Эмульсия для сверления отверстий в металле
Обновлено: 19.09.2024
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.
Технологии сверления металлов
В этой статье мы поговорим о технологиях сверления металла, которые мастера применяют в быту и на производстве. Вы узнаете обо всех особенностях и нюансах техпроцессов.
Фотография №1: сверление металла
Инструменты и оборудование для сверления металлов
Для сверления металлов применяют следующие основные инструменты и оборудование.
Бытовые и промышленные дрели.
Держатели для них, жестко фиксирующие инструменты и обеспечивающие возможность плавной и точной их подачи.
Стационарные станки для сверления металла (вертикального и горизонтального типов, глубокого сверления и пр.).
Фотография №2: портативный сверлильный станок ECO.50-T на магнитном основании
Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в быту
В быту для сверления отверстий металле применяют три технологии. Заготовки и листы зажимают при помощи струбцин и тисков. Чаще всего в домашних условиях используют обычные бытовые дрели и цилиндрические спиральные сверла.
Обычное сверление
Эта технология сверления металла знакома каждому.
Отверстие намечают при помощи молотка и кернера.
Заготовку зажимают в тисках или при помощи струбцины.
Сверло нужного диаметра вставляют в патрон дрели и зажимают.
Высверливают сквозное или глухое отверстие.
Фотография №3: сверление металла в домашних условиях
Рассверливание
Рассверливание металла — это технология, направленная на увеличение диаметра ранее проделанного отверстия. Для этого берут сверла больших диаметров.
В домашних условиях отверстия обычно приходится рассверливать поэтапно, постепенно увеличивая диаметр используемых инструментов. Это связано с тем, что мощности бытовой дрели во многих случаях недостаточно для просверливания отверстий больших диаметров в толстых заготовках. Кроме этого поэтапный подход уменьшает осевое давление на сверла. Это значительно уменьшает вероятность поломок.
Изображение №1: принцип сверления отверстий больших диаметров в толстом металле в домашних условиях
Уменьшение диаметров глубоких частей отверстий
При этой технологии сверления вначале просверливают неглубокое отверстие большого диаметра, а затем используют инструменты меньшего размера. Технология выглядит так.
Изображение №2: технология уменьшения диаметров отверстий в металле
Технологии сверления отверстий в металле, применяемые в промышленности
В промышленности применяют более сложные виды сверления металла. Используют массивные двуручные дрели и специальные станки для сверления металла (портативные и стационарные).
Расскажем об особенностях различных технологий сверления металла на производстве.
Технология глубокого сверления металла
Глубоким называется сверление в металле отверстия, длина которого в 25 и более раз превышает диаметр. Эта операция требует принудительного периодического удаления стружки и применения смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Они нужны для охлаждения инструмента и заготовки для исключения поломки и деформации.
Процесс глубокого сверления металлов предполагает использование разных СОЖ. Их выбирают в зависимости от материалов заготовок. Перечислим наиболее эффективные смазочно-охлаждающие жидкости.
Смесь, состоящая из олеиновой кислоты (20 %) и сульфофрезола (80 %). Последний можно заменить керосином (30 %) и осерненным маслом (50 %)
Фотография №4: глубокое сверление с применением смазочно-охлаждающей жидкости
Для глубокого сверления чаще всего применяют спиральные и корончатые сверла по металлу. СОЖ добавляют вручную или при помощи систем автоматической подачи, которыми оснащены специализированные станки.
Технология глубокого сверления металла не предполагает спешки. Периодически процесс останавливают, извлекают сверло и принудительно удаляют стружку. При использовании спиральных инструментов, глубокое сверление проводят поэтапно, постепенно расширяя отверстие до нужного диаметра.
Технология сверления толстых листов металла
Для сверления толстых листов металла обычно используют либо конусные (для отверстий диаметром до 30 мм), либо корончатые сверла (для отверстий больших диаметров). Ими оснащают сверлильные станки или мощные дрели. Главное требование — оборудование должно поддерживать режим работы на самых низких оборотах.
Фотография №5: корончатые сверла по металлу
Технология сверления толстых листов металла корончатыми сверлами отличается высокой эффективностью. Энергозатраты минимальны. Отверстия после сверления коронками получаются гладкие и точные.
Технология сверления тонких листов металла
Для сверления тонких листов металла обычно применяют конусные сверла. При такой технологии диаметр увеличивается постепенно. Листы не деформируются.
