Перейти к содержимому


Внимание! Основная масса файлов благополучно переехала на новое место, просьба проверить свои блоги, личку и темы, которые вы ведете, на предмет наличия изображений. Обнаруженные проблемы просьба постить в тему "Обсуждение работы форума".

Воруют-с!

Водоэмульсионные СОЖ (критерии оценки качества, состав, приготовление)


Сообщений в теме: 221

#1
Автор темы  ingener40 Отправлено 28 May 2013 - 20:05
28 May 2013 - 20:05

     

    • Галерея ingener40
    • Изображения ingener40
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 460 сообщений
  • Город:Украина,Кременчуг
  • Имя:Игорь

*
Популярное сообщение!

Уважаемые коллеги. Несмотря на уже существующие темы о СОЖ
и ввиду большого количества вопросов адресуемых мне в личку и на электронку, касательно СОЖ, решил создать эту тему, так как вопросы все повторяются и отвечать всем индивидуально нет ни времени ни сил.
Приглашаю всех у кого есть опыт в исследовании составов, методов оценки качества существующих СОЖ и изготовлении водных эмульсий минеральных масел и парафинов принять участие в обсуждении и поделиться своим опытом во благо нашей немногочисленной (к сожалению) чипмейкерской братии. Также просьба не мусолить избитые уже вопросы изготовления СОЖ из мыла, "Фейри" и других средств личной гигиены, их уже и так немало и с уверенностью могу сказать - это от Лукавого. Тех кто советует использовать "Тосол" (этиленгликоль) в качестве СОЖ, прошу ненавидеть ближних тайно и не использовать для своих темных целей такой интересный форум. Также прошу не беспокоиться любителей "драть железо всухую" доказывая ненужность СОЖ - это скучно и неинтересно.
Прошу сильно не критиковать за занудство, если буду разжевывать прописные истины - просто по содержанию некоторых вопросов вижу, что многие просто не понимают, что из себя представляют классические водяные СОЖ.
Также прошу учесть, что я не химик, просто жизнь заставила углубиться в изучение этих вопросов и встать на путь экспериментов благодаря наличию химлаборатории.

Понятно, что СОЖ применяется при обработке металлов резанием и давлением для уменьшения сил трения в зоне обработки и охлаждения детали и инструмента. Поскольку лучшими смазывающими свойствами обладают минеральные масла, то наиболее логичным представляется смазывать ими, но у них плохая теплопередача и как следствие никакие охлаждающие свойства. Хорошо проводит тепло вода но смазывающие свойства у нее слабые. В результате желания совместить эти два полезных продукта и появились эмульсии типа "масло в воде" и "вода в масле". Из их названий понятно чего где больше. Применяют их исходя из приоритетности смазки или охлаждения для данного вида обработки. Для обработки резанием (лезвийной и абразивной) наиболее интересна эмульсия типа "масло в воде" поэтому она наиболее распространена. В эмульсиях масло находится в воде в виде мелких капелек, благодаря чему она имеет вид молока. Чем мельче капельки масла, тем белоснежнее эмульсия. Беда в том, что капли масла благодаря силам поверхностного натяжения стремятся при соприкосновении собраться в одну большую каплю и эмульсия через короткое время расслаивается на воду и масло. Для того, чтобы это не происходило, применяют поверхностно активные вещества (ПАВ), которые уменьшают силы поверхностного натяжения.
Это явление хорошо иллюстрирует изображение капли эмульсии при 1600 кратном увеличении под микроскопом
(за качество фото прошу не ругаться, снимал дешевым цифровиком в окуляр микроскопа):
Водоэмульсионные СОЖ (критерии оценки качества, состав, приготовление): IMG_0128.jpg
Качество снимка не позволяет видеть четкую границу капли масла. На самом деле шарики масла очень мелкие (диаметр порядка 0,0002 мм) правильной геометрической формы и постоянно хаотически движутся как инфузории. Встречаясь капли иногда собираются группами, но связи между ними очень слабые и они снова отрываются друг от друга и продалжают двигаться. При оценке качества эмульсии это свойство по отношению ко времени называется стабильностью эмульсий. Полностью стабильных эмульсий не существует. Любая эмульсия когда-то расслоиться, это только вопрос времени. В нашем случае хорошая эмульсия должна сохранять стабильность в состоянии покоя как минимум в течение месяца и легко восстанавливаться при начале циркуляции.

Т.е определился первый из показателей качества - стабильность эмульсии.

С охлаждающими свойствами при таком количестве воды вопросов не возникает, а вот смазывающие напрямую зависят от количества масла находящегося в воде. По моим практическим наблюдениям на операциях лезвийной обработки хорошо работают эмульсии с количеством масла в рабочем растворе не менее 3%, для шлифования не менее 1%. Поэтому производитель который в инструкции СОЖ рекомендует разведение 1-3% мягко говоря лукавит (при таком раскладе его концентрат должен состоять из одного масла, а минимальная доза ПАВ составляет не менее 18...27% от количества масла) и если этот концентрат развести до такой степени - мазать там будет уже нечему. Оговорюсь сразу - шлифовальные операции исключение, т.к там главенствуют охлаждающие и моющие свойства, а избыток масла даже вреден, т.к ведет к засаливанию круга. Кстати на снимке вверху капля эмульсии с концентрацией масла 8% и визуально (при наличии фантазии) можно представить сколько капелек масла попадет в зону резания при обработке.
Кроме того есть виды обработки (резьбонарезание, зубообработка и другие с большой площадью контакта задней поверхности инструмента с деталью) где требуется очень большая концентрация масла ввиду повышен-
ных сил трения в зоне резания. На этих операциях обычно применяют чистые минеральные масла с модификацией сульфидами. Кто с ними работал - знает какое это счастье - все в масле начиная от станочника до помещения цеха. Здесь на мой взгляд могут помочь масляно-парафиновые эмульсии (с которыми сейчас и воюю), но об этом позже.

