水溶性切削液的使用和維護(hù)
水溶性切削液的使用和維護(hù)是怎樣的呢？近年來(lái)，隨著機(jī)械加工工業(yè)的發(fā)展，金屬加工液、油的需求量不斷增長(zhǎng)。雖然在刀具新材料的不斷發(fā)展下出現(xiàn)了干切削的加工模式，但占絕大多數(shù)的機(jī)加工還是以切削液或切削油作為潤(rùn)滑介質(zhì)，而且由于環(huán)保及經(jīng)濟(jì)方面的考慮水性有取代純油加工的趨勢(shì)。
水性的金屬切削液幾乎都是以礦物油為基礎(chǔ)加上各種功能劑調(diào)配而成。全合成的切削液不含礦物油，采用合成原料作為潤(rùn)滑劑，但由于其潤(rùn)滑性能的局限性主要用于磨削。
水溶性切削液如果沒(méi)有正確的維護(hù)會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，必須在推薦的濃度下使用，否則會(huì)引起腐蝕，出現(xiàn)惡臭、皮膚過(guò)敏等問(wèn)題。另外，一些因素如水的硬度、雜油的污染程度也是決定切削液壽命的重要原因。
1、濃度管理
正確維護(hù)好切削液的使用濃度將會(huì)給切削液帶來(lái)長(zhǎng)的使用壽命及良好的加工性能。使用合適的濃度是非常重要的，太高的濃度會(huì)給操作工人帶來(lái)皮膚刺激，太低的濃度又會(huì)造成細(xì)菌的繁殖，工件加工質(zhì)量會(huì)下降，刀具壽命會(huì)縮短。檢測(cè)濃度最簡(jiǎn)單且有效的方法是采用折光儀。只需要少量的工作液滴在折光儀的面板上，將折光儀對(duì)準(zhǔn)亮光的地方就可以讀出折光讀數(shù)。折光讀數(shù)乘上產(chǎn)品特有的折光系數(shù)就是工作液的濃度。有時(shí)由于雜油的混入讀數(shù)的分界線會(huì)不太清楚，這時(shí)需要估計(jì)一下讀數(shù)。
切削液的濃度直接關(guān)系到切削液各項(xiàng)性能的發(fā)揮，如濃度異常，則可能會(huì)發(fā)生以下問(wèn)題：濃度過(guò)高時(shí)，出現(xiàn)泡沫問(wèn)題，皮膚刺激性增強(qiáng)，對(duì)機(jī)床油漆面產(chǎn)生影響，機(jī)床及機(jī)床周圍容易形成污垢；濃度過(guò)低時(shí)，切削性能不佳（因潤(rùn)滑性不夠?qū)е鹿ぞ邏勖?、加工精度和加工光潔度的下降），工件、機(jī)床和切屑等生銹，耐腐敗性降低（切削液使用壽命縮短）。
2、水硬度
通常金屬加工液的生產(chǎn)廠家所給出的產(chǎn)品防銹性能是在用中等硬度水配制并以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的結(jié)果。水的硬度由溶解于水中的礦物質(zhì)的含量所決定，硬度太高易導(dǎo)致出現(xiàn)乳液不穩(wěn)定現(xiàn)象，容易對(duì)金屬造成腐蝕。通過(guò)滴定或硬度試紙可以很容易測(cè)得水的硬度。
由于水分是不斷蒸發(fā)的，而工作液中的礦物質(zhì)成分、添加劑或油分不會(huì)蒸發(fā)，所以工作液的濃度及組分是不斷變化的。這個(gè)變化的大小與使用溫度及工作液的使用頻率有關(guān)。金屬切屑及加工零件的帶出同樣會(huì)影響切削液的濃度變化，每次加水都會(huì)帶來(lái)礦物質(zhì)的累積，對(duì)稀釋水的水質(zhì)的具體要求如表所示。由于這些鹽分會(huì)帶來(lái)對(duì)工件及機(jī)床部件的腐蝕，因此對(duì)工作濃度的要求會(huì)隨使用時(shí)間的延長(zhǎng)而相應(yīng)增加，以用于抵抗鹽分增加所導(dǎo)致抗腐性能的降低。溶入到工作液中的鹽分是很難被去除的，只有兩個(gè)辦法可以采用，提高切削液的防腐能力，或是將切削液換成新液。
3、微生物管理
金屬加工液一旦與水混合后就會(huì)不可避免地受到微生物的攻擊。自來(lái)水或者雨水中都存在有各種細(xì)菌、真菌、霉菌和酵母菌等，這些菌種可以在溫暖的化學(xué)物質(zhì)存在的環(huán)境下快速生長(zhǎng)。空氣中細(xì)菌的傳布也是存在的。切削液中通常包含有抗菌的組分，這些組分在保持有一定水平的情況下可以有效地抵抗微生物的侵害，但是這些組分在使用的過(guò)程中會(huì)消耗。
