Дипломная работа: Екологічна безпека мастильно-охолоджувальних рідин
У якост антиокислювальних присадок до МОР використовуються окремо або у сумішах відом антиоксиданти типу ароматичних амінів (дифеніламін та ін), фенолів (похідних бітіофенолів та ін.). Добавка 0,1-0,2% вказаних антиоксидантів вважається достатньою. Такі ж властивості мають діалкілдитіофосфати [7].
Для одержання плівки, яка розділяє поверхні різця і оброблюваної деталі навіть у важких умовах (важкооброблювані сталі та сплави; форсовані режими обробки) додають спеціальні присадки, які розчиняються у маслі і містять хлор, фосфор і (або) сірку (дибензилсульфід та ін) [6]. При підвищених температурах та тиску вони реагують з металевою поверхнею і утворюють хлориди, фосфіди або сульфіди. Активність МОР можна регулювати відповідними присадками з урахуванням схильності до виділення хлору, оскільки хлорвмісні присадки легко гідролізуються, слід брати до уваги небезпеку корозії при обробці чорних металів. Сірка та її сполуки не придатн для МОР, які застосовуються при обробці кольорових металів через утворення, наприклад, сульфіду міді. Сірку застосовують при важких та надважких умовах (важкооброблюван сталі; велика подача та глибина різання) і середніх швидкостях різання, оскільки їй притаманна більш висока несуча здатність та опір до зсуву, і крім того вона розкладається лише при 1000 ºС [6].
Найбільше розповсюдження серед антипінних присадок мають диметилсилоксанові полімери. Необхідна кількість цих речовин 0,0005-0,001%. Для водних емульсій застосовують силікони, кальцієві солі заміщених жирних або сульфокислот. Антипінна присадка до МОР, яка запропонована у США, уявляє собою гель нафтового масла, мікрокристалічного парафіну (2-10%) і поліетилену, з молярною масою 1000-12000 (1-10%) [6]. У якості антипінних сполук використовують також вищі етоксильовані жирні спирти. Силоксанов масла досить важко змиваються і можуть негативно впливати на фінішну обробку виробів (фарбування, лакування, емалювання).
Бактерициди додають до складу МОР для їх захисту від мікробіологічного ураження. Найбільш широко застосовуються похідні тріазину (наприклад, відомий бактерицид “Гротан”). Вміст бактерициду в емульсії складає 0,05-0,15%.
Антитуманн присадки зменшують утворення і виділення масляного туману (аерозолю) при використанн МОР на масляній основі. У якості антитуманних присадок (0,5-3%) рекомендовано поліолефіни, наприклад, сополімер етилену та пропілену (з вмістом пропілену 30-50%).
При розробці нових МОР слід враховувати токсичні властивості речовин, що часто використовують як присадки до МОР. Так триетаноламін, окрім локальної дії на шкіру та слизов оболонки, має здатність проникати крізь неушкоджену шкіру, призводячи до ураження внутрішніх органів. Нітрит натрію характеризується подразнюючою дією на шкіру та слизові оболонки, крім того, встановлено, що він є канцерогенною речовиною. Є відомості про можливість ураження шкіри у вигляді екзем при безпосередньому контакті з олеїновою кислотою. Таким чином найбільш важливою, але одночасно й найбільш складною задачею є вибір складу МОР, присадок, які при використанні у певних комбінаціях забезпечують необхідний технологічний ефект, не призводячи при цьому до небажаної побічної дії. Особливого значення, у складі МОР, надають протикорозійним добавкам, вибором яких можна значно підвищити якість механічної обробки сталі та забезпечити високий рівень експлуатаційних властивостей в агресивних середовищах.
1.2 Характеристика та призначення МОР Унізор-М
Концентрат 1: 20. Застосовується на універсальних верстатах при абразивній обробці. Переваги - низька ціна, 4 грн/кг. Недоліки: при роботі швидко втрачає антикорозійні властивості, необхідні часті доливки концентрату (не рідше 1 рази в тиждень). При тривалій експлуатац (більш 6 місяців) з'являються ознаки біопошкодження, у системі охолодження утворяться грибки, необхідні повна заміна МОР і промивання верстата. Також ма недостатньо гарні миючі властивості, виникає шламоутворення при виконанн шліфувальних операцій.