Т.е вторым показателем качества можно считать - концентрацию масла в рабочем растворе.

Кроме этого эмульсия должна обладать умеренными моющими свойствами. Почему умеренными? Потому, что она не должна вымывать смазку из узлов трения станка и не должна пениться, но должна хорошо смывать продукты обработки и мыть детали. Это свойство обусловлено опять-же ПАВами, вернее их качественным и количественным составом.

Т.о третий показатель -моющие свойства.

Промежуточный продукт с указанными выше свойствами (назовем его базовой эмульсией):
Водоэмульсионные СОЖ (критерии оценки качества, состав, приготовление): IMG_0120.jpg

М..да особенности фотосъемки не позволяют передать реальную картинку (видать фотограф из меня никакой), выглядит на фото как мутная водичка, на самом деле на вид - домашнее молоко (даже выпить хочется). Нужно снять на темном фоне наверное.

Попытаюсь сформулировать визуальные признаки качества базовой эмульсии в рабочем растворе.
Это жидкость от молочно-белого до светло-кремового цвета (зависит от марки масла), без запаха или с едва уловимым запахом минерального масла (остальные компоненты запаха не имеют!). Если эмульсия серого цвета - ее почти наверняка забодяжили из отработки, если имеет запах аммиака, серы (кроме специальных сульфидсодержащих СОЖ) или другой резкий запах - это также должно насторожить - масса производителей колотят СОЖ из отходов производства. Последствия применения такого продукта для здоровья всем понятно - станочник универсал контактирует с СОЖ дольше чем с родной женой ( 8-10 часов в день). К счастью почти все вредные компоненты, которые недобросовестные производители валят в СОЖ имеют запах и это можно выявить сразу.

Отсюда четвертый показатель качества - безопасность (хотя может быть и первый).

Следующий немаловажный показатель - коррозионная активность. Обусловлен двумя показателями:
- рН (водородный показатель характеризующий активность иона водорода или иными словами кислотность раствора)
- концентрация ингибиторов коррозии.

рН рабочего раствора эмульсии должен находиться в пределах 8...9 (т.е сдвинут в щелочную сторону) иначе никакие ингибиторы не помогут.
Концентрация ингибитора зависит от его вида, применяемых ПАВ и общей жесткости воды применяемой для разведения концентрата.

Как корректировать рН и о видах ингибиторов - чуть позже. Сейчас хочу просто сказать - перед заливкой в станок проведите элементарный ГОСТовский тест на коррозионную активность, дабы потом не бороться с ржавчиной на направляющих. Тест примитивно прост и эффективен. Берете лист фильтровальной бумаги (можно просто обычной белой), насыпаете на него щепотку чугунных опилок и капаете на опилки СОЖ (обильно), курите или пьете кофе полчаса - час, потом убираете опилки и смотрите на лист бумаги. Если он девственно чист (следы разводов от СОЖ не в счет) - смело лейте в станок, если на листе рыжие точки ржавчины - в СОЖ нужно добавлять ингибитор или корректировать рН.

Следующий показатель - биостойкость (или стойкость к биопоражению). Беда в том, что этот на первый взгляд невкусный продукт, в частности масло, очень любят анаэробные бактерии, при этом выделяя сероводород и другие неинтеллигентные газы. Отчасти спасет их анаэробность (они не дружат с кислородом), поэтому когда станок постоянно в работе эта проблема остро не стоит. А вот для малых производств, где на несколько станков по одному работающему это настоящий бич. Многие производственники по этой причине даже отказались от применения СОЖ, а между тем проблема не такая уж и страшная, при соблюдении несложных правил. О правилах опять-же позже.

Таким образом я для себя выделил 6 критериев оценки качества СОЖ:

1. Стабильность эмульсии в рабочем растворе.
2. Концентрация масла в эмульсии.
3. Моющие свойства.
4. Безопасность для работающего.
5. Коррозионная активность.
6. Биостойкость.

Буду рад если дополните список.

Правда в рамках защиты природы сюда еще нужно добавить биоразлагаемость, но нам бы первые шесть побороть, а там видно будет.

О применяемых в производстве СОЖ веществах, их достоинствах и недостатках, пути решения проблем - чуть позже.

Сообщение отредактировал ingener40: 28 May 2013 - 20:15


#2
Автор темы  ingener40 Отправлено 28 May 2013 - 22:54
28 May 2013 - 22:54

     

    • Галерея ingener40
    • Изображения ingener40
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 460 сообщений
  • Город:Украина,Кременчуг
  • Имя:Игорь
Друзья, спасибо за плюсы.
Продолжаю.
По первому пункту.
Стабильность эмульсии по моему опыту достигается сбалансированностью соотношения ПАВ-масло, ионным характером ПАВ, способом и условиями смешения. Соотношение ПАВ-масло приходится подбирать только опытным путем, никакой зависимости отследить не удалось, вернее не так, зависимостей слишком много, чтобы можно было их систематизировать и вывести некую формулу. Приближенно принял для себя точку отсчета 1:3 (т.е 3 части масла, 1 часть ПАВ). Начинаем с этого соотношения и далее двигаемся в сторону уменьшения кол-ва ПАВ до момента уменьшения стабильности. Это и будет минимальная концентрация ПАВ.
Ионный характер. Пав как известно разделяютсяна анионные, катионные, неигоногенные и амфотерные. Анионные диссоциируют в воде с положительно заряженным ионом, катионные с отрицательно заряженным, неионогенные заряда не имеют, амфотерные меняют заряд в зависимости от рН среды. Стоп, это не интересно. Короче катионные и амфотерные в данном случае не подходят, не хочу рассусоливать почему, поверьте на слово. Остаются анионные и неионогенные. С неионогенными эмульгировать проще, т.к они работают в довольно большом диапазоне концентраций, но потом приходиться мучиться с коррозионной активностью которая сильно меняется в зависимости от состава воды. Кроме того все неионогенники с которыми пробовал работать содержат кучу примесей влияющих на коррозионную активность. Чаще всего из неионогенки для СОЖ применяются Синтанолы со степенью этоксилирования от 2 до 10 (АЛМ-2...АЛМ 10 и др.).
Кроме того замечено их раздражающее действие на кожу, поэтому играться с ними прекратил.
Остались анионники, коих великое множество различных торговых марок, причем зачастую один и тот же ПАВ продается под разными торговыми марками. Для себя выделил три наиболее подходящих под наши задачи:

