金屬加工液使用中的問題及其對(duì)策

　　金屬加工液在模具鋼材切削、磨削加工過程中具有相當(dāng)重要的作用。實(shí)踐證明，選用合適的金屬加工液，能降低切削溫度60~150℃，降低表面粗糙度，1~2級(jí)，減少切削阻力15~30%，成倍地提高刀具和砂輪的使用壽命，并能把鐵屑和灰末從切削區(qū)沖走，因而提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，故它在模具加工中應(yīng)用極為廣泛。

　　a、冷卻作用 在工件切削加工過程中，能及時(shí)而迅速的降低切削區(qū)的溫度，即 降低通常因摩擦引起的溫升、冷卻也影響切削效率，切削質(zhì)量及刀具壽命。

　　b、潤(rùn)滑作用 能減少切削刀具與工件間摩擦。潤(rùn)滑液能浸潤(rùn)到刀具與工件及其切屑之間，減少摩擦和粘結(jié)，降低切削阻力，保證切削質(zhì)量，延長(zhǎng)刀具壽命。

　　c、洗滌作用 使切屑或磨料粒子被沖洗而離開刀具和工件的加工區(qū)，以防它們相互粘結(jié)及粘附在工件、刀具和機(jī)床上妨礙

　　d、防銹作用 應(yīng)有一定的防銹性能，防止工件和機(jī)床生銹。如提高防銹性能，還可部分取代工序間防銹。

　　上述的冷卻、潤(rùn)滑、洗滌、防銹四個(gè)性能不是完全孤立的，它們有統(tǒng)一的方面，又有對(duì)立方面。如切削油的潤(rùn)滑、防銹性能較好，但冷卻、清洗性能差；水溶液的冷卻、洗滌性能較好，但潤(rùn)滑、和防銹性能差。因此，在選用切削液時(shí)要全面權(quán)衡利弊。切削液性能要達(dá)到以下要求：熱容量大，導(dǎo)熱性好，具有較好的冷卻作用。具有較高的油性或在金屬表面的吸附作用。能使形成的吸附薄膜具有較高的強(qiáng)度，牢固的吸附在金屬表面，起到良好的潤(rùn)滑作用。防銹性好，對(duì)金屬不起腐蝕作用，不會(huì)因腐蝕而損壞機(jī)床和工件的精度及表面粗糙度。表面張力低，易于均勻擴(kuò)散，有利于冷卻和洗滌作用并具有較好的潤(rùn)滑性。使用方便，價(jià)格低廉，要求容易配置并最好適用于多種金屬材料和多種加工方式（如車、磨、刨等），有一定的透明度，在提高切削速度時(shí)不冒煙。對(duì)人體無害，無毒、無異味。不會(huì)傷害皮膚及鼻腔粘膜，不刺激眼睛等。穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)。在長(zhǎng)期使用和貯存期間，不分層、不析出沉淀物，不發(fā)霉變質(zhì)。切削廢液量較大，考慮廢液處理，避免造成環(huán)境污染。

　　1、水質(zhì)

　　水基切削液需要按一定比例加水稀釋，一般情況下不宜使用硬度超過400的水，因高硬度的水中所含的鈣、鎂離子會(huì)使陰離子表面活性劑失效，乳液分解，出現(xiàn)不溶于水的金屬皂。即使乳化液是用非離子表面活性劑制成，大量的金屬離子也可使膠束聚集，從而影響乳液的穩(wěn)定性。太軟的水也不宜使用。用太軟的水配制的乳化液在使用過程中易產(chǎn)生大量泡沫。配制乳化液的水的適宜硬度應(yīng)為50~200，可用去離子水和未經(jīng)處理的工業(yè)水混配使用，一般禁止使用處理后的污水、含化學(xué)物質(zhì)的水和二次水來配制乳化液。鍋爐用的軟化水也要慎用。硬水地區(qū)的用戶可采用碳酸鈉法把水軟化后使用，要防止軟水后水的pH值過高，軟水劑使用過度會(huì)破壞乳化液的穩(wěn)定。