Фотография №6: сверление тонких листов металла стандартными конусными сверлами
При наличии конусных сверл ступенчатого типа берут именно их. Ступени с отметками упрощают сверление большого количества отверстий определенного или разных диаметров в одном листе металла.
Фотография №7: сверление тонкого листа металла конусным ступенчатым сверлом
Особенности сверления сквозных отверстий в металлических заготовках
Главная особенность сверления сквозных отверстий в металлических заготовках — необходимость защиты поверхности верстака, столешницы или станка от выхода сверла далеко за границы заготовки. Чтобы избежать повреждения инструментов, мебели и оборудования, мастера применяют следующий способы.
Используют верстаки с отверстиями.
Подкладывают под заготовку деревянный брусок или металлическую деталь с имеющимся отверстием для свободного прохода сверла.
Снижают скорость резания при завершении сверления.
Фотография №8: использование деревянной подкладки при сверлении металла
Особенности сверления глухих отверстий в металлических заготовках
Глухие отверстия просверливают на определенную глубину. Для ее установки есть следующие методы.
Использование линеек, имеющихся на станках.
Установка на сверла втулочных упоров.
Ограничение длины сверл при помощи патронов с регулируемыми упорами.
Фотография №9: сверло с установленным втулочным упором
Современные станки оснащены автоматизированными системами подачи. При ее наличии технология сверления глухих отверстий в металле значительно упрощается. Нужно всего лишь задать параметры резания.
Обратите внимание! При проделывании длинных глухих отверстий в толстых заготовках необходимо несколько раз прерывать процесс сверления металла для принудительного удаления стружки.
Технологии сверления сложных отверстий в металлических заготовках
Половинчатые отверстия на краях заготовок сверлят так.
Зажимают в тисках две заготовки или заготовку с подкладкой, плотно прижатые друг к другу.
Центрируют сверло в нужном месте на стыке деталей.
Просверливают полное отверстие.
Сверление цилиндрических заготовок по касательным — более сложный процесс. Он проходит в два этапа.
Подготавливается перпендикулярная отверстию площадка с применением фрезерования или зенковки.
Технология сверления отверстий в металле под углом выглядит так.
Между плоскостями под нужным углом надежно закрепляется подкладка.
В полые заготовки перед сверлением помещают подкладки из древесины. Отверстия с уступами проделывают при помощи описанных в начале статьи технологий рассверливания и уменьшения диаметра отверстий.
Основные таблицы для сверления металлов, необходимые для правильного выбора режимов резания и иных нужд
Для сверления металлов мастера чаще всего пользуются следующими основными таблицами.
Использование СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкости) при сверлении корончатыми сверлами
Магнитный станок PRO-36 Авто, смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) Karnasch
Почему необходимо использование смазочно-охлаждающей жидкости при сверлении?
Зачастую заказчик, в целях экономии средств, не приобретает СОЖ (концентрат для сверления отверстий в металле кольцевыми фрезами), либо использует жидкость, не предназначенную для операции сверления (как правило используется СОЖ применяемая в ленточно-пильных станках), либо вовсе применяет для охлаждения подручные средства (вода, жидкость для мытья стекол, незамерзающая жидкость, спирт, растворитель и т.д.). По итогу «экономия» получается довольно спорная и, как правило, выливается в дорогостоящий ремонт магнитных станков (ржавчина на элементах станка, дополнительная нагрузка на двигатель), нарушение структуры металла, в котором происходит сверление и, собственно, значительное уменьшение ресурса инструмента.
В процессе сверления кольцевыми фрезами без использования специальной смазочно-охлаждающей жидкости, материал корончатого сверла может начать гореть или плавиться, при этом нарушается его структура, а также теряется твердость, в результате чего режущие кромки кольцевых фрез быстрее изнашиваются. Проведенные испытания в Германии на заводе Karnasch показали, что при сверлении отверстий диаметром 25 мм в черной листовой стали толщиной 10 мм, используя 7% разведенный концентрат эмульсии Karnasch Mecutoil, удалось просверлить 1500 отверстий, в то время как охлаждая место сверления водой – только 835 отверстий, что практически на 45% меньше! Используя охлаждающую жидкость, предназначенную для работы в ленточнопильных станках, удалось просверлить 1130 отверстий что на 25% меньше чем при сверлении с использованием 7% разведенного концентрата эмульсии Karnasch Mecutoil. Аналогично, при использовании твердосплавного сверла, твердый сплав при перегреве теряет твердость, и начинается деформация режущей кромки, что также является крайне нежелательным типом износа.