1. Лаурилсульфат натрия
2. Лауретсульфат натрия
3. Альфаолефинсульфонат натрия.

Последний самый дорогой, но самый мягкий по воздействию на кожу. Представляю возмущение производителей СОЖ, случайно прочитавших этот опус. Олефинсульфонат применяется в производстве мягких шампуней и зубных паст. Но зато более нейтральной СОЖ , чем на олефинсульфонате, не придумать.

Способ и условия смешения. Здесь все просто максимально возможные обороты и комнатная температура. Картина захватывающая, масло И-40 превращается в белоснежную массу. Заметил, что если после этого смесь нагреть до 60...70 градусов, а потом охладить до комнатной температуры при постоянном помешивании - стабильность эмульсии повышается.

Продолжение следует.

#3
Автор темы  ingener40 Отправлено 29 May 2013 - 13:37
29 May 2013 - 13:37

     

    • Галерея ingener40
    • Изображения ingener40
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 460 сообщений
  • Город:Украина,Кременчуг
  • Имя:Игорь
Пункт 2. Качественный и количественный состав масла.

Для приготовления СОЖ на мой взгляд лучше использовать базовые масла типа индустриальных И-5...И-40, они содержат минимальный комплект присадок ( а зачастую не содержат вообще), а значит риск, что какой нибудь из реагентов СОЖ будет не совместим с присадками масла - минимален. Вязкость масла значения не имеет. Чем меньше вязкость - тем больше норма введения масла в рецептуре. Опять же не забываем, что речь идет о СОЖ для себя, поэтому различные соединения свинца, меди, цинка и пр., входящие в состав присадок масел, здоровья нам не добавят. Количественный состав зависит от вида обработки - чем больше сила трения в зоне резания, тем больше масла должно быть в СОЖ. Для себя опытным путем установил оптимальные концентрации масла (не путать с концентрацией СОЖ) для следующих видов обработки:

- точение, фрезерование (кроме зубообработки), сверление, зенкерование - 3...5%
- зубообработка, нарезание резьбы метчиками, плашками, протягивание, строгание - 8...10%
- шлифование - менее 0,5%

Для определения фактической концентрации масла в готовых СОЖ можно воспользоваться методом коагуляции. Для этого образец СОЖ наливаем в прозрачную мерную посуду и добавляем туда раствор сульфата аллюминия (из расчета 5г Al2(SO4)3 на 1 л СОЖ). Через пару часов все масло будет мирно плавать наверху и остается только по делениям на посуде определить его долю в растворе. Из общедоступных реактивов можно использовать медный купорос, но выдержку увеличить до 12 часов.

#4
Автор темы  ingener40 Отправлено 29 May 2013 - 16:40
29 May 2013 - 16:40

     

    • Галерея ingener40
    • Изображения ingener40
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 460 сообщений
  • Город:Украина,Кременчуг
  • Имя:Игорь
Пункт 3. Моющие свойства.

Этот показатель фактически является побочным эффектом. Дело в том, что при отработке рецептуры и корректировке окончательной прописи, в СОЖ вводится ПАВ немного больше, чем требуется для эмульгирования определенного количества масла.Это делается для обеспечения стабильности эмульсий при изменении внешних факторов (температура раствора, химсостав воды потребителя и др.). Вот этот остаток и обеспечивает моющий эффект эмульсии. Для некоторых видов обработки (например шлифование), где требуется повышенная моющая способность в СОЖ вводят дополнительно кальцинированную соду.
Показатель очень полезный. Помимо того, что постоянно смываются со станка отходы обработки и абразивы, станок всегда сверкает чистотой и руки станочника чистые. Кроме того избыток ПАВ эмульгирует утечки масла из различных механизмов станка.

#5
Автор темы  ingener40 Отправлено 29 May 2013 - 18:39
29 May 2013 - 18:39

     

    • Галерея ingener40
    • Изображения ingener40
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 460 сообщений
  • Город:Украина,Кременчуг
  • Имя:Игорь
Продолжаю. Пункт 4. Безопасность.

Вот тут - поле непаханое. Критерии оценки вроде понятны. СОЖ контактирует с кожей рук и в виде аэрозолей (особенно на шлифовальных) попадает в дыхательные пути. Поэтому логично рассматривать ПДК компонентов в воздухе рабочей зоны. Проблема заключается в определении концентрации самой СОЖ в воздухе, а также отсутствием ПДК для некоторых веществ входящих в состав СОЖ. Например по олефинсульфонатам нашел только ОБУВ (ориентировочные безопасные уровни воздействия) для населенных пунктов, но это не то.
Поэтому о уровне безопасности пока косвенно можно судить только по применяемости компонентов в быту и по рекомендациям их использования.С маслом более менее понятно - к нему применяется ПДК углеводородов нефти (300 мг/м.куб). Из ПАВов можно выбрать те, которые используются в мягких бытовых моющих средствах. А вот как быть например с нитритом натрия, который с одной стороны является зарегистрированной пищевой добавкой, а с другой стороны его ПДК - 0,1 мг/м.куб ( 1 класс опасности !!!)? Фосфатов натрия вообще нет в гигиенических нормативах, хотя у меня большое сомнение по поводу их безвредности. В общем пока в поиске. Помогайте вашими соображениями.

