СОЖ для чугуна, меди и латуни

Серый чугун чаще всего обрабатывают всухую, а СОЖ подают, чтобы прибить пыль, и при сверлении глубоких отверстий. С медью и латунью наоборот: эмульсия нужна часто, но не любая. Активная сера, хлор и некоторые амины в составе СОЖ дают на медных сплавах потемнение и пятна, поэтому для них берут жидкость, совместимую с цветными металлами, и проверяют её на образце до заливки в станок.

Коротко по трём материалам

Чугун: почему часто обходятся без СОЖ

В сером чугуне графит выделен пластинками. Они смазывают зону резания и ломают стружку, поэтому чугун хорошо режется и даёт мелкую стружку и пыль, а не ленту. Справочники по обработке металлов прямо пишут, что обычно чугун обрабатывают всухую.

Сухая обработка снимает две проблемы: нет шлама из эмульсии и графитовой пыли, который оседает в баке, и нет мокрой стружки, которая ржавеет на станке. Чугунная стружка во влажной среде ржавеет легко. Не случайно антикоррозионные свойства водосмешиваемых СОЖ в лабораториях проверяют именно на стружке серого чугуна, разложенной на фильтровальной бумаге.

Но и у сухой обработки есть цена. Летит графитовая и металлическая пыль, она вредна для дыхания и оседает на направляющих станка. Нужна вытяжка, щитки на направляющих и уборка станка, а не обдув сжатым воздухом в сторону оператора.

Когда чугун обрабатывают с эмульсией

• Чтобы связать пыль. Производители инструмента прямо называют обработку чугуна среди случаев, где СОЖ нужна, чтобы связать и смыть пыль ради экологии, здоровья людей и качества деталей.
• На глубоком сверлении. Всухую допустимо сверлить только неглубокие отверстия в материалах с короткой стружкой, до трёх диаметров. Глубже нужна СОЖ, лучше через сверло.
• На станках с общим баком. Если обрабатывающий центр режет и сталь, и чугун, проще работать с эмульсией на всех операциях.
• На хонинговании и шлифовании. Здесь без жидкости не обойтись. Для хонингования чугуна нужна маловязкая, хорошо фильтрующаяся СОЖ с моющими присадками, подробнее в статье СОЖ для шлифования.

Концентрация для чугуна по паспортам близка к мягкой стали. В таблице Blaser нелегированный и ковкий чугун стоят в одной группе с конструкционной сталью, для точения и сверления Blasocut 4000 CF это 5-6 %. Для Милс-11 и Милс-Л31 производитель указывает на лезвийной обработке чугуна 3-5 %. Справочник по механообработке приводит для чугуна эмульсию из 1 части концентрата на 20-40 частей воды, то есть примерно 2,5-5 %: она немного продлевает стойкость инструмента или позволяет поднять скорость резания.

Что учесть при работе с эмульсией:

• Фильтрация. Графит и мелкая стружка дают тонкий шлам, который плохо задерживает обычная сетка. Без фильтра и регулярной чистки бака он забивает насос и царапает поверхности.
• Защита от коррозии. Нужна СОЖ с хорошими антикоррозионными присадками и концентрация не ниже паспортной: при разбавлении защита пропадает. Для таких задач есть концентраты с усиленным антикором, например CLEANLINE-AKC, который рассчитан и на жёсткую воду.
• Простая проверка защиты. Разложите горсть свежей чугунной стружки на фильтровальной бумаге в чашке, залейте рабочей эмульсией так, чтобы стружка была покрыта, накройте и оставьте на сутки. Затем уберите стружку и сполосните бумагу водой. Ржавые пятна на бумаге означают, что концентрация мала или состав не справляется. Это упрощённый вариант лабораторного метода, по которому оценивают защиту от коррозии.

Медь и латунь: откуда пятна и потемнение

Медь и её сплавы реагируют с рядом компонентов СОЖ. Для деталей под пайку, гальванику и для видимых поверхностей потемнение уже брак, поэтому причины лучше знать заранее. Основных причин три.

• Активная сера и хлор. Справочники прямо пишут: большинство латуней, бронз и медь окрашиваются от смазочно-охлаждающих масел с активной серой и хлором. Поэтому осернённые и сульфохлорированные масла для медных сплавов не берут.
• Амины. Моноэтаноламин, диэтаноламин и триэтаноламин добавляют в СОЖ как ингибиторы коррозии чёрных металлов. На меди, алюминии и их сплавах они могут вызывать потемнение и растворение металла.
• Щелочная среда и время контакта. В слабощелочных растворах цветные металлы постепенно переходят в раствор, поэтому важен не только состав, но и то, сколько часов деталь лежит мокрой. Растворённая медь окрашивает эмульсию в зелёный цвет, и это признак того, что жидкость разъедает металл.

