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切削液的使用、管理與機床腐蝕的防護

作者:東莞益昌潤滑科技有限公司  發布時間:2014-6-13  瀏覽次數:1950

  金屬切削液—乳化液以其價廉而得到廣泛的應用。但在其使用過程中,因使用者沒有按規范化的要求使用,以致在使用過程中達不到應有的效果。例如,有操作者在乳化液失效發臭的情況下仍在使用,結果是使工件生銹,腐蝕機床,污染環境等等。因此,合理有效地使用乳化液是本文論述的重點。

1 乳化液的配制

1) 水質:配制乳化液所用的水十分重要,水的適宜硬度應為50~200。

用硬水配制的乳化液常會迅速分層,析出大量的油和不溶于水的皂,影響使用效果。

另一方面,如水質太軟,泡沫就有可能增多。所以配制乳化液時要預先了解水質的情況,如水質太硬必須經過預處理,可在水中加人0.1%~0.3%的三聚磷酸鈉或二乙胺四醋酸鈉,便可起到降低水質硬度的作用,最好使用去離子水。

2) 稀釋:切削液的稀釋關系到乳化液的穩定。切削液在使用前,要先確定稀釋的比例和所需乳化液的體積。然后算出所用乳化液(原液)量和水量。

操作方法是:選取潔凈的容器,將所需的全部水倒人容器內,然后在低速攪拌下加人乳化液原液。配制乳化液時,原液的加人速度以不出現未乳化原液為準。

特別注意:乳化液原液和水的加人程序不能顛倒,不要在機床的油池(槽)內直接調配乳液。在實際操作中,我們經常看到工人在配制乳化液時隨意性很大,操作者看到水箱內切削液少了就加水,加濃縮液,攪拌后覺得切削液不夠白,再加濃縮液;看上去太濃了又再加水,一切以感覺為主。認為什么比例不比例的,差不多就行,它造成的結果是今天的配制比例是1:20,明天也許是1:30,這必定會對切削液產生嚴重影響。

水溶性切削液在實際使用過程中,不同的加工形式對澗滑和冷卻的要求是不一樣的。一般規律是切削負荷越大,潤滑要求越高,則切削液配制濃度相對越大;加工速度越高則對冷卻的要求偏重一些,切削液配制濃度則相對低一些。
一般情況下切削負荷的變化規律是:磨削<車削<銑削<拉削。而加工速度則正好相反。

2 連續使用

由于切削液使用環境是開放式的,以及一般的切削液組成成分抗菌性能有限,所以就給外界細菌和微生物的侵人和繁殖創造了條件。由于切削液中生長的細菌多數為厭氧菌,所以切削液長時間停機不用就會形成有利于細菌生長的缺氧環境,而連續使用則使空氣中的氧氣能充分與切削液接觸,從而在一定程度上抑制了細菌的生長。故切削液使用“不怕動就怕靜”,所以停機時間不要超過三天。

3 乳化液的清潔

乳化液的維護管理有兩個方面,一是防止外界污染物的混人和及時清除,另一個是保持水溶性工作液的性能穩定:如濃度、防銹性、pH值、抗菌能力等。

雖然一般切削液產品都具有一定的抗菌能力,但某些成分由于就是細菌和微生物的養分,所以在抗菌能力不足的情況下,切削液的使用壽命是有限的。各種雜物往往是切削液腐敗的根源。例如:煙頭,茶水,棉紗等雜物隨意丟棄于水盆內,污染了切削液,成為了細菌和微生物生長和繁殖的載體和養分,所以必須嚴格控制不讓外界異物混人,一旦混人須立即清理。

在基本無外界異物混人的情況下,污染切削液的物質主要是金屬粉末和砂礫細粉、飄浮油和游離水、微生物和繁殖物等等。

飄浮油是指機床傳動和液壓系統用油因機床密封不嚴漏人切削液系統的油。飄浮油的危害是使切削液系統的某些材料膨脹變形,干擾了乳化液的乳化平衡,使乳化液失去穩定性。而且飄浮油常浮于乳液油表層,阻擋了乳化液和空氣的接觸,導致乳化液缺氧,使厭氧菌快速繁殖,加速乳化液的腐敗變質。