#6
Автор темы  ingener40 Отправлено 30 May 2013 - 16:36
30 May 2013 - 16:36

     

    • Галерея ingener40
    • Изображения ingener40
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 460 сообщений
  • Город:Украина,Кременчуг
  • Имя:Игорь
Пункт 5. Коррозионная активность.

Из названия понятно, что это способность СОЖ вызывать коррозию металлов. Как уже писал выше на этот показатель влияют два параметра - рН раствора и концентрация ингибитора коррозии.

рН раствора должен быть сдвинут в щелочную сторону и находится в пределах 8...9. Определяется полосками лакмусовой бумаги.Например вот такими:
Водоэмульсионные СОЖ (критерии оценки качества, состав, приготовление): рН тест.jpg
Метод определения заключается в погружении полоски в раствор и сравнении изменившегося цвета с цветом на стандартной шкале рН. Точность этого метода довольно невысокая но для СОЖ вполне достаточная. Увеличение рН производится добавлением в раствор кальцинированной соды или гидроксида натрия. Завышать рН более 9 не следует, так как это может повлечь раздражение кожи рук. Снизить рН можно добавлением в раствор лимонной кислоты, но обычно этого делать не приходится, так как обычно рН воды находится в пределах 7,2...7,6, а компоненты применяемые в производстве СОЖ имеют нейтральный рН. Как правило рН всегда корректируется в сторону увеличения.

Ингибиторы коррозии - в нашем случае ,это вещества, которые создают на поверхности металла оксидную или фосфатную пленку, препятствующую электрохимической коррозии деталей и неокрашенных частей оборудования. Их существует великое множество, но для СОЖ наиболее подходят из неорганических - фосфаты натрия и нитрит натрия, из неорганических ЭДТА (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты), более известная по названием "Трилон Б".

Механизмы их действия следующие:

Нитрит натрия создает на поверхности металла оксидную пленку.
Триполифосфат натрия - фосфатную пленку.
Трилон Б создает пленку образованную комплексными нерастворимыми соединениями кальция и магния содержащимися в исходной воде, поэтому эффективно работает только в воде повышенной жесткости (от 8 мг.экв/л общей жесткости), заодно умягчая ее. В некоторой степени ингибирующими свойствами обладает и кальцинированная сода, но она работает пока поверхность покрыта достаточным слоем воды, как только вода с поверхности испаряется и туда попадает кислород воздуха, ее эффективность сразу падает.

По моим наблюдениям самым универсальным является нитрит натрия, но если использовать только его, то требуется довольно большая концентрация (до 8г на 1л рабочего раствора), поэтому его лучше применять с триполифосфатом или пирофосфатом натрия и с экономической точки зрения и из соображений безопасности.В случае применения комбинации нитрит - триполифосфат, их соотношение 1:1, нитрит- пирофосфат 2:1.
Концентрацию ингибитора нужно определить опытным путем дабы не валить в рецептуру лишнего, опять же исходя из того, что СОЖ готовим для себя и избыток таких неполезных для здоровья компонентов нам не нужен.
Для начала исходим из концентрации 1г/л и проводя тесты на коррозионную активность постепенно увеличиваем концентрацию до прекращения признаков коррозии. Метод тестирования описан в посте №1. Хочу обратить внимание, что стружка должна использоваться именно чугунная потому, что для стали достаточно
намного меньшей концентрации. Часто наблюдается картина когда стальные детали не ржавеют от СОЖ, а направляющие станка моментально покрываются рыжим налетом. Вот например результат теста при котором, ни стальные детали, ни открытые части оборудования не ржавеют, а скрытые места (под суппортами, под тисками и т.п.) к утру покрываются толстым слоем ржавчины. Как видите стружка не имеет следов коррозии а фильтр под ними в маленьких рыжих точках.
Водоэмульсионные СОЖ (критерии оценки качества, состав, приготовление): IMG_0123.jpg

Поэтому, тест считается удовлетворительным, если на фильтре нет следов оксида железа.

Для особо скрупулезных товарищей можно еще провести тест на электролитическую коррозию. Для этого чугунные опилки необходимо насыпать на стальную поверхность и залить образцом рабочего раствора СОЖ.
Через 12 часов определить визуально отсутствие очагов коррозии.

В некоторых источниках не рекомендуется использовать нитрит натрия в качестве ингибитора при обработке сплавов содержащих цинк и магний, но на практике не заметил никакого влияния.

#7
Автор темы  ingener40 Отправлено 30 May 2013 - 19:15
30 May 2013 - 19:15

     

    • Галерея ingener40
    • Изображения ingener40
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 460 сообщений
  • Город:Украина,Кременчуг
  • Имя:Игорь
И наконец пункт 5. Биостойкость.

Я думаю все кто работает с минеральными СОЖ сталкивались с этой проблемой и потратили немало сил на борьбу с самыми древними обитателями земли (не динозаврами :p ). Бактерии и грибы появились на Земле самыми первыми и выжили до сегодняшних дней. Представьте какой опыт выживания у этих ребят. Поэтому правило №1 - не допускать биопоражения эмульсии и проводить профилактику, иначе борьба потом будет долгой и изматывающей.

Мероприятий по недопущению биопоражения по сути два.

1. Первичная дезинфекция емкостей и трубопроводов для подачи СОЖ.
2. Введение в рецептуру СОЖ биоцидов (не путайте с дезинфектантами) и последующее поддержание их концентрации.

