切削液與加工機(jī)床的腐蝕 - 腐蝕的控制與消除
切削液分以冷卻為主的水溶性切削液和以潤(rùn)滑為主的油溶性切削液兩類，不同種類的切削液對(duì)機(jī)床的影響不一樣。
純油性的切削液比水溶性切削液對(duì)機(jī)床有利，因?yàn)橛捅緛?lái)是良好的潤(rùn)滑體，能在接觸表面之間形成一層油膜，最大限度地減少機(jī)床部件間的磨損，而且能在裸露的金屬表面形成防水層，阻止金屬生銹。然而油對(duì)人體有害，冷卻性能差，加工后要去油脂，這就限制了純油性切削液的使用。
而水溶性切削液對(duì)機(jī)床腐蝕的影響則不一樣，水溶性切削液根據(jù)含油成分的不同可以分為水溶液、乳化液和化學(xué)合成液三種。切削液主要是在水中根據(jù)加工需要加入防銹劑、清洗劑、油性添加劑等。
乳化液是由水和油混合而成的乳白色液體，化學(xué)合成液是由水、各種表面活性劑和化學(xué)添加劑組成，具有良好的冷卻、潤(rùn)滑、清洗、防銹性能。
水溶性切削液加入水稀釋配置便成為平常使用的切削液，由于水有較好的熱傳導(dǎo)性能，因此水溶性切削液的冷卻性能強(qiáng)，切削液含有石油成份也可以阻止水對(duì)機(jī)床金屬的腐蝕，這些特點(diǎn)使用水溶性切削液使用更為廣泛。
金屬切削液—乳化液以其價(jià)廉而得到廣泛的應(yīng)用。但在其使用過(guò)程中，因使用者沒(méi)有按規(guī)范化的要求使用，以致在使用過(guò)程中達(dá)不到應(yīng)有的效果。例如，有操作者在乳化液失效發(fā)臭的情況下仍在使用，結(jié)果是使工件生銹，腐蝕機(jī)床，污染環(huán)境等等。因此，合理有效地使用乳化液是本文論述的重點(diǎn)。
1、乳化液的配制
水質(zhì)：配制乳化液所用的水十分重要，水的適宜硬度應(yīng)為50～200。
用硬水配制的乳化液常會(huì)迅速分層，析出大量的油和不溶于水的皂，影響使用效果。
另一方面，如水質(zhì)太軟，泡沫就有可能增多。所以配制乳化液時(shí)要預(yù)先了解水質(zhì)的情況，如水質(zhì)太硬必須經(jīng)過(guò)預(yù)處理，可在水中加人0.1%～0.3%的三聚磷酸鈉或二乙胺四醋酸鈉，便可起到降低水質(zhì)硬度的作用，最好使用去離子水。
稀釋：切削液的稀釋關(guān)系到乳化液的穩(wěn)定。切削液在使用前，要先確定稀釋的比例和所需乳化液的體積。然后算出所用乳化液(原液)量和水量。
操作方法是：選取潔凈的容器，將所需的全部水倒人容器內(nèi)，然后在低速攪拌下加人乳化液原液。配制乳化液時(shí)，原液的加人速度以不出現(xiàn)未乳化原液為準(zhǔn)。
特別注意：乳化液原液和水的加人程序不能顛倒，不要在機(jī)床的油池(槽)內(nèi)直接調(diào)配乳液。在實(shí)際操作中，我們經(jīng)?？吹焦と嗽谂渲迫榛簳r(shí)隨意性很大，操作者看到水箱內(nèi)切削液少了就加水，加濃縮液，攪拌后覺(jué)得切削液不夠白，再加濃縮液；看上去太濃了又再加水，一切以感覺(jué)為主。認(rèn)為什么比例不比例的，差不多就行，它造成的結(jié)果是今天的配制比例是1:20，明天也許是1:30，這必定會(huì)對(duì)切削液產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
水溶性切削液在實(shí)際使用過(guò)程中，不同的加工形式對(duì)澗滑和冷卻的要求是不一樣的。一般規(guī)律是切削負(fù)荷越大，潤(rùn)滑要求越高，則切削液配制濃度相對(duì)越大；加工速度越高則對(duì)冷卻的要求偏重一些，切削液配制濃度則相對(duì)低一些。