Syntіlо-R4
2,5% -5%. Застосовується на обробних центрах при бритвеній і абразивній обробці. Недолік: висока ціна - 40 грн/кг. Переваги: необмежена біостійкість виключає утворення бактерій і грибів. Має високі технологічні властивості (мастильні, охолодні), ефективно змива шлам, руйнує лакофарбові покриття і забезпечує високу стійкість різального інструменту.
Syntіlо-81Е (3% -4%)
Застосовується на обробних центрах при шліфуванні. Недолік: висока ціна, 40 грн/кг. Переваги: волод гарної фільтрувальністю, відмінною миючою здатністю і надійним захистом від корозії. Відрізняється високою довговічністю і стабільністю, забезпечує високу продуктивність різання, навіть при тривалих умовах її експлуатації відсутня схильність до налипання. Інгібує кольорові метали, при концентраціях, що рекомендуються, не утворює піни, не ушкоджує лакові покриття.
Адмініл-М (концентрат 1: 10)
Застосовується на стрічково-відрізних операціях. Використання двох компонентів, що мають синтетичну і масляну основи забезпечує високі антифрикційні властивості, корозійну захист, біостійкість. Переваги: збільшення стійкості стрічкових полотнин. Недолік: складність розчинення складових компонентів, потрібне тривале перемішування до утворення однорідного розчину.
Також часто використовуються Укринол-1 М, Аквол-6, Універсал-1.
Cіmperіal 60C
Мастильно-охолодна рідина для середніх і важких режимів обробки металу.
Cіmperіal 60C - прозора напівсинтетична мастильно-охолодна рідина, що виготовляється у вигляд водорозчинного концентрату.
Універсальна МОР Cіmperіal 60C рекомендується для важких режимів обробки, а також вирубки протягання чорних і кольорових металів. Cіmperіal 60C може використовуватися як на окремих верстатах, так і в центральних системах.
Властивост переваги
підходить для широкого спектру матеріалів і виробничих операцій
спеціальні протизадирн (EP) присадки зменшують знос інструмента
особливо підходить для інструменту, що працює з малим заднім кутом
дозволяє підвищити швидкість і подачу матеріалу, рекомендується для операцій, де важливий термін служби інструмента і чистоти обробки поверхні.
високий рівень антикорозійного захисту
спеціально відібрані сировинні матеріали забезпечують довгий термін служби рідини
підвищена емульсійна стабільність (навіть при несприятливих умовах)
відмінні характеристики, що змазують, для напрямних верстата
підходить як заміна мастильно-охолодних олій в автоматах і багатошпиндельних верстатах, там де конструкція дозволяє використовувати МОР на водній основі
чистий продукт, що не димить і не займається
не викликає подразнення шкіри рук
не залишає плям на міді і мідних сплавах
добре змивається, не залишаючи осаду
Масляні МОР
Іloform PN 350 (щільність 1350 кг/м3 при 150С).
Застосовують при нарізуванні різьблення мітчиками, тому що має великий резерв біологічно активних речовин, високую адгезійну здатність, виявляє захист від корозії, а також високу стійкість до тиску.
Varіocut G 600SP (щільність 882 кг/м3 при 150С).
Застосовується для шліфування зубів зубцюватих шестірень. Відмінні мастильні властивост гарантують переваги в запобіганні утворення прижогів на поверхнях зубів при шліфуванні. МОР збільшує тривалість терміну служби шліфувального інструмента збільшення інтервалів виправлення. Низькі показники утворення тумана і піни навіть при високих тисках і подачі МОР відповідають вимогам, висунутим до сучасних обробних центрів.
Varіocut G 500 (щільність 990 кг/м3 при 150С)
Застосовується при абразивній обробці інструментальних сталей. Для формувального шліфування, виїмок в інструментах, таких як свердла, фрези. Забезпечує збереження високо точності шліфувального кола в плині тривалого періоду й оптимальне відношення зносу кола до знімання металу.
ОММ-1.
Використовується в якості МОР на операціях хонінгування, полірування чавунів, вуглецевих низьколегованих сталей і на деяких операціях шліфування. Володіє високими миючими властивостями, збільшує стійкість алмазноабразивного інструмента, знижує шорсткість обробленої поверхні.
Асфол-1.