С первичной дезинфекцией понятно - перед заливкой рабочего раствора СОЖ в станок, необходимо залить в него дезраствор, включить подачу СОЖ и дать поработать в таком режиме полчасика.Затем этот раствор слить и залить СОЖ.
Дезинфектантов также имеется великое множество, но по сути все они основаны на действии сильных окислителей - хлор (хлорная известь, гипохлорит натрия) и кислород (перманганат калия, перекись водорода, пербораты, перкарбонаты). Время действия их ограничено существованием в растворе свободного хлора или кислорода, поэтому действуют они кратковременно. Хлорсодержащие дезинфектанты на мой взгляд - вчерашний день и использовать их не стоит, тем более в нашем отечестве есть более цивилизованные средства. Из кислородных - выбор не так уж велик - перманганат калия является прекурсором, перекись водорода довольно дорого и опасно, пербораты работают только в очень горячих растворах или с активацией тетраацетилэтилендиамином (это те самые синие и зеленые кристалы в стиральных порошках о которых взахлеб рассказывают в рекламе). Остается перкарбонат натрия. Очень полезная штука. Это не что иное как разрекламированный кислородный отбеливатель типа Oxi Action и др. (российский аналог "Персоль" - но он никуда не годится). Пока перкарбонат натрия не попал в брендовую упаковку его цена $1,5 за кг, что согласитесь вполне приемлемо, если учесть, что для приготовления дезраствора понадобиться 8...10 г/л. Единственное условие - температура воды не менее 20 градусов и раствор необходимо использовать в течение получаса после приготовления. Раствор будет мутным, это происходит из-за интенсивного выделения кислорода.
Уверяю вас, вы будете очень удивлены, когда увидите сколько всего повымывается из казалось-бы чистого бака СОЖ. Ну и приобретая перкарбонат обращайте внимание, чтобы он не был российского производства (я два мешка такого выбросил потому, что вместо перкарбоната он оказался фактически карбонатом натрия, да и то некачественным. Рулят Китай (вот так вот!), Индонезия, Корея.

Теперь по биоцидам. От дезинфектантов их отличает то, что они обладают пролонгированным противомикробным действием и некоторые даже уничтожают споровые формы бактерий и грибов. Вот они должны находиться в рабочем растворе постоянно. Самые безвредные из них - фурацилин и четвертичные соли аммония. Четвертичные соли аммония отметаем сразу, так как их деактивирует анионный ПАВ входящий в состав СОЖ. Остается старый добрый фурацилин. Одна беда - раньше он выпускался в виде порошка квалификации "технический" и на машиностроительных заводах находился в огромных количествах и стоил копейки, но теперь куда-то исчез и приходится выдерживать недоуменные взгляды провизоров в аптеке, покупая 40...50 пачек фурацилина в таблетках.
Нормы введения фурацилина также зависят от многих факторов (гигиена производства, чистоплотность станочников, общий бактериальный фон), поэтому варианта два - либо вводить завышенное количество, либо экспериментировать (второй путь для людей склонных к мазохизму). Мои рекомендации не менее 4...6г на 10л рабочего раствора - первоначально и 0,5...1г на 10л каждые 2...3 месяца. Указывая вес я имею ввиду вес таблетки фурацилина (0,8...0,9г), а не действующего вещества (нитрофуразона) которого в одной таблэтке всего 20мг.
Ну и конечно соблюдение гигиены производства - в СОЖ не плевать, руки в баках с СОЖ не мыть, тряпки не стирать (последнее особо касается шлифовщиков) и т.д.

О том, что делать,если по какой-то причине вы зашли в цех и унюхали ни с чем не сравнимый аромат забродившей СОЖ, чуть позже.

#8
Автор темы  ingener40 Отправлено 31 May 2013 - 18:06
31 May 2013 - 18:06

     

    • Галерея ingener40
    • Изображения ingener40
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 460 сообщений
  • Город:Украина,Кременчуг
  • Имя:Игорь
Если СОЖ уже заболела лечить ее бессмысленно по двум причинам:

1. Если ввести щадящую дозу дезинфектанта или биоцида, которая не повлечет за собой потери качества и стабильности эмульсии, вы получите на следующий день так называемый сливной рост бактерий потому, что доза биоцида неспособная их сразу уничтожить, провоцирует бактерии к усиленному размножению (как я говорил ранее, выживать они очень хорошо научились). Т.е на утро вы получите результат прямо противоположный ожидаемому.
2. Если ввести убойную дозу, то это сразу или немного позже повлечет за собой расслоение СОЖ (не всегда но очень часто).
Поэтому раз уж так случилось, лучше решать вопрос кардинально:

1. Сливаем всю мертвую СОЖ из резервуаров и трубопроводов и проводим шоковую дезинфекцию по методике описанной в предыдущем посте (в идеале два раза).
2. Заливаем свежую СОЖ с концентрацией биоцида в 1,5...2 раза больше нормативной.
3.Соблюдаем гигиенические нормы, с целью избежать этой неприятной процедуры в будущем.

Звучит это все конечно довольно хлопотно, но из своего опыта знаю - проделав эту работу 1 раз вы навсегда забудете о проблемах с биопоражением СОЖ. Самый длительный срок использования СОЖ без замены из моей практики - 4 года, и то менял просто потому, что захотелось освежить, т.к она стала серой от мелких мех. включений.

#9
Vlad is love Отправлено 01 June 2013 - 23:59
01 June 2013 - 23:59

    2-ой разряд

    • Изображения Vlad is love
  • Members
  • PipPip
  • 99 сообщений
  • Город:Минск
  • Имя:Владислав

Просмотр сообщенияingener40 (28 May 2013 - 20:05) писал:

Т.е определился первый из показателей качества - стабильность эмульсии.

