Лекция 21. Охлаждающие и фиксирующие материалы

1. Назначение и типы смазывающе-охлаждающих жидкостей

Обработку стекла абразивами, находящимися в связанном и свободном состоянии, выполняют с применением смазывающе-охлаждающих жидкостей (СОЖ), назначение которых: отвод тепла и продуктов износа из зоны контакта инструмента со стеклом, образование физико-химических взаимодействий в зоне обработки для ускорения разрушения стекла, уменьшение трения инструмента о заготовку. Производительность процесса, качество, потребляемая мощность и сила резания находятся в прямой связи составом, количеством и способом подачи СОЖ в зону контакта инструмента с заготовкой.

При выполнении грубого и тонкого шлифования плоских и сферических поверхностей, сверлении и разрезке, круглом шлифовании, нанесения скосов, пазов и каналов используют СОЖ содержащую эмульсол, воду и керосин. Кроме указанных компонентов для адгезии дисперсированных частиц стекла поверхности рабочей кромки инструмента и их способности к коагуляции в состав СОЖ вводят также кальцинированную соду. Улучшенные свойства имеют 3-5% водные эмульсии содержащие сульфокислоту и глицерин. В результате обменной реакции сульфокислоты с тринатрийфосфатом в масляной среде образуется мелкодисперсная структура, в которой вода и добавки стабилизированы внутри частиц сульфоната. В зоне трения частицы разрушаются. Их активная группа прикрепляется к твёрдым телам, а углеродные радикалы адсорбированные поверхностями алмаза и стекла соприкасаясь, обеспечивают смазку. Вода не имеет доступа к трущимся поверхностям, она поглощает тепло и испаряется. В состав эмульсола добавляют иногда фосфорсодержащие соединения, улучшающие антикоррозионные свойства эмульсии.

При использовании водосодержащих СОЖ и работе инструмента с малой нагрузкой наблюдается его «засаливание». К числу причин вызывающих это явление относится адгезионное взаимодействие частиц разрушенного стекла со связкой инструмента. Если окисление связки происходит быстрее, чем её износ, то образующаяся плёнка окиси будет удерживать на себе частицы стекла. Последние выполняют защитную функцию, замедляют износ связки и удаление затупившихся зёрен алмаза. Режим самозатачивания инструмента нарушается, что приводит к потере режущей способности. Адгезию уменьшают, вводя в СОЖ вещества, которые адсорбируются на связке данного состава лучше, чем стекло.

За критерии оценки СОЖ принимают поверхностное натяжение и кислотность рН, оказывающые влияние на производительность процесса шлифования и шероховатость обрабатываемой поверхности. Величины и рН зависят от концентрации эмульсии, с её повышением производительность повышается, но одновременно возрастает шероховатость. Оптимальные показатели процесса достигаются при =380 – 440 Н/м, рН=9 – 9,2.