最大化切削液使用時間與經濟效益
大多數(shù)的工廠,尤其是使用或大或小冷卻液系統(tǒng)的工廠鼎派,都希望冷卻液能夠無限期使用舟到,并且減少冷卻液浪費和維護費用。為了達到這個目的败民,不僅要正確選擇適合工廠的冷卻液娩纱,還需要明白為什么有的配方的冷卻液容易變質,注意冷卻液過濾和循環(huán)使用的限制坡驹。 切削液有三種基本類型: ◆ 溶解油切削液磨豁,成分有石油,乳化劑和其他添加劑四爹,例如用于特壓潤滑顾翼,防腐蝕投放,生物控制,濕潤和消泡的添加劑适贸。 ◆ 半合成切削液灸芳,成分有溶解油與合成劑,且一般含有少于30%的礦物油拜姿。 ◆ 合成切削液烙样,不含油,但是含有化學潤滑劑和其它添加劑蕊肥,以提供防腐蝕谒获,生物控制,濕潤和消泡等性能晴埂。 然而,通過持續(xù)的使用與循環(huán)耻宋,一些冷卻液會選擇性損失添加劑腿弛,這會引起一些嚴重的問題,例如雁巾,腐蝕躬摆,潤滑性降低,起泡岔霞,微生物生長引起的氣味和刀具磨損加劇阻洋。含有多種功能成分的切削液配方一般所損失添加劑會少一些。 含油切削液的特性 含油產品的性能傾向于不穩(wěn)定阵厨,因為油必須被正確地乳化而且不同尺寸的油滴顆粒的分布在經過一段時間后變的不平衡败芙。含油量越多的切削液,經過一段時間后越難以保持穩(wěn)定性惫谤,影響因素如下:切削液會被硬水中的礦物質壁顶,微生物或系統(tǒng)中的雜質油所污染。含油的產品很難和工業(yè)用水混合和乳化,尤其是水質硬的時候博助。在某些情況下险污,需要利用混合設備或所用時間的技巧來達成令人滿意的混合。 半合成和合成切削液更容易溶于水并且更容易在水中分散富岳。 由于含油的產品必須使用大量的乳化劑,其易于吸收雜質油拯腮。一些剔除雜質油的循環(huán)系統(tǒng)也去掉了部分應該留在冷卻液中的油窖式。因此,在循環(huán)使用包含溶解油或者半合成混合切削液時动壤,由于在去除雜質油的同時也去掉了有用的油性成分萝喘,而人為地增加了成本。 |
金屬離子會對乳化劑以及乳化劑與油的結合起到負面影響琼懊。弱乳化系統(tǒng)通常會引入金屬微粒將它們帶入加工過程中阁簸。這些金屬微粒會影響加工質量,對刀具壽命和表面精度產生負面影響掩纺。 另外伏嬉,含油的切削液產品通常不能使用微細過濾的方法進行精處理,因為這樣的過濾會在去除掉雜質和無用的成分的同時去除了有用的油性成分炼注。 由于含油產品的油滴微粒尺寸分布廣泛并且在液體中的電化學力也有很大差異怕翘,這些都會引起切削液成分的選擇性損耗。這不僅出現(xiàn)在循環(huán)過程中方数,在使用切削液加工零件時也會出現(xiàn)辞镇。 基于生物和植物產品 切削液的生產商稱,不包含石油磺酸鹽的微乳化溶質和半合成混合物是具有生物穩(wěn)定性的询烤,并且該種切削液不會促進由細菌生長導致的硫化氫氣體的生成忙甩,硫化氫氣體會降解磺酸鹽并生成惡臭氣味。但是旷酗,經過長時間的使用微乳化溶液會有很明顯的微生物活動揉罗,這會使乳化不穩(wěn)定并且降低防銹性能。 盡管這些微乳化化學劑可以循環(huán)并使用很長時間砾褂,但是仍然會引入大量的雜質油炸涝,從而產生很多問題,例如冒煙馍资,油霧筒主,小金屬微粒懸浮,油膩的表面鸟蟹,不準確的折射計讀數(shù)和添加劑的選擇性損耗乌妙。 另外一個化學切削液的創(chuàng)新是在使用溶解油的配方中的礦物油由植物油取代。在廢物處理系統(tǒng)中迅速降解植物油的同時,說明他們也是細菌的主要食物來源并且促進了細菌在存貯槽中的更快的生長藤韵。 盡管這些溶質提供比礦物油更好的潤滑性能虐沥,它們并沒有改善吸收和分離雜質油的困難。植物油也難于乳化且它們的乳化的穩(wěn)定性比較差泽艘。在具有礦物油時欲险,它們由于熱感應氧化而變得不穩(wěn)定,且它們能夠產生油膩的殘余物和油霧匹涮。 合成切削液的優(yōu)點 不含油的合成混合切削液可以延長刀具壽命并產生更好的表面光潔度天试。新的合成配方技術已經改進了這些混合物的性能,并使得它們更加有效然低,不均勻潤滑的固體和雜質油可以被更迅速地去除喜每。基于合成混合的切削液具有很強的去除雜質能力拘挖,無論是油基還是固體的找鹅,并且它們對于硬水中的雜質有很強的抵抗力√艋基于合成的切削液被配制為可以通過撇去儲液槽頂部的液體或使用重力沉降分離使液壓部件轩从、齒輪、軸類零件或導軌中的潤滑劑能夠被容易的分離并去除枕娱∮椋基于合成的切削液也可以過濾到10微米或更精細而不會失去有效成分。在某些要求嚴格的應用情況下叶素,需要進行超過濾舰秀,以阻止切削液中的微粒影響切削或磨削加工并生成不理想的加工表面。 |