Если честно, не встречал производителя, который бы рекомендовал концентрацию эмульсии ниже 3%. Для синтетических СОЖ концентрация бывает и меньшая, но синтетические СОЖ представляют собой растворы, а не эмульсии - их стабильность намного выше.

Просмотр сообщенияingener40 (28 May 2013 - 20:05) писал:

Т.е вторым показателем качества можно считать - концентрацию масла в рабочем растворе.

На самом деле, минеральные масла, которыми рекомендует пользоваться автор,обладают довольно средними смазочными свойствами. Производители для повышения смазочных свойств СОЖ вводят полярные присадки (в основном - эфирные масла) и присадки ВД (хлорпарафин - это тот самый "хлор" в СОЖ, который зачастую является пугалом для пользователей - кстати, практически безосновательно). Кроме того, эмульгирование смазочных и прочих масел, попадающих в СОЖ - процесс, который практически все производители считают негативным, а не положительным. В любой рекламке на СОЖ известных производителей сказано, что она "хорошо отделяет инородные масла", т.е. не эмульгирует их. Почему это важно? По нескольким причинам. Во-первых, при эмульгировании нарушается рецептура СОЖ, вследствие чего ухудшается химико-биологическая стабильность эмульсии и снижается стойкость инструмента. Во-вторых, масла, попадающие в эмульсию, как правило, не предназначены для контакта с кожей, соответственно, они более вредны. Масла, из которых делают СОЖ, проходят процедуру глубокой гидроочистки, что снижает в них концентрацию вредных веществ, например, полициклических ароматических углеводородов, являющихся опасными канцерогенами, до безопасного уровня.

Просмотр сообщенияingener40 (30 May 2013 - 16:36) писал:

Пункт 5. Коррозионная активность.

Скажу одну вещь, которую многие почтут ересью, но, тем не менее: на самом деле, СОЖи, как правило, не вызывают коррозию (если не брать в расчет самые дешевые, при использовании которых ни за что поручиться нельзя).
Причина коррозии - в воде (точнее, в солях - хлоридах и сульфатах, в ней растворенных), а СОЖ лишь может не обеспечивать в конкретных условиях нужной коррозионной защиты. А уж почему она не обеспечивает - здесь нужно разбираться - или низкая концентрация, или pH изменился или еще что-то. Иногда коррозия бывает электрохимической - при использовании в зоне обработки разнородных металлов с разным электростатическим потенциалом. Разность потенциалов дает слабый электрический ток, который вызывает (точнее, усиливает) коррозионные процессы. Такой эффект часто возникает при обработке магния с использованием стальной оснастки. Решение - использовать СОЖ с хорошей коррозионной защитой и подготовленную (обессоленную) воду. По возможности - использовать неметаллическую оснастку (бывает и такая), или, по крайней мере, оснастку из алюминия, разность потенциалов с магнием у которого не так велика.
pH на коррозионную активность влияет также. Для стали и чугуна коррозионная активность растет с понижением pH, для алюминия и цветнины - наоборот, с его повышением. Идеальный pH СОЖ (по данным Blaser) лежит в пределах 8,5 - 9,4.

Было бы еще интересно услышать мнение автора о влиянии разных СОЖ на стойкость инструмента, на качество обработки (шероховатость поверхности).

#10
Vacia Отправлено 03 June 2013 - 06:16
03 June 2013 - 06:16

     

    • Галерея Vacia
    • Изображения Vacia
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 629 сообщений
  • Город:Россия Сибирь
<b>ingener40</b>, Так какую СОЖ посоветуете,для образивной обработки чугунов,сталей.Теорию хорошо описали,еще б названия СОЖЕЙ,да не самых дорогих,не у всех лаборатории есть,испытываем в станках,огорьчаемся сливаем в утиль!

#11
gusev-i Отправлено 03 June 2013 - 06:27
03 June 2013 - 06:27

     

    • Блог gusev-i
    • Галерея gusev-i
    • Изображения gusev-i
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 6420 сообщений
  • Город:С-Петербург
  • Имя:Илья

Просмотр сообщенияingener40 (30 May 2013 - 19:15) писал:

И наконец пункт 5. Биостойкость.

Просмотр сообщенияingener40 (30 May 2013 - 19:15) писал:

Остается старый добрый фурацилин.
Ещё банальный анальгин помогает. По эффективности с фурацелином несравнивал, но СОЖ с анальгином пока неразу не скисла.

#12
gusev-i Отправлено 03 June 2013 - 06:31
03 June 2013 - 06:31

     

    • Блог gusev-i
    • Галерея gusev-i
    • Изображения gusev-i
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 6420 сообщений
  • Город:С-Петербург
  • Имя:Илья

Просмотр сообщенияingener40 (30 May 2013 - 16:36) писал:

Нитрит натрия создает на поверхности металла оксидную пленку
Вот тут с вами несоглашусь. Нитрит натрия в водной среде является востановителем. Коррозия стали при контакте с водой происходит по вине растворённого там кислорода воздуха. Нитрит натрия восттанавливает весь расстворённый кислород из эмульсии препятствуя окислению металла.

#13
Автор темы  ingener40 Отправлено 03 June 2013 - 12:36
03 June 2013 - 12:36

     

    • Галерея ingener40
    • Изображения ingener40
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 460 сообщений
  • Город:Украина,Кременчуг
  • Имя:Игорь
Спасибо всем кто заинтересовался темой. Извините за молчание - со временем туго.


Просмотр сообщенияVlad is love (01 June 2013 - 23:59) писал:

Если честно, не встречал производителя, который бы рекомендовал концентрацию эмульсии ниже 3%. Для синтетических СОЖ концентрация бывает и меньшая, но синтетические СОЖ представляют собой растворы, а не эмульсии - их стабильность намного выше.