另一種控制細(xì)菌的方法是生物穩(wěn)定型，就是允許一定細(xì)菌的存在但不讓其過(guò)度繁殖，比如將細(xì)菌的數(shù)量控制在1×105個(gè)/ml以下。乳化液通常容易被細(xì)菌攻擊，半合成液更容易被真菌所攻擊。細(xì)菌的攻擊導(dǎo)致表面活性劑的消耗從而影響乳液的穩(wěn)定性，最終使得油水分離。細(xì)菌的生長(zhǎng)分解出更多的酸性物質(zhì)降低了工作液的pH值，還會(huì)導(dǎo)致腐蝕及皮膚過(guò)敏的發(fā)生。如果切削液箱中總是覆蓋一層雜油就會(huì)促使的生長(zhǎng)。將硫轉(zhuǎn)化成硫化氫氣體，聞起來(lái)就是一股臭雞蛋味。
通常工廠工作一周后會(huì)放兩天假，這個(gè)時(shí)候就需要盡量將切削液箱中的浮油從液面撇除。同時(shí)也可以添加適當(dāng)?shù)暮筇幚碛脷⒕鷦﹣?lái)控制細(xì)菌的生長(zhǎng)，但值得注意的是要掌握好添加量，加得太多會(huì)引起皮膚不適。殺菌劑大都是甲醛釋放型，添加時(shí)甲醛在工作液中的含量控制在800～2000ppm之間。大于2000ppm皮膚過(guò)敏的可能性大大增加，小于800ppm起不到殺菌作用。
真菌、霉菌或酵母菌繁殖后會(huì)形成粘稠的皮狀物，最終這些皮狀物覆蓋在液面以及機(jī)床內(nèi)部并堵塞濾網(wǎng)及管道。這時(shí)甚至加入殺菌劑也不能完全殺滅，因?yàn)闅⒕鷦┖茈y穿透這層皮膜。只能通過(guò)物理方法來(lái)清除。一旦清理完后應(yīng)當(dāng)立即加入殺真菌劑，不然真菌還會(huì)很快生長(zhǎng)出來(lái)。通?？梢圆捎脺y(cè)菌片進(jìn)行細(xì)菌檢測(cè)。
切削液中繁殖的微生物主要是存在于塵埃、土壤中的細(xì)菌、酵母菌之類。
事實(shí)上，微生物的混入是不可避免的，因此，為防止切削液腐敗，應(yīng)該在切削液的細(xì)菌數(shù)超過(guò)1×105個(gè)/ml或真菌數(shù)超過(guò)1×102個(gè)/ml時(shí)，立即添加殺細(xì)菌劑或殺真菌劑處理。
切削液中的細(xì)菌、真菌可以用細(xì)菌、真菌測(cè)定盒測(cè)定。測(cè)定結(jié)果細(xì)菌在1×103個(gè)/ml以下，真菌0為理想。用戶也可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)定期添加殺菌劑，以確保切削液的使用壽命。
4、pH值管理
pH值降低是造成切削液腐敗、工件生銹的直接原因之一，所示。因此，經(jīng)常測(cè)定切削液的pH值，并使其保持在指標(biāo)值范圍之內(nèi)，可將有效地防止切削液的腐敗和工件、設(shè)備的銹蝕現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)pH值降低現(xiàn)象，首先進(jìn)行濃度檢測(cè)，如濃度正常，則添加pH值向上劑；如濃度偏低，則首先補(bǔ)充原液，校正濃度；如濃度校正后pH值仍偏低，可以添加pH調(diào)整劑以提高pH值。
5、雜油及管理
通常切削液均具有一定的抗雜油能力，但大量雜油（如導(dǎo)軌油、液壓油等）的混入將大大加劇切削液的劣化速度，導(dǎo)致切削液的分層腐敗等現(xiàn)象。因此，必須安裝撇油器以及時(shí)除去混入的雜油，并經(jīng)常記錄潤(rùn)滑油的補(bǔ)給量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、修補(bǔ)泄露處，使雜油混入量控制在最小限度，這將有效地延長(zhǎng)切削液的使用壽命，從而降低使用成本。
由于新生的切屑具有較強(qiáng)的反應(yīng)活性，會(huì)過(guò)多地消耗切削液的有效成分，因此，及時(shí)清除產(chǎn)生的切屑（必須安裝磁性過(guò)濾器或其他過(guò)濾設(shè)備），也是維持切削液各項(xiàng)性能不受影響的重要手段。
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