當精過濾含有乳化油或者半乳化油的切削液時屹请,會同時去除掉乳化液中的有用的油性成分枚鸭,這會降低切削液的潤滑效果。由于合成切削液是完全溶解的癣臭,因此他們可以過濾到1微米饵较,可以更加容易的去除金屬屑和微小切屑。恰當配方的合成切削液幾乎不包含細菌的滋長成分遭赂,即使在長時間的循環(huán)使用或放置后也不會產生難聞的氣味循诉。
由于乳化和配方上的差異,合成切削液通常比乳化油切削液消耗率更低撇他。為了將廢液減到最小并有效地減少處理液茄猫,基于合成的切削液通常和其他水基清潔劑還有防腐劑配合使用。不含油基成分的清潔劑和防腐劑可以和切削液一樣進行循環(huán)困肩。當能夠對工廠所使用的液體進行整體概括性的計劃和執(zhí)行時划纽,水溶性脆侮、合成化學劑的切削液是一個經濟的選擇。
關于循環(huán)使用
無論所使用的是哪種切削液勇劣,切削液的清潔和循環(huán)的執(zhí)行前都應該進行一個全面的成本分析靖避,該成本分析應該包括所有需要考慮的花費,包括停工時間和廢液處理比默。切削液的化學成分幻捏,尤其是在不斷變化狀態(tài)下產品的穩(wěn)定性,雜質的進入等都是開發(fā)有效循環(huán)系統(tǒng)的重要因素魁跷。設備的選擇必須確保有效地去除雜質而不選擇性地會除去切削液成分孟若。
工廠有五臺那么少的機床或者全部冷卻液量的體積是500加侖或以上時應當考慮循環(huán)。
一些循環(huán)系統(tǒng)通過使用“溫和”的處理方法來最小化從微乳化系統(tǒng)被劃出的油量洗念。但是由于乳化進一步微弱,這些系統(tǒng)甚至會出現(xiàn)油“漂浮在表面”的情況奖踏。新的溶解油或半溶解油可以成功的循環(huán)提蕴。但是,合成切削液為長期的循環(huán)和貯藏時間提供了最佳可能橱泻,伴隨著低的消耗費用灼镣,清潔零件和機器以及降低生物活動的可能性。
Elenteny先生是芝加哥Pico Chemical Corp.技術服務部門的副總裁抢坯,Manfreda是市場部的經理丐浑。
表格:
切削液中雜質的影響
切削液的類型
雜質 合成切削液 半合成切削液 溶解油 評價
水:硬質離子(氯化物,硫酸鹽) 對溶液的影響最小豫鲁,但是容易生成粘稠的殘余物并增加生銹的可能性 對乳化劑卓据、生成粘稠的殘余物以及生銹的可能性的影響均為中等 對乳化劑的穩(wěn)定性有嚴重的負面影響,并大大增加生銹的可能性 水蒸汽會引發(fā)問題凛未,有必要使用電離水或蒸餾水捅位。 潤滑油(雜質油) 很容易從溶液中分離 部分分離且部分被吸收進切削液,增加切削液中的細菌活動 很少部分可被分離搂抒,大部分被吸收進切削液且替換切削液的油性物質艇搀,使乳化劑非常不穩(wěn)定并大大增加了細菌活動性 阻止油性物質進入切削液,并且可根據(jù)需要使用撇除求晶、聚合或離心過濾的方法去除 切削屑焰雕,微小磨料(切屑) 可以通過過濾,沉淀芳杏,磁力或者離心的方法很容易的分離 可以通過過濾矩屁,沉淀,磁力或者離心的方法分離蚜锨,非常微小的切屑會和附著到油微粒 可以通過過濾档插,沉淀慢蜓,磁力或者離心的方法分離,小的微粒附著到油微粒 微粒越小且乳化劑越松散郭膛,去除金屬就更加困難 晨抡。 有機物對不同來源生物的影響 通常大部分的組分不是有吸引力的食物源而且堿性越高生物生長可的能性越低 油類,乳化劑盏酵,脂類物質是生物很好的食物源慷抛,含堿量性會抑制生物的生長 油類,乳化劑蚊霞,脂類物質是細菌很好的食物源睹协;細菌會降低PH值,使乳化劑不穩(wěn)定并且容易生銹姆盲。 加入切削液的抗微生物劑叁利,殺真菌劑和堿性添加劑會增加成本并可能會引發(fā)操作者的皮炎。 從前面操作中產生的液體 水溶產品可以混合盒咪,油性產品會分離 水溶產品可以混合完各,油性產品會分離,但是部分會被乳化 水溶產品可以混合瘟麻,油類產品在部分分離的同時會有乳化的傾向 應當分析進入切削液的液體且盡量將負面影響降到最低右婚。 |
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