А я к сожалению встречал, при этом они рекомендуют 1% раствор для лезвийной обработки, ну это на их совести. Маркетинг и техмаш немного разные науки. Синтетические СОЖ также бывают в виде эмульсий , например МХО-60 на основе латекса поливинилхлорида . Если в составе водонерастворимый полимер, то иначе как в виде эмульсии ее не изготовишь.


Просмотр сообщенияVlad is love (01 June 2013 - 23:59) писал:

На самом деле, минеральные масла, которыми рекомендует пользоваться автор,обладают довольно средними смазочными свойствами. Производители для повышения смазочных свойств СОЖ вводят полярные присадки (в основном - эфирные масла) и присадки ВД

На самом деле в предыдущих постах речь идет о некоторой классической базовой минеральной СОЖ, никакой конкретики. Модификации ее присадками не касался умышленно, дабы не валить все в кучу. О присадках чуть позже, как и о синтетике к которой у меня неоднозначное отношение.
Что касается эмульгирования инородных рабочих жидкостей, я лично особого внимания этому показателю не уделяю, так как их доля очень незначительна ( если конечно масло не течет из всех щелей, но тогда это уже другая тема).
По поводу качества масел и других компонентов СОЖ. Беда в том, что между тем как должно быть и между тем как есть в реальной жизни - огромная разница. Мне попадались концентраты (из недешевых кстати) с такими концентрациями вредных примесей (аммиак,ароматические углеводороды, сера), что к станку подойти невозможно. Цена к сожалению свидетельствует не столько о качестве продукта, сколько о жадности и количестве посредников на пути от производителя к потребителю, поэтому разделение продуктов на дорогие и дешевые не совсем объективно.


Просмотр сообщенияVlad is love (01 June 2013 - 23:59) писал:

СОЖи, как правило, не вызывают коррозию

Абсолютно согласен, но опять-же все зависит от чистоты компонентов. Те же ПАВы, в частности оксиэтилированные спирты отечественного производства обычно содержат сульфидсодержащие примеси, которые в водных растворах проявляют коррозионную активность. Да и водоподготовку обычно на производстве никто не делает и если производитель СОЖ в инструкции напишет, что концентрат должен разводиться умягченной водой, это сразу отпугнет потребителя как дополнительная трудность. Поэтому от ингибиторов коррозии никто уходить и не хочет.

В остальном абсолютно с Вами согласен, еще раз спасибо за участие.

#14
Автор темы  ingener40 Отправлено 03 June 2013 - 12:50
03 June 2013 - 12:50

     

    • Галерея ingener40
    • Изображения ingener40
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 460 сообщений
  • Город:Украина,Кременчуг
  • Имя:Игорь

Просмотр сообщенияVacia (03 June 2013 - 06:16) писал:

Так какую СОЖ посоветуете,для образивной обработки чугунов,сталей.Теорию хорошо описали,еще б названия СОЖЕЙ,да не самых дорогих,не у всех лаборатории есть,испытываем в станках,огорьчаемся сливаем в утиль!

Да собственно никакую :) . Я ее и колотить начал потому, что не нашел ту, которая бы устраивала по всем параметрам. Огорчался, огорчался, а потом надоело и решил бодяжить. Но это ни в коем случае не означает, что нормальных СОЖ не существует, это все дело вкуса. Каждый подбирает СОЖ под свои задачи. Для меня например на первом месте универсальность, ввиду постоянной смены материалов, а универсальность это всегда необходимостьжертвовать одними параметрами в угоду другим. Цель темы - обсудить компоненты СОЖ и их влияние на наше благосостояние и здоровье, а по готовым СОЖ есть масса тем в которых коллеги делятся впечатлениями о конкретной марке. Извините если разочаровал Вас.

#15
Автор темы  ingener40 Отправлено 03 June 2013 - 13:03
03 June 2013 - 13:03

     

    • Галерея ingener40
    • Изображения ingener40
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 460 сообщений
  • Город:Украина,Кременчуг
  • Имя:Игорь

Просмотр сообщенияgusev-i (03 June 2013 - 06:27) писал:

Ещё банальный анальгин помогает. По эффективности с фурацелином несравнивал, но СОЖ с анальгином пока неразу не скисла.

Может не анальгин, а аспирин (ацетилсалициловая кислота) ? Анальгин помогает, когда уже СОЖ скисла и начинает болеть голова как ее менять и проводить дезинфекцию. А аспирин действительно хороший биоцид,проверено, но у него один недостаток - плохая растворимость в воде, поэтому приходилось сначала растворять в изопропаноле а потом вводить в СОЖ.


Просмотр сообщенияgusev-i (03 June 2013 - 06:31) писал:

Вот тут с вами несоглашусь. Нитрит натрия в водной среде является востановителем. Коррозия стали при контакте с водой происходит по вине растворённого там кислорода воздуха. Нитрит натрия восттанавливает весь расстворённый кислород из эмульсии препятствуя окислению металла.

Эт не со мной, это Вы с Энтелисом не согласитесь.

Водоэмульсионные СОЖ (критерии оценки качества, состав, приготовление): ScreenShot375.jpg

#16
Автор темы  ingener40 Отправлено 03 June 2013 - 14:12
03 June 2013 - 14:12

     

    • Галерея ingener40
    • Изображения ingener40
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 460 сообщений
  • Город:Украина,Кременчуг
  • Имя:Игорь
Раз уж Vlad is love затронул тему модификации СОЖ присадками и синтетические СОЖ, давайте попробуем пролить свет и на этот вопрос.

