Мастильно-охолоджуюча рідина (МОР) – це тип емульсій, які застосовуються в сфері механічної обробки металів, каменю, кераміки, пластику. Такі засоби використовують для змащування та охолодження заготовки і робочого інструменту в зоні їх контакту в процесі свердління, різання, тиску. В основному МОР використовують при токарній та фрезерній обробці заготовок. Виробництво мастильно-охолоджуючих рідин, за винятком олійних продуктів, може бути налагоджене безпосередньо на підприємстві, яке використовує продукт у роботі, або на спеціалізованому заводі.

Використання мастильно-охолоджуючих рідин впливає на підвищення якості обробки виробів, зниження зносу інструменту. Мінімізується ймовірність задирання, браку. МОР змивають абразивні частинки, стружку, що утворилася в ході обробки матеріалу. Захищають обладнання від корозії і покращують санітарно-гігієнічні умови праці.

Основні види і вимоги до якості МОР

Залежно від складу та технології виробництва мастильно-охолоджуючих рідин вони поділяються на такі види:

1. Оливні МОР – на 60-95% складаються з якісно очищеної мінеральної оливи. Також можуть містити антифрикційні, антипінні, антизадирні та протикорозійні присадки. Особливість цього виду МОР у високій змащувальній здатності, але низькому охолоджувальному ефекті.
2. Водозмішувані МОР – у складі водозмішуваних МОР можуть бути мінеральні оливи, вода, спирти, гліколі, інгібітори корозії та інші присадки, органічні і неорганічні речовини. Особливість цього виду рідин – у високій охолоджувальній здатності, порівняно низькій стабільності і слабких змащувальних властивостях.
3. Мінеральні МОР – виробництво мастильно-охолоджуючих рідин цього виду засноване на каталізі гідрування нафтових фракцій.
4. Синтетичні продукти – розчини з високою охолоджувальною здатністю, створені на основі поверхнево-активних речовин, водорозчинних полімерів, присадок і води.
5. Напівсинтетичні рідини – не більше ніж наполовину складаються з мінеральних олив, води, емульгаторів і присадок. Відрізняються оптимальними охолоджувальними і змащувальними властивостями.
6. Емульсії – містять у складі до 85% мінеральних олив середньої в’язкості. Продукт з грубою дисперсністю відрізняється високими змащувальними властивостями.

До різних видів МОР висуваються свої вимоги у контексті диспергування основного компонента. В емульсіях використовуються грубодисперсні продукти. Виробництво мастильно-охолоджуючих рідин напівсинтетичного і синтетичного виду передбачає диспергування до колоїдного і молекулярного рівня відповідно.

Традиційні технології виробництва МОР

Виробництво мастильно-охолоджуючих рідин являє собою змішування базового компонента з присадками і добавками. У процесі приготування продукту компоненти попередньо дозують, змішують і диспергують для утворення дрібних крапель олійної фази. Якість емульсії залежить від розміру цих крапель – чим вони менші, тим краще. Традиційні методи диспергування не завжди дають можливість досягти достатньо якісного результату, тому МОР виходять не такими стабільними.

Для перемішування використовують механічні мішалки, технології змішування зі стисненим повітрям, гомогенізацію, барботаж парою, циркуляційне ударно-імпульсне перемішування. У такому випадку отримують грубодисперсні суміші емульсій з поганою седиментаційною стійкістю. Вони розшаровуються, а добавки осідають. Частина нафтопродуктів при такому способі виробництва практично не емульгується.

Традиційно також практикується виробництво мастильно-охолоджуючих рідин на гідродинамічних змішувачах із накладанням високочастотних і низькочастотних коливань. Але при роботі з цим обладнанням спостерігається утворення застійних зон.

Виробництво мастильно-охолоджуючих рідин на апараті вихрового шару

Апарат вихрового шару являє собою електромагнітний млин із немагнітною робочою камерою. Всередину неї поміщені феромагнітні голки. При вмиканні апарата індуктор створює в ньому магнітне поле, під впливом якого відбувається інтенсивне перемішування компонентів і диспергування. При цьому кожна феромагнітна голка в робочій камері виступає в ролі мініатюрної мішалки.

Інгредієнти мастильно-охолоджуючої рідини інтенсивно перемішуються і диспергуються завдяки ударам один об одного, стінки камери і феромагнітні голки. Крім безпосередньо диспергування і перемішування, тут спостерігаються процеси електролізу, електромагнітної обробки, акустичних коливань і високого локального тиску.

АВС можна використовувати в якості основної установки для змішування компонентів МОР і отримання якісного продукту. Безперервне виробництво мастильно-охолоджуючих рідин із використанням апарату вихрового шару включає в себе:

• сировинні ємності для завантаження і підігріву вихідних компонентів;
• дозуючий насос;
• безпосередньо АВС-100 або АВС-150;
• приймальний резервуар.

Оскільки АВС дозволяє отримувати більш стійкі суміші з гарною текучістю, ніж традиційні методи виробництва, обладнання можна використовувати на технологічних лініях не тільки як основний агрегат, а і як додаткову установку. Обробка МОР на апараті вихрового шару дозволяє отримувати якісну однорідну емульсію з заздалегідь підготовленого класичними методами продукту. У такому разі АВС встановлюють наприкінці традиційної лінії і використовують для фінальної обробки суміші.

Переваги виробництва МОР на апараті вихрового шару

Апарат вихрового шару, представлений в компанії GlobeCore, відрізняється наступними перевагами у порівнянні з традиційним обладнанням для виробництва МОР:

• Висока продуктивність. При використанні АВС-150 в технологічній лінії безперервного виробництва МОР апарат здатен підготовлювати 5 куб. м продукту на годину.
• Універсальність. Установка підходить як для безпосереднього виробництва мастильно-охолоджуючих рідин, так і для обробки МОР, підготовлених традиційними методами.
• Економічність. Споживання енергії АВС-150 під час експерименту з виробництва МОР склало 75 кВт/год.
• Простота в експлуатації. Апарат із блоком управління відрізняється компактними розмірами і невеликою вагою, тому не потребує фундаменту або додаткових конструкцій для монтажу.
• Висока інтенсифікація процесів. Виробництво мастильно-охолоджуючих рідин і підготовка МОР, вироблених традиційним способом, займають всього кілька секунд.

АВС стане основним або допоміжним обладнанням на підприємстві з виробництва мастильно-охолоджуючих рідин. Завдяки використанню цієї техніки вдасться підвищити ефективність виробничих ліній, спростити технологічний процес і зробити його менш енергозатратним, а кінцевий продукт буде відрізнятися високою якістю, стійкістю і однорідністю.