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使用金属加工液要注意什么?
2014-09-04 09:48:35  OLM原创  OLM原创  浏览次数:

摘要:金属加工液也称为工业冷却液,从成分上来说,金属加工液可以分为四种类型:纯油型(不含水型)、水溶型(也称为水溶性油),半合成(含油量≤30%),全合成(不含油),后面三种也统称为水基金属加工液。

1.金属加工液的种类:

金属加工液也称为工业冷却液,从成分上来说,金属加工液可以分为四种类型:纯油型(不含水型)、水溶型(也称为水溶性油),半合成(含油量≤30%),全合成(不含油),后面三种也统称为水基金属加工液。

金属加工液的成分主要是基液(油或者水),还有各种添加剂,如乳化剂、抗菌剂、抗氧化剂、抗泡剂、极压剂和稳定剂等,用于纯油型、水溶性油、半合成液里的油主要是矿物油,还有动、植物油,有时候合成油也用作基础油类,例如合成酯。水也是基础液的一部分(但是纯油型不含水),根据水基金属加工液的成分要求不同,含水量有所区别。全合成液不含油,成分上主要基于各种醇类,每一种具有自身的优点和缺点,使用中应按照加工的金属类别、使用条件来选择。
 
无论是哪种类型的金属加工液,为了达到预期的性能,都需要对加工液进行维护,纯油型的维护相对简单,主要是定期过滤;水基液的维护则相对复杂一些,主要是因为加水混合后,容易滋生细菌,导致金属加工液变质、腐化,使用寿命缩短、影响工件的加工质量,并且对环境造成污染,因此要重视液体的维护工作。
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2.金属加工液的维护方法:

1)保持适当浓度

浓度是最主要的一项监测指标,金属加工液的浓度要保持在适当的范围内,金属加工液的产家会给出最佳浓度范围,如果浓度超出这个范围,会影响加工液的性能,从而出现一系列问题如机床或者金属生锈、腐蚀,切削效果降低、PH值异常、细菌大量滋生引起加工液变质发臭等问题。日常维护中可以使用折光仪监测加工液的浓度,检测前要先搞清楚最佳的浓度范围,如果说明书上没说明,应联系加工液的产家。

 

2)以适当的浓度混合

水基加工液在混合时首先要注意混合顺序:应该是把金属加工液加入水中,边加边搅拌。如果调制油基乳化油时,应在最后再把油加进去。水质很重要,水质较硬会明显影响金属加工液的使用寿命和性能的稳定性,最好使用蒸馏水或者去离子水,或者使用反渗透净水系统对水质进行净化。在购买金属加工液时,供应商要对工厂的水质进行检测。

 

3)去除杂油

机床除了金属加工液之外,还用到其它的润滑油、润滑脂,例如液压油、导轨油、齿轮油等,这些油品混合到金属加工液里,会被乳化或者形成漂浮在表面的杂油,污染金属加工液,杂油含量较高会引起油雾,对操作人员的健康产生负面影响,另外杂油还会引起其它问题如污染机器的内部,影响电子元件的敏感性。漂浮的杂油层阻止了氧气进入切削液,从而导致厌氧菌大量繁殖,细菌大量繁殖,会造成pH降低,产生硫化氢气体发出“臭鸡蛋”气味。硫化氢和水反应生成酸性化合物,再加上细菌滋生也会引起PH值降低,这些酸性物质会侵蚀金属,引起机床和金属工件生锈、腐蚀。
 
如果金属加工液的浓度低于要求,同时还有杂油问题,那么后果会更加严重,因此要保持适当的浓度,并及时清除杂油,如果条件允许,应每天一次,至少每周要清除一次杂油。市面上有许多工具可以去除油污,如带式除油器、刮油机、撇油器、高速离心分油设备等。

 

4)过滤

金属在加工中,会产生许多金属料屑,金属加工液里会携带许多细小的金属细粉,在切削的过程中,这些金属粉末的冶金性质会改变,相对原来的金属来说,硬度会增加,如果不把它们滤掉,这些细小、坚硬的金属粉末会随着金属加工液循环,再次被导入到金属加工过程中。由于硬度大于原来的金属,这些微粒对刀具和加工的金属件都会产生负面影响,缩短刀具使用寿命,同时影响工件的表面加工精度。
 
虽然加工中产生的金属粉末会逐渐沉降,但是需要数小时,沉降后在油箱底部形成泥层沉淀,沉淀会阻碍金属加工液的正常流动,造成“死水区”,容易滋生细菌,尤其在油箱角落。另外还可能造成添加剂沉底后出不来,加上细菌的滋生,影响金属加工液的正常性能。
 
因此,过滤不但可以延长金属加工液的使用寿命,还可以保护刀具和加工的工件。选择过滤设备时,要考虑过滤的精度,过滤器既要保证足够的流量,满足加工过程对加工液的要求,还要考虑所期望达到的加工精度,金属加工后表面粗糙度要求越高,要选用更为精细的过滤设备。
 
5)PH值 
 
正常情况下,大多数金属加工液都应该呈碱性。新调配的、还没有用过的金属加工液(浓度为5%)PH值一般为8.5~9.5之间,现代的金属加工液最常见的PH值为 8.8~9.2之间。对于半合成金属加工液和乳化油,PH值一般控制在8.5~9.5之间,或者可以稍微高一点点,PH值偏低会影响乳化剂的性能,而且容易滋生细菌,PH<=8,细菌滋生显著增加。另外,PH值小于8,金属加工液会引起某些合金钢锈蚀、腐蚀,因此,PH值保持在9左右对多方面都有好处。
 
PH值也不是越大越好。很多情况下,PH值高于9.2就会引起问题。金属加工液的PH值接近9.5或者高于9.5,会引起皮炎,由于金属加工液在使用时会产生油雾悬浮在空气里,工人的口鼻和上呼吸道都会受到侵蚀,引起健康问题。另外,PH值过高会引起铝和铝合金、含铜金属腐蚀,严重的甚至引起金属溶解。
 
测定金属加工液的PH值常见的方法有一次性PH试纸或者PH测定仪,PH试纸比较方便,能大概测出油液PH值,测定仪相对精确一些。如果PH值偏低,可以使用硼酸盐,或者胺类(Amines)中和剂也是不错的选择,例如氨甲基丙醇(2-amino- 2-methyl-1-propanol),乙醇胺(monoethanolamine),三乙醇胺(triethanolamine)。氢氧化钠虽然可以提高PH值,但是添加后PH值下降的较快。
 
结语:正确认识金属加工液的价值,是企业降本增效、提高收益的一个途径,在金属加工的投入中,金属加工液的成本只占1%~2%,但是对于加工过程中所涉及的各个因素几乎都有影响,包括员工健康、机床寿命和加工的质量,因此,正确维护金属加工液,它可以为企业带来价值和财富。转载请先联系sarah.zhang@olmzhoukan.com,请勿自行转载。欢迎联系我们投稿或提出建议。