Что собственно нужно для комфортного протекания процесса отделения стружки? На мой взгляд следующие свойства:

- создание условий скольжения снимаемого металла по поверхности инструмента
- исключение наклепа металла на режущую кромку
- стабильность смазывающих свойств при высокой температуре
- быстрое проникновение смазывающих компонентов в зону деформации сдвига при стружкообразовании

В приципе первый пункт обеспечивает достаточная концентрация масла и тонкость эмульсии, а вот второй считаю наиважнейшим из всех.
По сути износ инструмента это микросколы на режущей кромке, возникающие вследствие вырывания частиц наглухо приваривающихся к стружке, поэтому в первую очередь необходимо ввести присадку снижающую адгезию стружки к режущей кромке инструмента, т.е способную за короткий промежуток времени создавать пленку разделяющую поверхность инструмента и стружку ( и поверхность детали естественно). С поставленной задачей успешно справляется упомянутый Владиславом хлорпарафин. Также неплохие результаты показали полиметилсилоксаны, немного хуже гликоли. Еще для этих целей можно применить нерастворимые в воде компоненты - графит, дисульфид молибдена, серу, но это уже будут не эмульсии, а суспензии со всеми вытекающими негативными сторонами (необходимость в постоянном перемешивании для поддержания взвеси, засорение фильтров и т.п). Механизмы их действия разные. Хлорпарафин и полиметилсилоксаны образуют на поверхности пленку удерживаемую благодаря смачиваемости. Гликоли и сернистые соединения вступают в реакцию с металлами, в результате которой образуются антиадгезивные соединения. Графит и дисульфид молибдена повышают скольжение и уменьшают адгезию благодаря своему физическому строению (они состоят из мельчайших пластинок, которые легко сдвигаются относительно друг друга).
Для предотвращения окисления масла в СОЖ под действием высокой температуры применяют сложные органические присадки (диалкилфосфаты, диарилтиосульфаты), но это уже для богатых и избалованных.
Для ускорения проникновения смазывающего компонента в зону деформации сдвига можно применить различные солюбилизаторы, но как правило при хорошем подборе комплекта ПАВ это не требуется, т.к это происходит за счет снижения поверхностного натяжения и капиллярному эффекту в месте излома стружки.

#17
gusev-i Отправлено 03 June 2013 - 15:10
03 June 2013 - 15:10

     

    • Блог gusev-i
    • Галерея gusev-i
    • Изображения gusev-i
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 6420 сообщений
  • Город:С-Петербург
  • Имя:Илья

Просмотр сообщенияingener40 (03 June 2013 - 13:03) писал:

Может не анальгин, а аспирин (ацетилсалициловая кислота)
Да верно. Я их путаю :fool:

Просмотр сообщенияingener40 (03 June 2013 - 13:03) писал:

но у него один недостаток - плохая растворимость в воде, поэтому приходилось сначала растворять в изопропаноле а потом вводить в СОЖ.
Я таблетки в ступке толок и и порошок засыпал в воду.

#18
vsh Отправлено 04 June 2013 - 23:09
04 June 2013 - 23:09

     

    • Блог vsh
    • Галерея vsh
    • Изображения vsh
  • Members
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 2600 сообщений
  • Город:Москва
  • Имя:Владимир

Просмотр сообщенияingener40 (29 May 2013 - 18:39) писал:

А вот как быть например с нитритом натрия, который с одной стороны является зарегистрированной пищевой добавкой, а с другой стороны его ПДК - 0,1 мг/м.куб ( 1 класс опасности !!!)? Фосфатов натрия вообще нет в гигиенических нормативах, хотя у меня большое сомнение по поводу их безвредности
Нитрит (натрия, калия - не важно) сильно ядовит. Добавляют в колбасы, сосиски и т.д. в ничтожных количествах для придания розового цвета (без нитрита - серые). Фосфатов в человеческом организме и в пище - полно. Они практически безвредны (натрия, калия, аммония - не важно). Поэтому их и нет в нормативах. Тринатрийфосфат когда-то продавался как средство для стирки (наравне с содой). Суперфосфат (гидрофосфат кальция) - распространенное фосфорное удобрение (или был таким не так давно).

#19
Moriarti Отправлено 16 June 2013 - 18:22
16 June 2013 - 18:22

    3-ий разряд

    • Изображения Moriarti
  • Members
  • PipPipPip
  • 139 сообщений
  • Город:Чернигов
  • Имя:Дмитрий Сергеев
ingener40, Спасибо,очень важная тема! Многие моменты для меня стали понятны.
Может,конечно, глупый вопрос, но реально ли изготовить более-менее рабочую эмульсию самостоятельно из подручных средств? Есть ли в этом экономический смысл? Был ли у Вас такой опыт?

#20
Vlad is love Отправлено 27 June 2013 - 14:58
27 June 2013 - 14:58

    2-ой разряд

    • Изображения Vlad is love
  • Members
  • PipPip
  • 99 сообщений
  • Город:Минск
  • Имя:Владислав

Просмотр сообщенияMoriarti (16 June 2013 - 18:22) писал:

ingener40, Спасибо,очень важная тема! Многие моменты для меня стали понятны.
Может,конечно, глупый вопрос, но реально ли изготовить более-менее рабочую эмульсию самостоятельно из подручных средств? Есть ли в этом экономический смысл? Был ли у Вас такой опыт?

Автомобиль тоже можно попробовать собрать своими руками. Только зачем?
Если бы хорошую сож можно было бы сварганить на кухне, все эти производители СОЖ, тратящие миллионы зеленых и не очень бумажек на различные исследования, разработки и испытания, давно канули бы в лету.

Сообщение отредактировал Vlad is love: 27 June 2013 - 14:58






Количество пользователей, читающих эту тему: 1

0 зарегистрированных, 1 гостей, 0 скрытых