一、 切削液的要求
切削液最重要的功能是切削工件時減小被切削材料和刀具間的摩擦,并散熱及排屑。水溶性切削液要求有良好的乳化性、防銹性、低泡沫、抗菌性等。滿足機加工共性的要求和特殊的要求,均可以通過添加功能添加劑和調整配方體系來實現(xiàn)。
二、 切削液的配制
請遵守下述的配制程序,配制乳化液必須將濃縮液加入水中,這樣會形成理想的水包油乳化液。不能相反。否則將結塊和形成膠體。情況最嚴重的是配制的工作液無法使用。
1.水質:
制造金屬加工液混合液的水的硬度在 80~125 ppm 較為理想。如果水的總硬度低于 100 ppm, 就稱為軟水;如果水的總硬度超過 200 ppm,就稱為硬水。用軟水制成的混合液有起泡的可能性, 軟水可采用醋酸鈣來調整。硬水會引起潤滑系統(tǒng)的變壞,使機床、中央系統(tǒng)過濾器或液槽中產(chǎn)生浮 垢。氯化物和硫酸鹽含量較高可引起銹蝕問題。硫酸鹽含量較高本身也會產(chǎn)生腐臭。
在使用金屬加工液混合液時,溶解的礦物質含量會因水的蒸發(fā)和新液補充而增加。過了一段時 間,氯化物和硫酸鹽離子就會集聚起來,硬度問題會從使用不那么硬的水而發(fā)展到逐步顯現(xiàn)。
如有必要,配制之前應先處理配制用水(過濾,軟化,去除礦物質,硬化,細菌凈化等)。切削液用水應是清潔和中性的(PH 值為 7 左右)。河水和井水必須經(jīng)過檢測方可使用,如有必要,對使用水先進行處理,以消除水中微生物對切削液的污染。
2.配制
正確:
任何時候都盡可能使用混配裝置來進行混合與配制加工液。
在手動混配時必須是向水中注入濃縮液。
如欲提高加工液的濃度,在貯液罐適合良好混合處直接添加濃縮液。
測量濃度之前對加工液進行徹底的混勻。
使用折光儀、或是化學滴定法測試加工液的濃度。
不可:
在液槽中注入濃縮液,并向濃縮液中注水。
向容量 5 加侖的桶中或預配槽中注入濃縮液,并向濃縮液中注水。
在加工液貯液罐中混入未知的濃縮液。
用目測或大體感知的方法來控制濃度。
使用溫度低于 50°F (10°C)的水(這是因為許多乳化液在低溫下都不穩(wěn)定)。
在機床的工作區(qū)灌入濃縮液,然后打開噴嘴對濃縮液進行混配。
三、 切削液的存放
● 切削液是熵不穩(wěn)定物,所以水溶性切削液通常存儲期12 個月。水溶性切削液應存放在 0℃-40℃ 的環(huán)境中。如果存放環(huán)境溫度低于 0℃以下,使用前應攪拌并預熱。
● 如果在室外存放,應將油桶水平放置。
● 存放切削液的容器應為干凈密封好,并只能用于存放一個級別切削液。不要使用內(nèi)壁鍍鋅的桶, 因為可能會析出鋅皂,從而影響產(chǎn)品的質量。
● 如果濃縮液儲存在罐中(如集中供液系統(tǒng)的濃縮液自動供液罐),我們建議每年檢測一次微生物 含量。如檢測顯示有菌,則表明濃縮液被污染了,應采用相應的殺菌劑對儲存罐及其連接管路 進行殺菌消毒。
四、切削液的監(jiān)控
切削液是復雜的溶液體系,在機加工過程中不斷地被攪拌、剪切、沖刷,設備漏油、雜質、細 菌侵入、金屬離子的氧化均對切削液的穩(wěn)定帶來巨大的挑戰(zhàn)。對于切削液的持續(xù)監(jiān)控和管理是切削 液處于最佳狀態(tài)、壽命更長的關鍵所在。固體和液體雜質例如切屑、磨損殘渣和雜油應采用不同的 離心分離機或過濾器去除,干凈的切削液能更好的發(fā)揮其效能,減少廢料。
對水溶性切削液,不應僅限于對溶液外觀和氣味的監(jiān)測。復雜的檢測必須由專業(yè)人員來完成。 比如濃度的檢測須在 48 小時之內(nèi)對在線取得的工作液樣品進行分析檢測,以此校正使用濃度。
五、切削液的維護
切削液的維護是指通過采取一些措施適來當?shù)匮娱L切削液的壽命。良好的維護將提高切削性能 并減少廢品。除此之外,維護量好的切削液也可減少工人負擔。
水溶性切削液是微生物如細菌、酵母菌和真菌的天然培育場所,這意味著這些乳化液必須經(jīng)常 進行檢測。
1、 撇除外來的油污。
使用過濾器或離心分離機有效地去除固體雜質和液體雜油,通過對密封和潤滑系統(tǒng)的適當維護把油污進入系統(tǒng)的可能性降低到最低限度。如果有過多的油污泄漏到該系統(tǒng)中的話,金屬加工液的性 能就會下降。潤滑油和液壓油中含有細菌生長的養(yǎng)料。它們也會影響加工液發(fā)揮作用,隔絕空氣, 因此為產(chǎn)生氣味的細菌的生長提供了理想的條件。如果允許它們聚集的話,外來的油污會引起煙霧, 并增加機床區(qū)域周圍的殘留物。像撇油器、凝聚過濾器、撇油輪或離心機等除油器件可以用來防止 油污的聚積。
2、 控制濃度
將濃度維護在規(guī)定的范圍內(nèi)也非常重要,因為不足的濃度會促進微生物的繁殖、降低加工效果及加速機床設備和工件產(chǎn)生銹蝕等問題。另一方面,過高的濃度也會導致產(chǎn)生泡沫、從而導致乳化 液組分質量下降,也降低了冷卻性并因此降低了加工效果。
3、檢測 PH 值
水溶性切削液的一個至關重要的參數(shù)是 PH 值。大多數(shù)金屬加工液的 pH 值都在 8.8~9.2 之間。 如果混合液的 pH 值太低的話,就會影響到金屬加工液混合液的各個方面,例如腐臭的控制、金屬銹 蝕的控制和混合液的穩(wěn)定性問題等。如果混合液的 pH 值太高的話,也會影響到金屬加工液混合液的 各個方面,例如皮膚接受性、油漆安定和有色金屬的腐蝕控制問題等。
依使用的時間長短不同,乳化液的 PH 值會上升或下降。PH 值的上升通常是由于設備或系統(tǒng)中 清洗劑的混入,PH 值下降通常是由于細菌的滋生。細菌滋生會引起設備和工件的銹蝕,產(chǎn)生難聞的 氣味并使乳化液不穩(wěn)定??墒褂脺y菌片來測定微生物(細菌、酵母菌、真菌)的污染程度。如果每 毫升液體中微生物超過一百萬個細菌、酵母菌或真菌,應緊急聯(lián)絡你的切削液供應商討論殺菌處理。
水中的鹽如氯化物或硫酸鹽也會造成乳化液不穩(wěn)定。過硬的水(>400ppmCaco3,即 25°d)會導致 析皂。同樣地,太軟的水(<175PPmCaCo3,即 10°d),會產(chǎn)生大量的泡沫,這種水須人工調硬。 高溫也是乳化液不穩(wěn)定的因素。大量的水蒸發(fā),將造成鹽的高度聚集(電解質)并最終導致乳化液 分解。補救措施包括部分更換乳化液或添加一些完全去離子水。
大氣中的氧氣會抑制工作液的厭氧菌的生長,厭氧菌會發(fā)出難聞的氣味。通過保持金屬加工液
混合液的循環(huán)來對它進行充氣,防止厭氧細菌的生長。許多中央系統(tǒng)即使在生產(chǎn)線不運轉時仍繼續(xù) 保持循環(huán),或者使用定時器設定時間在非工作時間對加工液進行短時間的循環(huán)。在單機系統(tǒng)中,可 以使用一根空氣軟管來給工作液充氧。
浮油會阻隔氧氣進入到金屬加工液中,因此,要減少機床漏油,要使用撇油設備或離心設備將 漏油去除掉。
校正維護
問題 | 修正措施 | ||
液位過低 | 添加預配制的切削液,檢查潛在的蒸發(fā),檢查泄漏 | ||
微生物含量每毫升大于 10 個(難聞氣味) | 添加預配制的切削液和殺菌劑,調整 PH 值堿性或中性值 | ||
真菌或酵母菌攻擊 | 添加殺菌劑,用測菌片檢測 |
六、切削液的更換
即使切削液得到更加的維護,切削液仍需要更換。新液的壽命依賴于冷卻液系統(tǒng)的清潔程度和 消毒效果,尤其是水溶性切削液。如果切削液的特性指標即使經(jīng)校正也無法恢復,則應該予以更換。 切削液換液前的系統(tǒng)或設備的清洗一直是很重要的。
當水溶性切削液使用到下列情況時,應更換:
●切削液產(chǎn)生難聞氣味 ●切削液變得不穩(wěn)定
●膠質化 ●切削液性能下降
●機床設備上聚集大量沉淀物 ●過多的固體和液體雜質
●液面上漂浮厚厚的泡沫 ●刀具壽命下降
●PH 升高或降低 ●微生物大量繁殖
●電解質水平提高 ●切削液循環(huán)管路阻塞
●水太硬了 ●過濾性能惡化
●如果形成皂 ●工件表面質量惡化
●切削液變稠
水溶性切削液的更換,廢液排放前必須加入系統(tǒng)清洗劑進行系統(tǒng)清洗,這將確保管道中的細菌、 酵母菌和真菌被除去。系統(tǒng)清洗的標準程序如下: 停工期間的清洗程序:
1. 排空整個中央槽系統(tǒng)或單機的儲槽。
2. 去除儲槽、回液溝、油盤、過濾裝置中所有金屬細屑和其他雜質。
3. 將水注入系統(tǒng)或儲液罐中,讓足夠水在所有的管線和機床中有效循環(huán)。
4. 以 1∶50 或更高濃度加入系統(tǒng)清洗劑 CLEAN 41,循環(huán) 2~8 小時。在此期間,清刷所有 的溝槽和過濾器配件,并擦洗機床和油盤。
5. 當物理清洗結束時,排盡系統(tǒng)中的 CLEAN 41 混合物。
6. 再加入足夠的清水,讓它在系統(tǒng)和儲液罐間循環(huán),以去除清洗劑和金屬碎屑等所有殘 留物。排盡所有的管線和集油槽。如果沖洗后水很臟,需要再沖洗一次。機床不循環(huán),以免生 銹。
7. 給中央槽系統(tǒng)或單機儲槽注入所需量的水。
8. 按建議濃度加入 RHOXON 產(chǎn)品。
9. 在開始生產(chǎn)之前循環(huán)整個系統(tǒng)以確?;旌线m當。對于精密磨床來說,新加工液溫度要 調整到室溫溫度。否則,首班生產(chǎn)時可能會遇到尺寸和精度問題。
10. 如果不能按標準程序系統(tǒng)清洗??梢試L試把多步驟清洗程序合并成一個程序(停工或 生產(chǎn)期間),以達到良好的清洗效果。
替代方法見如下:
1、 在停工期間用使用過的加工液
生產(chǎn)停止后,在單機儲槽或中央槽系統(tǒng)中,每 100 升臟的加工液加入 2 升的 CLEAN 41。將 此混合液在所有的管線和機床刀具系統(tǒng)中循環(huán) 4 小時以上。排盡后沖洗,再重新注入新鮮 的 RHOXON 混合液。
2、在生產(chǎn)期間用使用過的加工液
在生產(chǎn)期間,單床儲槽或中央槽系統(tǒng)里每 100 升臟的加工液加入 2 升的 CLEAN 41。將此混 合液在所有的管線和機床刀具系統(tǒng)中循環(huán) 4~8 小時。排盡后沖洗,再重新注入新鮮的RHOXON 混合液。
七、切削液的處理
處理廢切削液時應遵守當?shù)氐囊?guī)定。選擇良好質量的切削液和進行良好的日常維護管理,是延 長切削液使用壽命,減少廢液處理量的最佳方案。
對工廠處置而言,主要的選擇方案就是合約托走服務或者下水道處理。使用過的金屬加工液含 有油、細屑、金屬、細菌等污染物。這些金屬加工液在處置之前需要進行處理以滿足地方下水道的 排放標準,這些標準必須符合地方、州和聯(lián)邦法律(或當?shù)貒曳桑?/p>
以下是美國污水處理允許排放的標準值:
參數(shù) 排放極限值
COD(化學耗氧量) 500 ppm
TSS(總懸浮固體量) 250 ppm(最大)
pH 值 6.0-9.0
油和脂 10-100 ppm(最大)
金屬 。。
其他無機物 。。
八、切削液的使用操作
加工過程中切削液的功能是達到最小的刀具磨損,最佳的加工性能和提高工件的質量。大多數(shù)情況下,機械操作人員不可避免要接觸切削液。毫無疑問,皮膚學測試表明切削液會引起皮膚刺激: 另外,支氣管的通道和粘膜也可能受到影響。過敏是一個主要問題。因此很有必要采取相關的保護 措施是切削液對人和環(huán)境的危害減到最小。因此需采取如下相關的防范措施:
●避免接觸切削液 ●只使用 PH 為中性的肥皂
●穿防油保護衣服 ●不要在切削液里洗有油污的手
●戴防護眼鏡 ●用軟紙巾把手擦洗干凈
●密閉機床設備 ●更換臟衣服
●車間保證足夠的通風 ●不要用臟抹布擦手
●安裝油霧和油蒸汽的抽出設備 ●安全指示應放在需要用的位置
●提供皮膚保護建議 ●使用不含亞硝酸鹽、氯和二乙醇胺的切削液
●每天在手和胳膊上重復使用防護膏。 ●遵守安全操作流程使用純油性切削油時,采用水溶性防膏; ●加工鎂及鎂合金時注意火災危險
使用水溶性切削液時,采用油溶性防護膏 ●在污染或油地板上使用適當?shù)谋砻嫱繉樱睿?/p>
●不要使用含研磨劑的洗手液