　　2、泡沫

　　水基切削液和凈切削油在使用中會(huì)發(fā)生泡沫過多的問題。泵速過大會(huì)造成液體湍流，或者油管阻力形成噴射會(huì)增大液體的泡沫。不同性質(zhì)的切削液相混(如凈切削油與乳化液相混)也會(huì)使泡沫增多。機(jī)床變更切削液前要洗凈油槽和循環(huán)路線。此外配制乳化液時(shí)要避免激烈攪拌和空氣攪拌。過度軟化的水和含堿的水會(huì)增加乳化液的泡沫。流體循環(huán)泵密封不嚴(yán)也會(huì)增大液體的泡沫。泡沫的危害使冷卻潤(rùn)滑液失效和油槽容積的浪費(fèi)。泡沫嚴(yán)重的冷卻液會(huì)造成機(jī)床、刀具和工件損壞。

　　避免產(chǎn)生泡沫的方法有：在集中冷卻系統(tǒng)中，管路分級(jí)串聯(lián)，離冷卻箱近的管路壓力應(yīng)低一些。保證切削液的液面不要太低，及時(shí)檢查液面高度，及時(shí)添加切削液?？刂魄邢饕毫魉俨灰臁Ｔ谠O(shè)計(jì)水槽時(shí)，應(yīng)注意水槽直角不要太多。在使用切削液時(shí)應(yīng)注意切削液噴嘴角度不要太直。

　　3、機(jī)床的密封

　　經(jīng)常檢查機(jī)床的軸封(特別是用乳化液作為冷卻劑時(shí))，防止切削液串入機(jī)床齒輪箱、床頭箱或其它密封的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)。乳化液如果進(jìn)入礦物油潤(rùn)滑系統(tǒng)將使機(jī)床磨損。大型模具加工車間常采用集中冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)。這類循環(huán)系統(tǒng)的冷卻液不停地循環(huán)使用，油池壽命十分重要。要注意確保液體循環(huán)路線的暢通，及時(shí)排除循環(huán)路線的金屬屑、金屬粉末、霉菌粘液、切削液本身的分解物、砂輪屑，以免造成堵塞。切削液的濃縮液和機(jī)床漏出的油中，在有氧條件下，每20～30min分裂為二。而厭氧菌生存在沒有氧氣的環(huán)境中，每小時(shí)分裂為二，代謝釋放出SO2，有臭雞蛋味，切削液變黑。當(dāng)切削液中的細(xì)菌大于106時(shí)，切削液就會(huì)變臭。近年來深圳市崗松技術(shù)開發(fā)有限公司開發(fā)了精密超細(xì)過濾方法，可除去1μm的固、液和菌類污染物，省去了定期投放殺菌劑的麻煩，減少了殺菌劑對(duì)人身和環(huán)境的危害。

　　控制細(xì)菌生長(zhǎng)的方法有：使用高質(zhì)量、穩(wěn)定性好的切削液。用純水配制濃縮液，不但配制容易，而且可改善切削液的潤(rùn)滑性，且減少被切屑帶走的量，并能防止細(xì)菌侵蝕。使用時(shí)，要控制切削液中濃縮液的比率不能過低，否則易使細(xì)菌生長(zhǎng)。

　　由于機(jī)床所用油中含有細(xì)菌，所以要盡可能減少機(jī)床漏出的油混入切削液。切削液的pH值在8、3～9、2時(shí)，細(xì)菌難以生存，所以應(yīng)及時(shí)加入新的切削液，提高pH值。保持切削液的清潔，不要使切削液與污油、食物、煙草等污物接觸。經(jīng)常使用殺菌劑。保持車間和機(jī)床的清潔。設(shè)備如果沒有過濾裝置，應(yīng)定期撇除浮油，清除污物。

　　4、勞動(dòng)衛(wèi)生與環(huán)境

　　影響人身健康和環(huán)境的主要原因是切削液所含的基礎(chǔ)油和各種添加劑。切削液所含的高密度礦物油(相對(duì)密度大于0、9)屬高芳烴含量的礦物油，易被乳化，但其中的多環(huán)芳烴(PCAH)是致癌成分。亞硝酸鈉和三乙醇胺曾被廣泛用于乳化液中，是有效的防銹劑。由于亞硝基二乙醇胺被證實(shí)為致癌物質(zhì)，70 年代有些國家已禁止使用。另外，為了避免模具操作工接觸切削液中的油、菌類和金屬屑而產(chǎn)生的油疹和毛囊炎皮膚過敏，操作者應(yīng)涂保護(hù)油、穿工作服、帶手套，應(yīng)注意避免皮膚與切削液直接接觸。