При использовании непредназначенного для сверления кольцевыми фрезами СОЖ значительно (25-30%) увеличивается время выполнения отверстия, и в последствии при затуплении режущей кромки корончатого сверла этот процент только увеличивается.
Более подробно с тонкостями процесса можно ознакомиться в нашем видео-обзоре.
Также при работе без использования СОЖ для корончатого сверления значительно увеличивается нагрузка на двигатель магнитного станка, что приведет к сокращению срока его службы и по итогу – дорогостоящему ремонту. При использовании воды в качестве охлаждающей жидкости, магнитные станки приходят к нам на сервис со следами ржавчины и коррозии, что также крайне нежелательно.
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!
СОЖ и эмульсии для сверления
Универсальный концентрат СОЖ для станков с усиленными антикоррозионными свойствами. Продукт рассчитан на применение в том числе в жесткой воде. Качественный аналог многих иностранных и отечественных СОЖ, подробнее ниже
Универсальная полусинтетическая эмульсия СОЖ для станков. Качественный аналог многих иностранных и отечественных СОЖ, подробнее ниже
Первая зимняя, незамерзающая СОЖ для станков. Подробнее ниже
Универсальный концентрат СОЖ для станков. Качественный аналог многих иностранных и отечественных СОЖ, подробнее ниже
Универсальный полусинтетический концентрат СОЖ для станков. Качественный аналог многих иностранных и отечественных СОЖ, подробнее ниже
Универсальный полусинтетический концентрат СОЖ для металлообработки. Служит для замены многих отечественных и иностранных марок СОЖ, подробнее ниже
Компания Oilcool предлагает фирменные концентраты СОЖ и эмульсии для сверлильных станков. У нас можно купить оптом и в розницу, с доставкой по России:
универсальный концентрат СОЖ;
зимнюю охлаждающую эмульсию;
аэрозоли для применения на непостоянных рабочих местах и на открытом воздухе.
Выбор СОЖ для сверления
Состав охлаждающей жидкости для сверла зависит от ее назначения. Например:
эмульсии для сверления отверстий в нержавеющей стали содержат присадки, препятствующие налипанию металла на рабочую поверхность сверла;
в СОЖ для глубокого сверления добавляют антифрикционные и противозадирные присадки.
Кроме того, на выбор охлаждающей жидкости для сверления влияет режим резания, требуемая чистота обработки поверхностей и другие факторы. Чтобы избежать ошибки при заказе, воспользуйтесь онлайн-консультацией наших специалистов.
Oilcool – недорогие и качественные жидкости для охлаждения сверла
Мы сами производим смазочно-охлаждающие жидкости, поэтому при высоком качестве они стоят недорого. Предоставляем возможность покупок в рассрочку и кредит, регулярно проводим распродажи. Собственная служба доставки обеспечивает оперативность выполнения заказов. Обращайтесь!
СОЖ своими руками - как приготовить эмульсию для токарного станка?
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).
Как самому приготовить СОЖ на водной основе
На изготовление самодельных СОЖ для токарного станка по этим рецептам вы потратите минимум времени и денег: все компоненты дешевые и доступные, быстро растворяются в теплой воде.
Растворы соды и тринатрий-фосфата оказывают одинаковое охлаждающее действие.
Мыло специальное калийное
Сода кальцинированная техническая или тринатрийфосфат
Черновое и фасонное точение.
Сода кальцинированная техническая
- нейтрализует жесткость и снижает кислотность воды, за счет чего уменьшается риск коррозии металла заготовки, инструмента, деталей станка;
- препятствует развитию бактерий и грибков, чем продлевает срок службы раствора.
Калийное мыло повышает смазывающие и очищающие характеристики самодельных аналогов водосмешиваемых СОЖ, оказывает дезинфицирующее действие. Его можно заменить любым водорастворимым мылом, не содержащим хлористых соединений (например, хозяйственным, натертым мелкой стружкой).
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.
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.
СОЖ - видео изготовления своими руками
Для тех, кто всё-таки решился сделать СОЖ самостоятельно, напоследок, предлагаем ознакомиться с одним из популярных видео по этой темеЧитайте также: