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切削液使用者的福音,系統統籌維護法助您合理使用切削液!

轉載請標明出自:東德油業(yè)    添加人:切削液廠(chǎng)家    添加時(shí)間:2017/06/26 15:21:12

在機械加工過(guò)程中,應用到水溶性切削液,俗稱(chēng)冷卻液,其主要作用是對工件進(jìn)行冷卻、潤滑、清洗和防腐。一般按組成分為乳化液、半合成液和合成液。


  長(cháng)期以來(lái),切削液應用過(guò)程產(chǎn)生的廢液成為影響節能減排、解決環(huán)境衛生問(wèn)題的關(guān)鍵。在解決切削液的環(huán)境衛生問(wèn)題方面存在三條路線(xiàn):

第一 徹底摒棄切削液,采用干式切削技術(shù),其中包括冷卻風(fēng)切削、吹氧切割及液氮切割等;

·第二 改造傳統切削液,將其負面影響降低到最小程度,使之成為環(huán)境友好的,并能被保護生態(tài)環(huán)境的法規所接受;

·第三 采用干式切削技術(shù),主要指微量切削技術(shù)。

 有鑒于此,我們對切削液的應用過(guò)程進(jìn)行研究,提出了切削液的統籌維護方法,使切削液在使用過(guò)程中不集中排放廢液,向零排放更近一步。


常規切削液維護方案


  一、 切削液的濃度


  從切削液生產(chǎn)商出廠(chǎng)的產(chǎn)品,被稱(chēng)為原液,進(jìn)入生產(chǎn)現場(chǎng)后,需用水稀釋到一定比例后才能使用,一般稱(chēng)這種稀釋的液體為切削液。原液在應用切削液中所占的百分比稱(chēng)為切削液的濃度,濃度范圍一般在5%~10%,在切削液質(zhì)量穩定而加工要求不高的情況下,如某些粗加工過(guò)程中,有要求3%的,而在加工要求高,特別像拉削加工需要極壓性高、潤滑性高的情況下,濃度可能要求達12%~14%。

  切削液的濃度檢測方法一般是折光法、堿值測定法。

  切削液應在一定濃度下使用。若在不適當的濃度下使用,不僅不能發(fā)揮其應有的效果,而且會(huì )引起各種各樣的問(wèn)題:濃度過(guò)高不僅引起成本提高,且易發(fā)泡、引發(fā)皮炎、降低冷卻性能,還可能因雜油的混入形成淤渣,造成切削液混濁和過(guò)濾器堵塞等;相反,如果使用濃度太低,首先容易產(chǎn)生的問(wèn)題是防銹性能不足而引起銹蝕、潤滑性能不好而導致刀具磨損增加、加工質(zhì)量變壞等,然后是促進(jìn)微生物滋長(cháng)、工作液早期腐敗。工作液濃度的變化往往是加工性能和理化性能下降的直接原因。所以,保持規定的濃度是水基切削液管理的重要環(huán)節

 二、 常規切削液維護流程


 。1)新液配制

  混配液:如果原液的自身的乳化性能好,只要把一定量的原液加入到稀釋用水中,充分攪拌均勻即可得到均勻的乳化液,需要注意的是,配制乳化液時(shí),需要將原液加入到稀釋水中,如果反其道而行之,將稀釋水加入到原液之中,在有些特殊情況下(如在較低溫度下),可能生成膠狀物質(zhì),之后很難再溶解開(kāi)來(lái)。


  在具體的工業(yè)應用中,一般是先將切削液原液通過(guò)混配器混配成一個(gè)較高濃度的混配液。在沒(méi)有混配器的條件下,可以在一個(gè)容器中加入一定量的水,再加入原液,需注意加入原液時(shí)務(wù)必、穩流且緩慢,邊加入邊用工具攪拌,使原液充分地與水混合。切記,不可將水加入原液中,只能是將原液加入水中。


  微乳液和全合成液的配制,由于其本身是水溶性的,液態(tài)的原液本身就含有一定量的水,較易溶解,稀釋過(guò)程較簡(jiǎn)單,但也要遵循將原液加注到稀釋用水中的原則。


  混配液加注:混配液制備好以后,根據系統要求濃度和容量計算出混配液的加注量,再將混配液加注到液箱中。加注前一定要保證液箱清洗干凈,有條件的情況下,可以用專(zhuān)用機床清洗劑或低濃度的切削液進(jìn)行清洗。


