最大化切削液使用时间与经济效益

大多数的工厂,尤其是使用或大或小冷却液系统的工厂,都希望冷却液能够无限期使用,并且减少冷却液浪费和维护费用。为了达到这个目的,不仅要正确选择适合工厂的冷却液,还需要明白为什么有的配方的冷却液容易变质,注意冷却液过滤和循环使用的限制。

有三种基本类型的切削液:

◆溶油切削液含有石油、乳化剂等添加剂,如特殊压力润滑、防腐、生防、润湿、消泡等添加剂。

◆半合成切削液含有溶解油和合成剂,一般含矿物油不到30%。

◆合成切削液不含油,但含有化学润滑剂和其他添加剂,以提供防腐、生物控制、润湿和消泡性能。

无论哪种切削液,必须定期进行的最重要的维护项目就是测量切削液的浓度。切削液的浓度必须定期记录并经常维护。切削液的体积浓度通常为3%-10%。大多数切削液可以通过预混合或使用比例调节器与水或现有溶液混合。自动切削液比例调节器可确保浓度的一致性。无论使用哪种方法,切削液都可以保持在最佳水平,如果仔细记录切削液和水的用量,就可以跟踪消耗的成本。

然而,通过不断的使用和循环,一些冷却液会选择性地失去添加剂,这会引起一些严重的问题,如腐蚀,润滑性下降,起泡,微生物生长引起的气味和工具磨损增加。含有各种功能组分的切削液配方通常损失较少的添加剂。

含油切削液的特性

含油产品的性能往往不稳定,因为油必须正确乳化,一段时间后不同大小的油滴分布变得不平衡。切削液含油量越高,一段时间后越难保持稳定。影响因素有:切削液会被硬水中的矿物质、微生物或杂质油污染。油性产品很难与工业用水混合乳化,尤其是水质较硬时。在某些情况下,有必要使用混合设备或时间的技能来实现令人满意的混合。

半合成和合成切削液更易溶于水,更易分散于水中。

因为含油的产品必须使用大量的乳化剂,很容易吸附杂质油。一些去除杂质油的循环系统也去除了一些应该留在冷却液中的油。因此,当再循环切削液含有溶解油或半合成混合切削液时,由于杂质油被除去且有用的油性成分也被除去,所以成本被人为地增加。

金属离子对乳化剂和乳化剂与油的结合有负面影响。弱乳化系统通常会引入金属颗粒,使其进入加工过程。这些金属颗粒会影响加工质量,并对工具寿命和表面精度产生负面影响。

另外,含油的切削液产品不能通过微滤进行精细处理,因为这样的过滤除了去除有用的油性成分外,还能去除杂质和无用的成分。

由于油滴粒径分布较宽,在液体中电化学功率差异较大,这些都会造成切削液组分的选择性损失。这不仅发生在循环过程中,也发生在用切削液加工零件时。

基于生物和植物产品

据切削液生产厂家介绍,微乳化溶质和不含石油磺酸盐的半合成混合物具有生物稳定性,这种切削液不会促进细菌生长产生硫化氢气体,使磺酸盐降解并产生恶臭。但微乳液长期使用后,会有明显的微生物活性,使乳化不稳定,降低防锈性能。

这些微乳化化学品虽然可以回收利用,长期使用,但仍会引入大量杂质油,产生很多问题,如冒烟、油雾、金属小颗粒悬浮、表面油腻、折光率读数不准确、添加剂选择性损失等。

化学切削液的另一项创新是将使用溶解油的配方中的矿物油换成了植物油。而植物油在废物处理系统中迅速降解,说明它们也是细菌的主要食物来源,促进了细菌在储罐中更快的生长。

虽然这些溶质提供了比矿物油更好的润滑性能,但它们并没有改善吸收和分离杂质油的难度。植物油也很难乳化,乳化稳定性比较差。对于矿物油,它们由于热诱导氧化而变得不稳定,并且它们可以产生油腻的残余物和油雾。

合成切削液的优势

无油合成混合切削液可以延长刀具寿命,产生更好的表面光洁度。新的合成配方技术改善了这些混合物的性能,使其更加有效,非均匀润滑的固体和杂质油可以更快地去除。基于合成混合的切削液,无论是油基的还是固体的,都有很强的去除杂质的能力,对硬水中的杂质有很强的抵抗能力。基于合成的切削液的配方使得液压部件、齿轮、轴部件或导轨中的润滑剂可以通过撇去储槽顶部的液体或使用重力沉降分离而容易地分离和去除。基于合成的切削液也可以过滤到10微米或更细,而不会损失有效成分。在一些高要求的应用中,需要超滤来防止切削液中的颗粒影响切削或磨削,并产生不希望的加工表面。

对含有乳化油或半乳化油的切削液进行精细过滤时,乳化液中有用的油性成分会同时被去除,从而降低切削液的润滑效果。因为合成切削液完全溶解,可以过滤到1微米,更容易去除金属屑和微小的碎屑。配方合理的合成切削液几乎不含细菌生长成分,即使长期回收或储存也不会产生难闻的气味。

由于乳化和配方的不同,合成切削液的消耗率通常低于乳化油切削液。为了最大限度地减少废液,有效地减少处理液,合成切削液通常与其他水基清洁剂和防腐剂结合使用。不含油基成分的清洁剂和防腐剂可以像切削液一样循环使用。当工厂使用的液体可以以一般方式规划和实施时,水溶性和合成化学切削液是一种经济的选择。