Какая СОЖ подходит для меди и латуни

Нужна жидкость, для которой производитель прямо указывает совместимость с медью и её сплавами. Обычно в таких составах есть ингибитор цветных металлов: например, в описании Blasocut 2000 Universal указан дезактиватор цветных металлов. Что говорят паспорта концентратов из нашего каталога:

• OILCOOL LATUM по паспорту не оставляет пятен на алюминии и медьсодержащих металлах. Его же производитель рекомендует для меди вместо Unitech 20.
• Для OILCOOL GENEX 45 в паспорте заявлена защита цветных металлов. Состав рекомендован для меди, латуни и других цветных металлов, в том числе для волочения меди и латуни.
• У полусинтетической TRIM MicroSol 515 в списке обрабатываемых материалов прямо названы медь, латунь и бронза, рабочая концентрация 3-10 % в зависимости от материала и режима.
• Project 11 и Unitech 20 производитель допускает для меди ограниченно: если эмульсия контактирует с металлом меньше 2 часов, а склонность сплава к потемнению проверена заранее.
• В таблице Blaser чистая медь и сплавы на её основе стоят в первой группе обрабатываемости, но с поправкой: концентрацию для них поднимают на 2-3 пункта. Для точения меди на Blasocut 4000 CF это 7-9 % вместо 5-6 %.

Автоматная латунь со свинцом даёт ломкую стружку, и её часто обрабатывают всухую или на эмульсии невысокой концентрации. Медь вязкая, налипает на кромку, и ей смазка нужнее. Для обоих материалов справочники считают удовлетворительной обычную эмульсию примерно 4-5 %, то есть 1 часть концентрата на 20-25 частей воды, если в ней нет активной серы.

Как проверить совместимость на образце

Проверку делают до заливки нового концентрата в станок. Нужны образцы того сплава, который вы реально обрабатываете, и рабочая эмульсия в той концентрации, на которой будете работать, а лучше ещё и в максимальной.

1. Возьмите 2-3 образца со свежей обработанной поверхностью, без масла и следов рук. Один оставьте сухим как эталон.
2. Приготовьте эмульсию на той воде, что в цехе, и налейте в чистые стеклянные банки.
3. Один образец погрузите наполовину: на границе жидкости и воздуха пятна видны лучше всего. Второй смочите эмульсией и заверните во влажную ткань в закрытом пакете, как деталь, которая ночь пролежала мокрой в таре.
4. Осмотрите образцы через 2 часа, через сутки и через двое суток. Сравните с эталоном: ищите потемнение, радужные разводы, пятна по линии смачивания.
5. Посмотрите на саму эмульсию. Зеленоватый оттенок говорит о растворённой меди.
6. Если пятна появились уже за 2 часа, этот состав для вашего сплава лучше не брать. Если позже, оцените, сколько детали реально лежат мокрыми, и при необходимости промывайте и сушите их сразу после обработки.

Тот же подход годится для алюминия, подробнее о нём в статье СОЖ для нержавейки, титана и алюминия. Детали из меди и латуни, которые идут на склад, под пайку или гальванику, после обработки не оставляют мокрыми надолго.

Частые вопросы

Почему латунь темнеет после обработки с СОЖ?

Чаще всего из-за активной серы или хлора в составе, из-за аминов или из-за того, что детали долго лежали мокрыми. Проверьте состав по паспорту и испытайте образец: наполовину погрузите его в рабочую эмульсию и осмотрите через 2 часа и через сутки.

Можно ли обрабатывать чугун с эмульсией?

Можно. Эмульсия связывает пыль и нужна на глубоком сверлении, но требует фильтрации шлама и хорошей защиты от коррозии.

Почему эмульсия позеленела?

Зелёный оттенок обычно означает, что в эмульсии растворилась медь. Жидкость разъедает медные детали, её нужно проверить и, скорее всего, заменить на состав, совместимый с цветными металлами.

Какую концентрацию ставить для латуни и меди?

По паспорту выбранного концентрата. Для LATUM общая рабочая концентрация 5-6 %, для GENEX 45 5-10 % в зависимости от операции. Справочники для медных сплавов считают достаточной эмульсию около 4-5 %, если в составе нет активной серы.

Нужна ли отдельная СОЖ для меди?

Если медь и латунь занимают заметную долю работы, да: берите концентрат с заявленной совместимостью с медью. Если медные детали редкие, проверьте на образце универсальную СОЖ, которая уже стоит в станке.

Подберём СОЖ под ваш набор материалов и станков. Звоните +7 (495) 135-25-88 или смотрите подборки СОЖ для чугуна, СОЖ для латуни и СОЖ для меди.