Здатність напрямної оливи відокремлюватися від ЗОР (мастильно-охолоджувальної рідини)

Що таке відокремлюваність від ЗОР?

Змащування напрямних зазвичай є системою з повною втратою мастила (відкритою системою). Через це воно може забруднювати систему циркуляції ЗОР і з часом утворювати сторонню оливу (tramp oil), якщо застосовуються водні ЗОР. Стороння олива — один з основних забруднювачів, що трапляються в таких продуктах, і вона може негативно впливати на робочий ресурс ЗОР.

Здатність мастила напрямних швидко і повністю відокремлюватися від ЗОР на водній основі має важливе значення. Якщо відокремлення оливи неповне, негативний вплив на робочі характеристики водної ЗОР може призвести до вищих експлуатаційних витрат і позапланових простоїв обладнання.

Наслідки великої кількості сторонньої оливи у водних ЗОР

Велика кількість сторонньої оливи у водних ЗОР може спричиняти такі проблеми:

• Зміна концентрації ЗОР, що ускладнює контроль за нею.

• Погіршення мастильної здатності, що призводить до зношування інструмента і незадовільної якості поверхні.

• Підвищення ризику росту бактерій і появи небажаних запахів.

• Зниження рівня pH ЗОР, що потенційно спричиняє корозію.

• Сприяння надмірному піноутворенню ЗОР.

Наслідки забруднення мастила напрямних водною ЗОР

І навпаки, забруднення мастила напрямних водними ЗОР може погіршити роботу системи напрямних. Емульгування через погані характеристики відокремлення може призвести до:

• Зниженої мастильної здатності, що спричиняє підвищене тертя.

• Посилення ефекту переривчастого ковзання (slip-stick) і зниження точності.

• Потенційно вищого споживання енергії.

• Зношування контактних поверхонь або покривних матеріалів.

• Корозії компонентів і верстатів.

Добрі характеристики відокремлюваності пари «мастило напрямних/ЗОР» дозволяють верстату працювати з оптимальною точністю та максимально подовжують термін служби і робочі характеристики водної ЗОР для металообробки.

Як вимірюється відокремлюваність від ЗОР?

У галузі верстатобудування визнано низку стандартизованих тестів, описаних нижче.

Тест деемульгування TOYODA

Тест TOYODA моделює ситуацію, коли мастило напрямних забруднює резервуар з ЗОР. 90 мл ЗОР (концентрація 5 відсотків) поміщають у циліндр разом з 10 мл мастила напрямних. Суміш струшують вертикально протягом 15 секунд, після чого циліндр залишають у спокої на 16 годин. Потім вимірюють об'єм (у мілілітрах) трьох фаз: відокремленої оливи (верхня фаза), «вершків» або емульгованої суміші оливи й води (середня фаза) та відокремленої ЗОР (нижня фаза).

У прикладі нижче результат тесту записується як 90/0/10 (90 мл ЗОР, 0 мл «вершків», 10 мл мастила напрямних), що свідчить про «повне відокремлення» оливи та ЗОР. Результат 98/2/0 (98 мл ЗОР, 2 мл «вершків», 0 мл мастила напрямних) вказує на те, що утворилась стабільна емульсія і ЗОР та мастило напрямних не відокремлюються легко.

Фази в циліндрі: відокремлена напрямна олива (зверху); відокремлена суміш напрямної оливи та води («вершки», посередині); відокремлена ЗОР (знизу).

Тест відокремлюваності від ЗОР за методом SKC

Цей тест моделює ситуацію, коли водна ЗОР забруднює мастило напрямних. Мастило напрямних випробовують проти 11 стандартних ЗОР у співвідношенні 80/20: 8 мл мастила напрямних і 2 мл ЗОР. Суміш струшують зі швидкістю 1500 об/хв протягом 1 хвилини, після чого візуально оцінюють через 1 годину, 1 добу та 7 діб. Виставляється оцінка за шкалою від 1 до 6.

Поза межами тестування відокремлюваності: добра практика обслуговування

Навіть якщо застосовується мастило напрямних з добрими характеристиками відокремлюваності, перехресне забруднення ЗОР різними верстатними оливами потребує уваги. Забруднення ЗОР оливою надходить також від інших мастильних матеріалів, таких як гідравлічна олива, трансмісійна олива та пластичне мастило. Якщо сторонню оливу періодично не видаляти, вона може накопичуватися й покривати поверхню ЗОР, перешкоджаючи контакту з киснем. Така ситуація створює сприятливе середовище для росту анаеробних бактерій у ЗОР, що призводить до скорочення терміну служби й появи неприємних запахів. Стороння олива емульгується в ЗОР під час перемішування системи, погіршуючи робочі характеристики ЗОР. Великі обсяги сторонньої оливи можуть заважати контролю стану ЗОР.

Контроль стану ЗОР

Регулярний контроль концентрації ЗОР важливий для максимального подовження її ресурсу. Найпростіший метод — використання рефрактометра. Зазвичай межа поділу чітка, але якщо в ЗОР є значна кількість емульгованого мастила напрямних, зображення в рефрактометрі буде розмитим, що вказує на високий рівень сторонньої оливи.

Видалення сторонньої оливи

Багато сучасних верстатів обладнані автоматичними оливознімачами (скімерами), які працюють постійно для видалення сторонньої оливи. Стрічкові скімери також можна придбати окремо. У більших системах для видалення сторонньої оливи та інших забруднень зазвичай застосовують фільтри та центрифуги. Як альтернатива, видалення сторонньої оливи можна виконувати вручну за допомогою промислового пилососа.

Лабораторний аналіз поза майданчиком дозволяє кількісно визначити наявність сторонньої оливи. Концентрацію ЗОР можна виміряти титруванням порівняно зі свіжою ЗОР, щоб визначити рівень емульгованої сторонньої оливи.

Підсумок

• Під час вибору комбінації «ЗОР / мастило напрямних» слід враховувати здатність до відокремлення.

• Єдиний постачальник як ЗОР, так і верстатних мастил допомагає обмежити проблеми сумісності.

• Навіть за наявності взаємно сумісних продуктів добра практика обслуговування є одним з головних чинників ефективної роботи механічного цеху.

• Добре відокремлення означає, що ЗОР служить довше й працює краще, забезпечуючи економію експлуатаційних витрат.

• Покращене відокремлення ЗОР подовжує ресурс інструмента й підвищує якість обробленої поверхні виробу.