Как бороться с пенообразованием СОЖ

Если вы, работая со станком, сталкиваетесь с повышенным пенообразованием СОЖ, то эта статья для вас. Расскажем, от чего может возникнуть такая проблема и как проанализировать смазочно-охлаждающие жидкости на предмет пенности.

Ситуации, при которых СОЖ пенится, нежелательны в любых технологических процессах, включая металлообработку. Современные смазочно-охлаждающие жидкости призваны решать важные проблемы, которые возникают во время работы, и делать это в сложных условиях. Такие условия зачастую и вызывают вспенивание жидкости. Рассмотрим подробнее этот процесс, его причины и способы устранения.

Пенообразование СОЖ

Почему СОЖ может вспениваться

Наиболее распространенные причины:

  • Слишком высокая концентрация вещества.
  • Несоответствие жесткости воды. Некоторые составы толерантны к любой жесткости, но есть и такие, которые при слишком низкой жесткости начинают пениться.
  • Завышенное давление при подаче.
  • Перегрев жидкости.
  • Малый объем емкости либо низкий уровень жидкости в бачке.
  • Неполадки в системе подачи (к примеру, в подсосе воздуха).
  • Попадание в бак посторонних моющих средств или растворителей.
  • Низкое качество самой смазочно-охлаждающей жидкости.
  • Остатки старой СОЖ в системе.
  • Несовместимость с фильтробумагой.

Решение определяется исходя из причины. В первую очередь стоит проверить всю исправность системы. В том случае, если все идеально, ни один из перечисленных выше факторов не подтвердился, прибегают к помощи специального вещества – пеногасителя. Это метод на крайний случай. Он подразумевает дополнительные расходы – пеногаситель необходимо добавлять постоянно, так как он выносится вместе с металлической стружкой.

Тест на пенообразование СОЖ

Любую смазочно-охлаждающую жидкость можно перед началом работы проверить на способность к возникновению пены. Например, существует метод, при котором сквозь пористые колени вводится тонко диспергированный воздух. Он не подходит для СОЖ ASTM D892 (водосмешиваемых). Метод перемешивания вообще не считается показательным.

А при использовании метода встряхивания определенный объем состава тщательно встряхивают в мерном сосуде с пробкой. Затем изучают высоту образовавшейся пены и степень ее разрушения с течением времени. Данный метод – один из самых быстрых и дешевых, поэтому часто используется. Однако ручные инструменты (шейкеры) не способны показать высокую точность результатов.

Чтобы сымитировать реальные условия рабочего процесса, прибегают к применению насосного циркуляционного метода. При этом эмульсия с помощью насоса подвергается циркуляции. Поток с силой ударяется о поверхность масла, заставляя его вспениваться. Во время исследования замеряют уровень пены через определенное время, вплоть до момента, когда она перельется через грань контейнера.

Метод ВАМ позволяет дифференцировать СОЖ при помощи варьирования и замеров давления струй эмульсии. Особенно удобно в этом способе то, что есть возможность измерять и регистрировать уровень пены при помощи электроконтактов – при этом наблюдается достаточно хорошая воспроизводимость.

Какой бы способ тестирования не был выбран, большое значение имеет тип смазки, а также период времени между моментом смешения и продолжительностью испытания. Заказать СОЖ высокого качества, отлично показывающие себя при обработке металла, можно в Locline. Замечено, что некоторые эмульсии через сутки после смешения проявляют чрезмерную склонность к пенообразованию, если сравнивать с моментом сразу по окончании смешивания. Встречается и обратная ситуация.

Сож пенится

Как выбрать правильную концентрацию

Как правило, без проблем могут использоваться в работе водосмешиваемые СОЖ с концентрацией ниже 30%. Но если концентрация выше критического уровня, возникают неприятные ситуации. Рассмотрим основные способы определения концентрации смеси:

Способ

Описание

DIN51368 (IP137)

Эмульсия расщепляется с использованием соляной кислоты при температуре воздуха 95°С в особой измерительной колбе. Концентрация – это количество выделенной масляной фазы * на поправочный коэффициент (он для каждого продукта свой).

Рефрактометры ручного типа

Рефрактометр Аббе помогает выстроить различные зависимости между разными показателями вещества и составить калибровочные кривые. В основе лежит принцип выявления оптически измеряемых полей.

Титрование анионных составляющих

Анионы участвуют в химической реакции по отношению к катионным растворам ПАВ. В роли катионного реагента применяется водный раствор фемерола или другого соединения на основе четвертичного аммония. Процесс занимает долгое время, так как титрование включает в себя несколько ступеней.

Щелочной резерв

Титрование с кислотой для определения величины рН. Применяется исключительно к сильнощелочным составам.

Центрифугирование

Лабораторное центрифугирование на протяжении заданного времени (к примеру, 30 мин на 8 тысячах оборотов) приводит к тому, что грубый концентрат отделяется от частиц индустриального масла. Внутри самой эмульсии сохраняется стабильная тонкодисперсная фаза.

 

Предотвращение образования пены

Выбор СОЖ с пониженной склонностью к пенообразованию очень важен. Найти продукты такого типа можно среди обыкновенных эмульсий. Дело в том, что молекулы, принадлежащие к ингибиторам коррозии, а также эмульгаторам, связаны с границей раздела между водой и маслом. Они не могут располагаться на частицах пены.

Уже много лет применяется ингибирование пены при помощи специализированных ингибиторов пенообразования. Ингибиторы вводятся в смесь в момент применения и разрушают пенную часть; это считается исключительной мерой, эффект от которой не будет долгосрочным.

Самый распространенный вид ингибиторов выполнен на силиконовой основе. Силиконы обладают крайне малым поверхностным натяжением и не растворяются ни в воде, ни в масле. Когда силикон соприкасается с пенной поверхностью, то начинает разрушать ее путем вытеснения молекул ПАВ. Дополнительный эффект достигается путем увеличения жесткости воды. Для этого в воду нужно добавить ацетат калия (нужно 3 грамма на 100 литров, чтобы повысить жесткость на 1°d.

Во избежание проблем со станком, рекомендуем приобрести в нашей компании проверенные охлаждающие составы – мы отвечаем за качество продукции, а также готовы проконсультировать перед покупкой. Офис расположен в Санкт-Петербурге.