一般情況下切削負(fù)荷的變化規(guī)律是:磨削<車削<銑削<拉削。而加工速度則正好相反。
2、 連續(xù)使用
由于切削液使用環(huán)境是開放式的，以及一般的切削液組成成分抗菌性能有限，所以就給外界細(xì)菌和微生物的侵人和繁殖創(chuàng)造了條件。由于切削液中生長(zhǎng)的細(xì)菌多數(shù)為厭氧菌，所以切削液長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)不用就會(huì)形成有利于細(xì)菌生長(zhǎng)的缺氧環(huán)境，而連續(xù)使用則使空氣中的氧氣能充分與切削液接觸，從而在一定程度上抑制了細(xì)菌的生長(zhǎng)。故切削液使用“不怕動(dòng)就怕靜”，所以停機(jī)時(shí)間不要超過(guò)三天。
3 、乳化液的清潔
乳化液的維護(hù)管理有兩個(gè)方面，一是防止外界污染物的混人和及時(shí)清除，另一個(gè)是保持水溶性工作液的性能穩(wěn)定:如濃度、防銹性、pH值、抗菌能力等。
雖然一般切削液產(chǎn)品都具有一定的抗菌能力，但某些成分由于就是細(xì)菌和微生物的養(yǎng)分，所以在抗菌能力不足的情況下，切削液的使用壽命是有限的。各種雜物往往是切削液腐敗的根源。例如：煙頭，茶水，棉紗等雜物隨意丟棄于水盆內(nèi)，污染了切削液，成為了細(xì)菌和微生物生長(zhǎng)和繁殖的載體和養(yǎng)分，所以必須嚴(yán)格控制不讓外界異物混人，一旦混人須立即清理。
在基本無(wú)外界異物混人的情況下，污染切削液的物質(zhì)主要是金屬粉末和砂礫細(xì)粉、飄浮油和游離水、微生物和繁殖物等等。
飄浮油是指機(jī)床傳動(dòng)和液壓系統(tǒng)用油因機(jī)床密封不嚴(yán)漏人切削液系統(tǒng)的油。飄浮油的危害是使切削液系統(tǒng)的某些材料膨脹變形，干擾了乳化液的乳化平衡，使乳化液失去穩(wěn)定性。而且飄浮油常浮于乳液油表層，阻擋了乳化液和空氣的接觸，導(dǎo)致乳化液缺氧，使厭氧菌快速繁殖，加速乳化液的腐敗變質(zhì)。
4 、切削液使用中的問(wèn)題及對(duì)策
當(dāng)乳化液由乳白色變成灰褐色，有腐敗臭氣發(fā)生時(shí)，應(yīng)立即添加殺菌劑將菌殺滅，或重新更換乳化液。目前較常用的低毒殺菌劑為三丹油，添加量約0.1%～0.2%(對(duì)稀釋后的乳化液)，對(duì)延長(zhǎng)乳化液的使用周期有明顯效果。一般酚類的殺菌劑毒性較大，對(duì)廢液的排放造成污染，已較少使用。
pH值(范圍1～14廣譜試紙)：一般情況下pH值應(yīng)在8.3～9.2之間為正常(具體范圍以廠家技術(shù)指標(biāo)為準(zhǔn))。不同品種乳化液的PH值是不同的。當(dāng)發(fā)現(xiàn)pH值有降低的傾向時(shí)，乳化液防銹性能會(huì)急劇下降。所以應(yīng)及時(shí)加人新的切削液或添加pH值增高劑(如碳酸鈉)，提高pH值，使pH值保持在8.3～9.2左右。當(dāng)乳化液的pH值過(guò)9時(shí)，微生物便難于繁殖。
節(jié)假日等長(zhǎng)期停機(jī)時(shí)，應(yīng)向液箱內(nèi)定期鼓入空氣，以防止厭氧菌的繁殖，同時(shí)也可除去臭氣。
注人新液時(shí)，要把機(jī)床周圍及供液系統(tǒng)內(nèi)的切屑和油污等物全清除，并用殺菌劑消毒后才加人新液，不清洗干凈就等于向新液中投放腐敗的菌種。
5、 機(jī)床腐蝕