4 切剖液使用中的問腸及對策

當乳化液由乳白色變成灰褐色,有腐敗臭氣發生時,應立即添加殺菌劑將菌殺滅,或重新更換乳化液。目前較常用的低毒殺菌劑為三丹油,添加量約0.1%~0.2%(對稀釋后的乳化液),對延長乳化液的使用周期有明顯效果。一般酚類的殺菌劑毒性較大,對廢液的排放造成污染,已較少使用。

pH值(范圍1~14廣譜試紙):一般情況下pH值應在8.3~9.2之間為正常(具體范圍以廠家技術指標為準)。不同品種乳化液的PH值是不同的。當發現pH值有降低的傾向時,乳化液防銹性能會急劇下降。所以應及時加人新的切削液或添加pH值增高劑(如碳酸鈉),提高pH值,使pH值保持在8.3~9.2左右。當乳化液的pH值過9時,微生物便難于繁殖。

節假日等長期停機時,應向液箱內定期鼓入空氣,以防止厭氧菌的繁殖,同時也可除去臭氣。

注人新液時,要把機床周圍及供液系統內的切屑和油污等物全清除,并用殺菌劑消毒后才加人新液,不清洗干凈就等于向新液中投放腐敗的菌種。

5 機床腐蝕

水溶性切削液有良好的冷卻性能,但對機床的危害也不可忽視。水溶性切削液中的水對機床的腐蝕是點點滴滴作用的,其危害程度是逐漸加大的,歷時較長,很難引起使用者的注意。即使危害到產生故障的程度,用戶一般也不會考慮到是切削液的問題而給予足夠的重視。這樣日積月累的腐蝕將會導致機床加工精度的降低,從而大大地縮短了機床的使用壽命,直至報廢。危害性主要有以下幾個方面:

1) 水的潤滑性能不好,而且能沖走洗去機床上的潤滑油及密封軸承的油脂。

2) 腐蝕金屬表面,水溶性切削液雖然添加了防腐蝕成分,但僅對被加工的工件有用,對機床作用不大。防腐蝕劑的功能是使工件表面產生最大程度地化學鈍化作用。當機床工作時,由于切削液中水的蒸發,在機床工作區產生的空氣相對濕度高達100%,當機床停止工作后,空氣中的潮氣在機床的金屬表面凝聚成水,機床的腐蝕難以避免。

3) 水溶性切削液中的水是一種電解液,內部材料不同的機床就可能成為潛在的“蓄電池”。當水溶性切削液滲人時,切削液中的水就可能使相互接觸的不同金屬產生電蝕,電蝕可能引起生銹,輕者影響機床的精度,操作困難;重者機床不能用。

4) 水溶性切削液中的細菌是產生腐蝕的另一原因,同時又可加速腐蝕的進行。切削液中細菌含量高,就可能改變切削液中防腐蝕劑的化學性能,使之無效,更甚的是,細菌的繁殖可導致腐蝕的發生,使機床部件間的腐蝕速度顯著地增大。如果用來稀釋切削濃縮液的水質地很差,含有較多的礦物質,那么發生腐蝕的可能性也會大大增加。

5) 切削液對彈性體如。形圈,墊圈,密封圈等也發生作用。

6 腐蝕的控制與消除

顯然,使用水溶性切削液,用戶必順在機床維護與管理方面多下功夫,以控制腐蝕的產生,甚至基本上消除腐蝕。

為防止水對金屬表面腐蝕,應該經常對機床進行充分的油潤滑,對機床的重要部位涂抹油脂。

準確地控制切削液的濃度,當機床停工時,用切削液沖洗干凈機床表面,而且要打開機床護罩,以驅散機床工作區的潮濕空氣。

為防止電蝕的發生,應在金屬表面涂抹上一層防水的潤滑油脂。而且應使機床嚴格地接地,僅使電器柜接地是不夠的,
為避免細菌的滋生和繁殖,應定期清潔或更換切削液,及時地清除切屑,而且要用軟水(礦物質含量低的純凈水)稀釋切削濃縮液。

在國外,一些發達國家在進行水溶性金屬切削液的選取時,在滿足切削加工工藝要求的同時,更注重其對人身健康的危害、廢液處理和綜合成本等方面的選取;這一觀點逐漸被國內金屬切削加工行業所接受。

