ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Роль поверхностных свойств внешней среды из "Смазочные материалы для обработки металлов резанием" Важнейшим показателем возможности поступления СОЖ в зону резания и образования на трущихся поверхностях адсорбционной смазочной пленки является способность жидкости смачивать твердое тело. Смачивающая способность зависит от природы и свойств жидкости и конгактирующегося с ней твердого тела. Это свойство жидкости в первую очередь связывают с работой адгезии, обусловленной величиной поверхностной энергии взаимодействующих г тел. Адсорбционная, электрическая и диффузионная теории адгезии подробно изложены в монографиях [97—100]. Здесь же остановимся лишь на основных положениях физической химии поверхностных явлений. [c.68] Из уравнения (3.1) следует, что чем меньще поверхностное натяжение жидкости на границе с воздухом и с твердым телом, тем лучше жидкость растекается по поверхности твердого тела и тем лучще смачивает его. Полное смачивание происходит, когда А = П я энергия, необходимая лля когезионного ряз-рушения в объеме жидкости, становится равной работе адгезии й ад = 2сг1,. При неполном смачивании смазочная пленка должна разрушаться легче, так как й ад 2аь- При полном смачивании более прочную адсорбционную пленку образуют жидкости с больщим поверхностным натяжением. [c.69] Как видно из приведенных данных, высоким поверхностным натяжением характеризуются твердые вещества (400—39 000 эрг1см ), причем оно тем выще, чем выще твердость материала. Малое поверхностное натяжение (не превышающее 70 эрг см ) имеют органические жидкости, используемые в качестве смазочных материалов и компонентов СОЖ. Жидкости хорошо растекаются по поверхности твердых тел и смачивают их. Это иллюстрируется значениями краевых углов смачивания, работы адгезии и растекаемости органических жидкостей разной природы (табл. 2), применяемых как смазочные материалы, по поверхности стали 45 [102] и стекла [103]. [c.71] Углеводородные жидкости за Ъ мин / — велосит 2 —МВП и веретенное АУ при 43,5 °С 5 —веретенное АУ 4 —МС-14 полисилоксановые жидкости за 3 мин 5 —ПЭС-3 б — ПЭС-4 7 - ПЭС-5 5 - ФМ 1322/300. [c.72] Зависимость растекаемости водомасляных эмульсий по стали от их поверхностного натяжения и вязкости показана в работе [104]. При увеличении концентрации эмульсий их растекаемость достигает максимума (рис. 26) в связи с понижением поверхностного натяжения, а затем уменьшается в резуль тате резкого повышения вязкости. [c.73] Связь растекаемости и поверхностного натяжения СОЖ с параметрами процессов резания показана в работах [104, 107—109]. При хонинговании с увеличением растекаемости жидкостей удельная производительность обработки возрастала, а износ брусков уменьшался. При шлифовании удельная производительность процесса возрастала по мере уменьшения поверхностного натяжения жидкости. [c.75] В связи с применением при резании структурированных смазочно-охлаждающих материалов, содержащих загустители и наполнители, представляет интерес знание поверхностных свойств жидкости в таких системах. Оказалось [103], что способность пластичных смазок удерживать дисперсионную среду в ячейках структурного каркаса и предотвращать ее миграцию по твердым поверхностям не зависит от вида загустителя (церезин, стеарат лития или силикагель) и объемных свойств (коллоидной стабильности и реологических параметров) смазок. Эта способность определяется величинами поверхностного натяжения, работы адгезии и краевого угла смачивания дисперсионной среды смазок и возрастает в той же последовательности, как и растекаемость самих жидкостей без загустителя силиконы минеральные масла диэфиры. В том же порядке, как у чистых масел, возрастает и смазочная способность соответствующих пластичных смазок [106]. [c.75] Из изложенного следует, что поверхностными свойствами смазочно-охлаждающего материала определяется поступление его в зону резания и его смазывающие свойства в той мере, в какой они зависят от формирования физических адсорбционных пленок. [c.76] На перемещение жидкостей по твердым поверхностям влияет чистота их обработки и сопутствующая резанию вибрация детали и инструмента. В результате непрерывного появления на поверхности металла в процессе резания рисок и капилляров течение жидкости ускоряется. Наличие шероховатостей увеличивает краевой угол смачивания, если поверхность капли пересекается с плоскостью микрорельефа под углом более 90°, но уменьшает его, если этот угол меньше 90° [53]. Вибрация с ультразвуковой частотой способствует увеличению скорости движения жидкости по капиллярам в десятки раз [111]. [c.76] Вернуться к основной статье