Застосовується при глибокому свердлінні вуглецевих і легованих сталей. Ефективно транспорту стружку, має гарні що змазують і прохолоджують властивості.
Часто використовуються також Ровел МР-10, У-3 марки А.
І хоча деяк сучасні обробні центри дозволяють вести обробку без мастильно-охолодних рідин, більшість верстатів вимагає її грамотного використання. Адже для досягнення максимальних показників продуктивності і відмінної якості продукції, що випускається, на сучасному машинобудівному підприємстві неможливо обійтися без раціонально обраної мастильної рідини. Тільки грамотне використання СОЖ дозволяє збільшити стійкість інструмента і працювати на найбільш ефективних режимах.
Емульсол СВК (Марка: А)
Емульсол СВК, марка А, являє собою композицію на основі мінеральної масла (до 80%) і добавок різного функціонального призначення: кислоти нафтової, аміноспирту (триетаноламіну) поверхнево-активної речовини, що забезпечують продукту необхідн експлуатаційні властивості. Основними споживачами Емульсолу є підприємства машинобудування і металургії.
Емульсол СВК (Марка: Б)
Емульсол СВК, марка Б, являє собою композицію на основі мінеральної масла (до 7%) і добавок різного функціонального призначення: кислоти нафтової, аміноспирту (триетаноламіну) поверхнево-активної речовини, що забезпечують продукту необхідн експлуатаційні властивості. Основними споживачами Емульсолу є підприємства машинобудування і металургії.
Емульсол СВК (Марка: В)
Емульсол СВК, марка В, являє собою композицію, яка не містить мінеральної масла, на основ аміноспирту (триетаноламіну), поверхнево-активної речовини і добавок різного функціонального призначення, що забезпечують продукту необхідні експлуатаційн властивості. Основними споживачами Емульсолу є підприємства машинобудування металургії.
Емульсол СВК-Мет
Призначений для одержання емульсій, застосовуваних при обробці металів різанням і тиском. Не містять шкідливих компонентів типу нітрату натрію, хлору й ін. Основн споживачі: машинобудівні і металообробні підприємства.
Cimperial HD812
Cimperial HD812 - зручна в користуванні і надійна мастильно-охолоджувальна рідина, призначена для роботи в умовах підвищеного навантаження. Ця універсальна емульсія підходить для багатьох інтенсивних процесів обробки металу, включаючи шліфування.
Cіmperіal HD812 може без проблем застосовуватися для багатьох металів: від алюмінію до (нержавіючої) стали. Завдяки тому, що можливий негативний ефект - плями на алюмінії - був зведений до мінімуму, Cіmperіal HD812 підходить для більшості типів даного металу.
Рідина Cіmperіal HD812 була розроблена спеціально для води підвищеної твердості (початкова твердість від 15 до 30°d). Для м'якої води рекомендовано Cіmperіal 821.
Cіmperіal HD812 - багатофункціональна й абсолютно безпроблемна рідина. Ця рідина забезпечує високу якість обробки має відмінну стабільність. Стабільність визначає довгий термін служби Cіmperіal HD812, що значно знижує загальний обсяг витрат.
Cіmperіal HD812 - чистий неагресивний продукт, що запобігає засолюванню шліфувальних кіл і підтриму загальну чистоту верстата.
Cіmperіal HD812 помітно поліпшує виробничі показники. Ефективні змащення знижують загальну кількість тепла, вироблюваного в зоні металообробки, що дозволяє збільшити швидкості і подачу матеріалу, і відповідно, продуктивність, зі збереженням навіть з підвищенням загальної якості деталей, що випускаються.
Cіmperіal HD812 не містить хлору, що помітно скорочує витрати по утилізації відходів.
Cimperial 821
Зручна в користуванні і надійна мастильно-охолоджувальна рідина, призначена для роботи в умовах підвищеного навантаження. Ця чудова універсальна емульсія підходить для багатьох інтенсивних процесів обробки металу, включаючи шліфування. Cіmperіal 821 може без проблем застосовуватися для всіляких металів: від алюмінію до (нержавіючої) стали. Завдяки тому, що можливий негативний ефект - плями на алюмінії - був зведений до мінімуму, Cіmperіal 821 підходить для більшості типів даного металу. Рідина Cіmperіal 821 була розроблена спеціально для м'якої води (початкова твердість від 5 до 15°d). Для твердої води ми рекомендуємо Cіmperіal HD812. Cіmperіal 821 легко змішується, вимагаючи лише звичайного змішування. Для автоматичного змішування рекомендуємо використовувати Cіmcool (r) Mіx Master. У нормальних умовах початкова температура води повинна складати 5 - 25°C. Застосовується в концентрації від 4 до 10%. Берегти від замерзання і прямих сонячних променів. Зберігати при температурі 5° - 30°C.