  液體調整:加注的混配液濃度較高,不能達到容積要求,這時(shí)需要補水。補充的水可直接加入到液箱中的混配液中,以達到液箱容積要求為止。切削液在調整時(shí),要進(jìn)行系統液體的循環(huán)運行,使液體處于流動(dòng)狀態(tài),以使切削液混合均勻。這個(gè)循環(huán)過(guò)程的時(shí)間要根據系統的循環(huán)流量確定,一般不少于2h。


 。2)日常加注

  在切削液的使用過(guò)程中,濃度會(huì )逐漸下降,需要定期進(jìn)行濃度檢測,檢測方法一般是折光法或滴定法,依據檢測的濃度結果與要求的濃度控制要求對比,計算出需要補加的原液的量,再折合成混配液的量,做出補加計劃進(jìn)行加注。


 。3)系統清理

  當切削液使用到一定時(shí)間以后,液體中的雜質(zhì)含量會(huì )增加,主要是加工過(guò)程中產(chǎn)生的細小顆粒、切削液本身的生成物、導軌油和液壓油等的泄漏及水中帶入成分的沉積等。這些雜質(zhì)或懸浮在液體中,或沉積到箱底、箱壁或在機床的內表面。特別是懸浮在液體中的雜質(zhì),能影響到液體的化學(xué)指標,影響到切削液的潤滑性、清洗性和防銹性,沉積的雜質(zhì)能引起細菌和真菌的孳生。大顆粒的雜質(zhì)會(huì )影響到工件的表面粗糙度,F在的切削液系統,一般都帶有液體凈化裝置,如網(wǎng)式過(guò)濾、沉淀、離心分離、磁分離和網(wǎng)布過(guò)濾等。但其中的細小顆粒和懸浮雜質(zhì)不能全部?jì)艋コ,而在液體中積累。所以要定期進(jìn)行系統的清理,以去除系統的雜質(zhì)。

  常用切削液系統清理步驟如圖1所示。

(4)換液

  當切削液使用到規定壽命后,冷卻、潤滑、清洗和防腐性能下降,現場(chǎng)應用中可能發(fā)生如下情況:切削液的外觀(guān)變化,有變黃、變黑的,也有變混濁的,總的說(shuō)液體失去其本來(lái)的光澤。切削液各種控制指標波動(dòng)大:濃度變動(dòng)大,pH值下降,細菌和真菌高發(fā),防銹性下降,若進(jìn)行攻絲轉矩或四球試驗,試驗結果可能發(fā)生突變。加注需求量明顯增加,加注量增大而相應指標不同步變化。加工質(zhì)量變化,特別是工件表面粗糙度和刀具壽命發(fā)生變化。

  這時(shí)要及時(shí)換液,以防切削液突然惡化,影響正常的加工過(guò)程。常用切削液換液步驟如圖2所示。

三、 切削液的消耗


 。1)加工中的切屑帶出

  在加工過(guò)程中,切屑的排出依賴(lài)于刮屑鏈、濾紙和濾布等,在這個(gè)過(guò)程中,切削液會(huì )被帶出到切屑箱。這部分液體從切屑中瀝出后一般是按廢液處理。對于集中冷卻的大系統,也有設計專(zhuān)用的回用裝置,通過(guò)凈化處理后返回到系統中應用。


 。2)加工中的蒸發(fā)

  加工過(guò)程中的切削液,由于加工熱量、液體流動(dòng)和加壓泵等原因,溫度升高,使切削液蒸發(fā)加快,特別是利用了煙霧收集器后,汽化的切削液會(huì )被當作加工煙霧排出。


 。3)加工中的有效成分消耗

  刀具與工件作用時(shí),作用部位產(chǎn)生局部高溫,切削液中的相關(guān)成分,如有些極壓添加劑等被消耗,產(chǎn)生切削液濃度的下降。


 。4)到使用壽命后的換液

  切削液壽命到期前要進(jìn)行切削液的更換,是集中消耗。原用液體全部作為廢液處理,系統排空后完全配加新的切削液。


 。5)切削液原液的消耗量

  以一條年產(chǎn)量為20萬(wàn)臺的發(fā)動(dòng)機缸蓋生產(chǎn)線(xiàn)的統計為例,每年更換一次冷卻液的原液消耗為4?200kg,每年加注的混配液中的原液量為34?440kg?梢钥闯,主要的切削液原液消耗是日常加工過(guò)程消耗,而不是換液消耗。換液過(guò)程消耗量只占總消耗量的11%。


  四、 切削液性能變化


 。1)切削液使用壽命確定

  項目期,依據切削液供應商的經(jīng)驗推薦確定。正常生產(chǎn)階段,依據液體狀態(tài)變化趨勢、生產(chǎn)產(chǎn)量和生產(chǎn)停機時(shí)間確定。優(yōu)化階段,依據歷史經(jīng)驗、日常檢測分析和加工工件變化狀態(tài)等,合理優(yōu)化切削液的更換周期。


