Применение твердых смазок при обработке металлов резанием

Категория: Технологии и материалы

Применение твердых смазок при обработке металлов резанием

В последнее время все чаще для улучшения качества операций резания металлов применяются твердые смазки, такие как графит, тальк, дисульфид молибдена.

При этом к нужно учитывать, что пленка, которую образует твердая смазка должна иметь достаточную механическую прочность, высокую адгезию, эластичность, она должна образовывать на поверхности металла непрерывный слой. Твердые смазки имеют кристаллическую решетку, которая состоит состоит из множества параллельных слоев. При этом их особенностью является то, что силы связи между атомами внутри слоев намного сильнее, чем силы сцепления между атомами, расположенными в соседних слоях кристаллической решетки. Данная особенность кристаллической решетке обеспечивает легкое скольжение слоев смазки в относительно друг друга.

Наиболее распространенной твердой смазкой в настоящее время является дисульфид молибдена (двусернистый молибден) MoS2. Он представляет собой минеральное вещество, которое внешне напоминает графит. В рафинированном и очищенном состоянии дисульфид молибдена имеет хорошие смазывающие свойства. Кристаллы MoS2 имеют мельчайшие элементарные ламели (на 1 мм толщины — до 1600 ламелей-пластинок). Они которые под давлением скользят относительно друг друга с малым коэффициентом внутреннего трения. Благодаря этому прочная плотная пленка имеет значительно меньший коэффициент трения и хорошо сопротивляется истиранию.

Известно, что пара заготовка - инструмент образует термоэлемент, протекающий через него ток снижает стойкость инструмента. Дисульфид молибдена является электрическим полупроводником, который при малых напряжениях служит изолятором. Кроме того, дисульфид молибдена плохо проводит тепло, поэтому он уменьшает теплопередачу в инструмент.

Твердая смазка с MoS2, которую используют резании металлов, представляет собой пудру, размеры зерна которой 0,54 - 0,6 микрон. Молибденовая смазка выпускается в виде порошков, паст, карандашей и суспензий. Известны три способа применения дисульфида молибдена:

  • добавление коллоидной суспензии MoS2 в смазочно-охлаждающую жидкость

  • нанесение путем распыления или погружения инструмента в суспензию рабочих поверхностей инструмента (пропитка) MoS2, связанного смазочным маслом, с последующей термической обработкой

  • натирание рабочих поверхностей инструмента порошком дисульфида молибдена или специальным карандашом, а также нанесение на них суспензии порошкообразной смазки и связывающего вещества, котрое содержится в легколетучей жидкости с последующим испарением этой жидкости

В качестве связующего вещества применяются естественные смолы, синтетические вещества и полимеризующиеся вещества, которые обеспечивают адгезию (прилипание) дисульфида молибдена к поверхности металла. После того, как на поверхность инструмента нанесен MoS2, на ней образуется прочно удерживающаяся тонкая синеватая пленка, которая имеет высокую стойкость к окислению. Это позволяет использовать дисульфид молибдена в диапазоне температур от -70 до + 380°С. В отличие от графита этот вид смазки сохраняет свои смазочные свойства в вакууме и в присутствии влаги. По мере износа инструмента пленку MoS2 необходимо возобновлять. Поэтому покрытие хорошо заточенных и доведенных инструментов нужно производить после каждой заточки.

В СНГ выпускается ряд консистентных высокотемпературных смазок, которые содержат высоко дисперсный дисульфид молибдена. Среди них - смазка ВНИИ НП232 (ВТУ НП108—61 и ВТУ НП140—63), которая содержит 70% сульфида молибдена. В других странах выпускают много различных смазок на основе дисульфида молибдена. Интересен новый продукт производства американской компании «Локрей и Кo», который является композицией дисульфида молибдена и тефлона. Этот продукт можно наносить на поверхности распылением, щеткой, погружением или накатыванием. В настоящее время компания «Рокол» выпускает противоистирательное масло, которое имеет в своем составе дисульфид молибдена в виде высокодисперсной суспензии и изготавливается на базе хорошо очищенного минерального масла. Его применяют в чистом виде и в смеси (около 10%) со смазочными материалами, а также, в сочетании со стабильной пленкой дисульфомолибденовой пасты,, выдерживающей до 538°С, которая наносится на поверхность металла.

Применение MoS2 эффективно прежде всего для инструментов, которые работают с небольшими скоростями резания (и высокими нагрузками), так как в условиях высоких скоростей и высоких температур (более 400° С) MoS2 в результате окисления превращается в MoS3 утрачивая при этом свои смазывающие свойства и превращаясь в абразив. Поэтому использование дисульфида молибдена показывает хорошие результаты при обработке жаропрочных и нержавеющих сталей и сплавов быстрорежущим инструментом; оно повышает стойкость инструментов в 1,6—2,0 раза. В отдельных случаях высокую эффективность обеспечивает использование MoS2 для твердосплавных инструментов, несмотря на пониженную теплостойкость таких покрытий.

Эффективность применения технологических сред определяется их физико-химическим составом и способом подачи в зону резания. Как показывают проведенные исследования трения и резания, например, в парах сталь ЭИ481—твердые сплавы, эффективность положительного воздействия смазок при трении много выше, чем технологических сред при резании. Это объясняется тем, что ни один из известных к настоящему времени видов технологических сред и способов их подачи не обеспечивает сохранения стабильной пленки на контактных поверхностях инструмента. Этому препятствуют высокие контактные нагрузки и температура, а также трудности доступа жидкости или газа в зону резания. Дальнейшее исследование видов технологических сред и способов их подачи позволит коренным образом влиять на физикохимическое состояние контактных поверхностей инструмента, с одной стороны, и стружки и поверхности обрабатываемой заготовки — с другой. Это дает возможность довести потери на трение до минимума. Процесс резания будет осуществляться в условиях, близких к идеальным, при которых влияние трения на увеличение работы стружкообразования и износ инструмента будет мало; при этом технологические среды будут эффективно снижать и работу, затрачиваемую на пластическую деформацию материала срезаемого слоя.

Анатолий
28.06.2012

www.promoil.com.ua

http://lechy.ru/ мануальная терапия ростов центр мануальной терапии.

Применение паст Molykote для резьбовых соединений из нержавеющих сталей
27.03.2014

Применение Molykote Multigliss при работах по ремонту головки блока цилиндров ДВС
27.03.2014

Смазочные материалы Molykote для насосного оборудования
09.08.2012

Применение смазок в строительстве
27.07.2012

ПЕНТА®-219 (Консистентная смазка)

Molykote A (Дисперсии (Dispersions))

Molykote HTF (Дисперсии (Dispersions))

Molykote M-30 (Дисперсии (Dispersions))

Molykote M-55 (Дисперсии (Dispersions))

Molykote Omnigliss (Дисперсии (Dispersions))