1.3 Вимоги до розробки, застосування та роботи з МОР
Найважливішими вимогами до мастильно-охолодних рідин при обробці різанням є: зменшення зносу нструмента, досягнення оптимальної якості оброблюваної поверхні й мінімальна витрата. Тому, щоб звести витрати до мінімуму, варто визначитися, чому віддати перевагу - масла, або водозмішувальній МОР.
Вибір роблять у залежності від виду оброблюваного матеріалу, а також на основі найбільш важливих технологічних критеріїв конкретного процесу металообробки.
Масляні МОР, в основному, застосовують при важких операціях металообробки, наприклад, таких як, протягання, глибоке свердління, нарізування зубів, хонінгування і т.п.
Водозмішувальн МОР застосовують, коли необхідно забезпечити гарну миючу й охолоджувальну дію при високій продуктивності обробки.
Сучасн мастильно-охолоджувальні рідини PETROFER виробляються на основі високопотужних, фізіологічно і гігієнічно нешкідливих присадок, спеціально підібраних емульгаторів і високоефективних інгібіторів корозії.
МОР компан PETROFER знижують температуру в зоні різання, підвищують продуктивність термін служби дорогого інструменту, причому, досягається оптимальна якість оброблюваної поверхні деталей.
Мастильно-охолоджувальн рідини PETROFER володіють високою біостабільністю, чудовими антикорозійними властивостями і тривалим терміном служби. Спеціально підібрані компоненти дозволяють контролювати мікрофлору при стабільному рН, що забезпечує тривалий незмінний захист від корозії устаткування й оброблюваних деталей.
При розробці МОР сама серйозна увага приділялася їх санітарно-гігієнічній нешкідливості. Сучасн продукти PETROFER містять такі речовини, що застосовуються в косметичній промисловості як інгредієнти в кремах і в інших засобах відходу за шкірою. Наявність особливих полярних присадок дозволяє максимально обмежити туманоутворення. У результаті, негативний вплив на обслуговуючий персонал знижено до ледь відчутного рівня.
Для підтримки рідин у робочому стані потрібні мінімальні витрати. Завдяки чудовій стабільності емульгаторів і контролю мікрофлори відпадає необхідність у постійних добавках агресивних консервантів.
Сучасні МОР PETROFER можна утилізувати будь-яким традиційним способом. Ряд МОР не містять мінеральних масел і не емульгують сторонні масла. Вспливаючі на поверхню МОР сторонні масла можна видалити за допомогою маслознімачів, або вичерпуванням.
Санітарні правила встановлюють загальні вимоги до приготування, збереження і застосування мастильно-охолодних рідин (МОР) і технологічних змащень (ТС) різного класу (водних, водоемульсійних, масляних, синтетичних), до виробничого устаткування.
Санітарні правила при роботі з мастильно-охолоджувальними рідинами і технологічними змащеннями вводяться в дію з моменту їхнього твердження.
До застосування повинні допускатися МОР, що відповідають вимогам погодженої з органами санітарно-епідеміологічної служби нормативно-технічної документації на конкретну технологічну рідину.
Підприємство, що застосовує МОР, повинне розробити на підставі дійсних Правил інструкцію, що регламентує порядок експлуатації технологічних рідин стосовно до конкретного виробництва.
Якість МОР повинна перевірятися заводськими лабораторіями при надходженні технологічних рідин з нафтомаслозаводів і в процесі промислової їхньої експлуатації на відповідність паспортним даним і технічним умовам на конкретні технологічні рідини.
Масова частка хімічних речовин, використовуваних як присадки в робочих розчинах МОР, повинна відповідати ДСТ 12.3 025-80 "Обробка металів різанням. Вимоги безпеки" ТУ на технологічну рідину, погодженим з органами санітарно-епідеміологічно служби.