 。2)切削液的性能變化可分為幾個(gè)階段

  一般按切削液使用時(shí)間順序,將切削液的性能變化分為四個(gè)階段:新液階段、正常維護階段、清理后維護階段和換液前維護階段。清理時(shí)機,一般在使用壽命一半的時(shí)間;換液前維護階段,有時(shí)需要適當增加切削液的濃度,如整體提高控制濃度1%或按上限控制等;金屬加工微信傾力打造,值得信賴(lài)!在加工條件較差的情況下,如高溫、高濕等環(huán)境中,在換液前維護階段還要增加防銹劑、殺菌劑和pH調整劑等添加劑。


切削液統籌維護方案


  1. 基本原理

  當一個(gè)系統的切削液使用到一定的時(shí)間(如使用壽命的一半)后,將其做為補加液分加到其他系統,而本系統配制新液。這樣既保證了各系統的添加混配液良好,也使各系統都在一定的時(shí)間之內換液。前提條件:一是冷卻液抗菌性和穩定性良好,二是切削液的消耗主要是日常添加混配液,換液消耗原液量占總消耗量的比例小于20%,結果是液體隨著(zhù)使用過(guò)程消耗掉,而不產(chǎn)生集中排放的廢液。


  2. 技術(shù)研究的特點(diǎn)

  在保證常規切削液性能和有效的過(guò)濾技術(shù)的基礎之上,進(jìn)行切削液應用過(guò)程的研究。在切削液的應用過(guò)程中,切削液主要是被加工過(guò)程消耗掉,而沒(méi)有被集中排放掉。【金屬加工微信,內容不錯,值得關(guān)注!】


  3. 實(shí)施過(guò)程

 。1)劃分切削液系統統籌維護單元。統籌維護單元劃分原則:切削液型號相同、切削液系統容積相近、加工工件材質(zhì)相同、設備的位置相對集中。

 。2)實(shí)施步驟。以每個(gè)統籌維護單元為維護單位。對于每一個(gè)切削液系統,使用到一定時(shí)間后,進(jìn)行切削液的更換。原用液不排至污水站,而是進(jìn)行凈化處理,之后,作為混配液加注到同一維護單元的其它系統中,而本切削液系統配制新的切削液。

  清洗系統用液,可以配制一個(gè)低濃度的切削液,如1%~2%切削液。清洗后也經(jīng)過(guò)凈化處理,與原用切削液都作為混配液補加到同一維護單元的其他它系統中。清洗過(guò)程使用低濃度切削液是為了增加清洗效果且增加防銹性、降低泡沫的產(chǎn)生。清洗過(guò)程不加入機床清洗劑。

  冷卻液和清洗后的液體的凈化處理,一般可采用如下方法:①沉降法。在容器中放置一定時(shí)間,撇除上部漂浮雜質(zhì),去除底部顆粒雜質(zhì)。②離心法:去除密度大的顆粒和密度小的油類(lèi)。③過(guò)濾法。用濾紙或濾袋過(guò)濾其大顆粒的雜質(zhì)。


  4. 實(shí)施案例

  某汽車(chē)發(fā)動(dòng)機廠(chǎng)的一條缸蓋加工生產(chǎn)線(xiàn),共有加工中心28臺,采用單機切削液供液系統。常規方案如圖3所示:


統籌維護方案如圖4所示:

方案實(shí)施過(guò)程對比(見(jiàn)表1):表 1

5. 效果

 。1)項目效果評價(jià)方式,如表2所示。

。2)實(shí)施效果總結

 、 切削液技術(shù)指標評價(jià):濃度每天檢測,指標變化平穩;pH每天檢測,指標變化平穩;抗菌性每月檢測,沒(méi)有細菌和真菌的發(fā)生;防銹性每月檢測,指標平穩,在控制范圍之內;硬度每周檢測,指標有增加趨勢,原因是添加的自來(lái)水硬度較高,但不影響切削液性能。若使用RO水,硬度指標會(huì )更加平穩。②切削液成本費用評價(jià)。按換液費用所占比例計算,切削液的費用節約約為10%。③廢液減排評價(jià)。按切削液的換液過(guò)程統計,每次換液清理時(shí),會(huì )有較臟廢液的排放,如液體表面含有浮油的液、液箱底部沉積物中的液以及進(jìn)行切削液再生處理時(shí)排出的廢油液,這部分廢液約占被處理液的10%~20%,即換液過(guò)程排放的廢液減少80%。



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