水溶性切削液在使用過程中維護管理得當,不僅可獲得最佳切削加工效果,而且可以大大延長水溶性切削液的使用壽命,減少廢液排放量,從而獲得最大經濟收益。


切削液變質


  切削波變質發臭的問題
  切削液變質發臭的主要原因是:切削液中含有大量細菌,切削液中的細菌主要有耗氧菌和厭氧菌。耗氧菌生活在有礦物質的環境中,如水、切削液的濃縮液和機床漏出的油中,在有氧條件下,每 20 ~ 30min 分裂為二。而厭氧菌生存在沒有氧氣的環境中,每小時分裂為二,代謝釋放出 SO 2 ,有臭雞蛋味,切削液變黑。當切削液中的細菌大于 106 時,切削液就會變臭。
  (1) 細菌主要通過以下渠道進入到切削液中 :
  配制過程中有細菌侵入,如配制切削液的水中有細菌。
  空氣中的細菌進入切削液。
  工件工序間的轉運造成切削液的感染。
  操作者的不良習慣,如亂丟臟東西。
  機床及車間的清潔度差。
  (2) 控制細菌生長的方法
  使用高質量、穩定性好的切削液。
  用純水配制濃縮液,不但配制容易,而且可改善切削液的潤滑性,且減少被切屑帶走的量,并能防止細菌侵蝕。
  使用時,要控制切削液中濃縮液的比率不能過低,否則易使細菌生長。
  由于機床所用油中含有細菌,所以要盡可能減少機床漏出的油混入切削液。
  切削液的 pH 值在 8.3 ~ 9.2 時,細菌難以生存,所以應及時加入新的切削液,提高 pH 值。
  保持切削液的清潔,不要使切削液與污油、食物、煙草等污物接觸。
  經常使用殺菌劑。
  保持車間和機床的清潔。
  設備如果沒有過濾裝置,應定期撇除浮油,清除污物。
  2 .切削液的腐蝕問題
  (1) 產生腐蝕的原因
  切削液中濃縮液所占的比例偏低。
  切削液的 pH 值過高或過低。例如 PH > 9.2 時,對鋁有腐蝕作用。所以應根據金屬材料選擇合適的 pH 值。
  不相似的金屬材料接觸。
  用紙或木頭墊放工件。
  零部件疊放。
  切削液中細菌的數量超標。
  工作環境的濕度太高。
  (2) 防治腐蝕的方法
  用純水配制切削液,并且切削液的比例應按所用切削液說明書中的推薦值使用。
  在需要的情況下,要使用防銹液。
  控制細菌的數量,避免細菌的產生。
  檢查濕度,注意控制工作環境的濕度在合適的范圍內。
  要避免切削液受到污染。
  要避免不相似的材料接觸,如鋁和鋼、鑄鐵 ( 含鎂 ) 和銅等。
  • 產生泡沫的問題
  在使用切削液時,有時切削液表面會產生大量泡沫。
  (1) 產生泡沫的主要原因
  切削液的液面太低。
  切削液的流速太快,氣泡沒有時間溢出,越積越多,導致大量泡沫產生。
  水槽設計中直角太多,或切削液的噴嘴角度太直。
  (2) 避免產生泡沫的方法
  在集中冷卻系統中,管路分級串聯,離冷卻箱近的管路壓力應低一些。
  保證切削液的液面不要太低,及時檢查液面高度,及時添加切削液。
  控制切削液流速不要太快。
  在設計水槽時,應注意水槽直角不要太多。
  在使用切削液時應注意切削液噴嘴角度不要太直。
  • 操作者皮膚過敏的問題
  (1) 產生操作者皮膚過敏的主要原因
  pH 值太高。
  切削液的成分。
  不溶的金屬及機床使用的油料。
  濃縮液使用配比過高。
  切削液表面的保護性懸浮層,如氣味封閉層、防泡沫層。殺菌劑及不干凈的切削液。
  (2) 在工作中,為了避免操作者皮膚過敏,應該注意以下幾點
  操作者應涂保護油,穿工作服,帶手套,應注意避免皮膚與切削液直接接觸。
  切削液中濃縮液比例一定要按照切削液的推薦值使用。
  使用殺菌劑要按說明書中的劑量使用。

 
 
 
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