水溶性切削液有良好的冷卻性能，但對(duì)機(jī)床的危害也不可忽視。水溶性切削液中的水對(duì)機(jī)床的腐蝕是點(diǎn)點(diǎn)滴滴作用的，其危害程度是逐漸加大的，歷時(shí)較長(zhǎng)，很難引起使用者的注意。即使危害到產(chǎn)生故障的程度，用戶一般也不會(huì)考慮到是切削液的問(wèn)題而給予足夠的重視。這樣日積月累的腐蝕將會(huì)導(dǎo)致機(jī)床加工精度的降低，從而大大地縮短了機(jī)床的使用壽命，直至報(bào)廢。
危害性主要有以下幾個(gè)方面：
水的潤(rùn)滑性能不好，而且能沖走洗去機(jī)床上的潤(rùn)滑油及密封軸承的油脂。
腐蝕金屬表面，水溶性切削液雖然添加了防腐蝕成分，但僅對(duì)被加工的工件有用，對(duì)機(jī)床作用不大。防腐蝕劑的功能是使工件表面產(chǎn)生最大程度地化學(xué)鈍化作用。當(dāng)機(jī)床工作時(shí)，由于切削液中水的蒸發(fā)，在機(jī)床工作區(qū)產(chǎn)生的空氣相對(duì)濕度高達(dá)100%，當(dāng)機(jī)床停止工作后，空氣中的潮氣在機(jī)床的金屬表面凝聚成水，機(jī)床的腐蝕難以避免。
水溶性切削液中的水是一種電解液，內(nèi)部材料不同的機(jī)床就可能成為潛在的“蓄電池”。當(dāng)水溶性切削液滲人時(shí)，切削液中的水就可能使相互接觸的不同金屬產(chǎn)生電蝕，電蝕可能引起生銹，輕者影響機(jī)床的精度，操作困難;重者機(jī)床不能用。
水溶性切削液中的細(xì)菌是產(chǎn)生腐蝕的另一原因，同時(shí)又可加速腐蝕的進(jìn)行。切削液中細(xì)菌含量高，就可能改變切削液中防腐蝕劑的化學(xué)性能，使之無(wú)效，更甚的是，細(xì)菌的繁殖可導(dǎo)致腐蝕的發(fā)生，使機(jī)床部件間的腐蝕速度顯著地增大。如果用來(lái)稀釋切削濃縮液的水質(zhì)地很差，含有較多的礦物質(zhì)，那么發(fā)生腐蝕的可能性也會(huì)大大增加。
切削液對(duì)彈性體如。形圈，墊圈，密封圈等也發(fā)生作用。
6 、腐蝕的控制與消除
顯然，使用水溶性切削液，用戶必順在機(jī)床維護(hù)與管理方面多下功夫，以控制腐蝕的產(chǎn)生，甚至基本上消除腐蝕。
為防止水對(duì)金屬表面腐蝕，應(yīng)該經(jīng)常對(duì)機(jī)床進(jìn)行充分的油潤(rùn)滑，對(duì)機(jī)床的重要部位涂抹油脂。
準(zhǔn)確地控制切削液的濃度，當(dāng)機(jī)床停工時(shí)，用切削液沖洗干凈機(jī)床表面，而且要打開機(jī)床護(hù)罩，以驅(qū)散機(jī)床工作區(qū)的潮濕空氣。
為防止電蝕的發(fā)生，應(yīng)在金屬表面涂抹上一層防水的潤(rùn)滑油脂。而且應(yīng)使機(jī)床嚴(yán)格地接地，僅使電器柜接地是不夠的，
為避免細(xì)菌的滋生和繁殖，應(yīng)定期清潔或更換切削液，及時(shí)地清除切屑，而且要用軟水(礦物質(zhì)含量低的純凈水)稀釋切削濃縮液。
在國(guó)外，一些發(fā)達(dá)國(guó)家在進(jìn)行水溶性金屬切削液的選取時(shí)，在滿足切削加工工藝要求的同時(shí)，更注重其對(duì)人身健康的危害、廢液處理和綜合成本等方面的選??；這一觀點(diǎn)逐漸被國(guó)內(nèi)金屬切削加工行業(yè)所接受。
水溶性切削液在使用過(guò)程中維護(hù)管理得當(dāng)，不僅可獲得最佳切削加工效果，而且可以大大延長(zhǎng)水溶性切削液的使用壽命，減少?gòu)U液排放量，從而獲得最大經(jīng)濟(jì)收益。
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