлических поверхностей и парообразованию, так как при высоких скоростях резания и температурах жидкость может не входить в непосредственный контакт с поверхностью инструмента вследствие низкой смачиваемости или образования паровой подушки.

Однако, несмотря на улучшения процесса протекания механической обработки при применении СОЖ, имеется ряд негативных факторов. Современные СОЖ представляют собой сложные многокомпонентные системы, содержащие присадки различного назначения, причем некоторые из них могут быть токсичными для рабочих [1, 2]. Отдельные химические соединения, не обладающие выраженными токсичными свойствами, могут их приобретать в результате взаимодействия или синергического эффекта различных химических составляющих СОЖ, обрабатываемых и инструментальных материалов.

Как уже говорилось ранее, в процессе механической обработки поверхностей деталей из-за высоких температур СОЖ может переходить в газообразное состояние, образуя при этом аэродисперсные системы на основе аэрозолей СОЖ [4]. При этом современные СОЖ содержат компоненты, имеющие малые температуры вспышки.