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国际金属加工网 2019年01月04日

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随着工业4.0时代的到来,金属加工企业更加注重提高机床的性能及适应性,实现降本增效目标。因此,含油的半合成切削液应用也越来越广泛。半合成金属切削液虽然能提高加工效率,但产生的泡沫问题也给运维带来烦恼。

泡沫有什么影响?为什么产生泡沫?下面就有你想知道的答案

泡沫的影响

5S管理及安全

切削液泡沫水平增高,从液槽中溢出后会在机床周围扩散开,导致车间地面不整洁,需要保洁人员经常清理;造成地面湿滑,带来安全隐患。

报警停机

泡沫上升会使机床设备的传感器误以为液面高,从而报警,甚至导致机床设备停止运转,造成非计划停机的生产事故。

引起对液位的误判

泡沫上升,会掩盖中央液槽的实际液面,使维护人员无法判断真正的液面水平,这样的误判会导致维护人员无法决定补水补液的量,从而导致维护质量的不稳定。

泡沫影响加工效果

泡沫过多有时会导致由泵打到加工处的切削液混有大量空气,形成气液混合物,影响润滑和冷却效果,会导致加工表面效果差、烧伤、刀具损耗加快等诸多问题。但这种情况相对较少见。

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产生泡沫的原因

当半合成切削液出现泡沫后,操作人员应该如何减轻泡沫呢?这还得从泡沫的形成原因来看:

产品及应用原因

01 - 配方

从配方角度来说,切削液完全没有泡沫是不现实、不科学的。半合成切削液结合了油的优异润滑性和水的优异的冷却性,使油和水形成稳定均一整体的就是表面活性剂,因此必然有产生泡沫的倾向。

减轻措施:降低泡沫倾向,从配方角度可以考虑选择泡沫倾向较低的表面活性剂,在非离子表面活性剂的基础上,引入PO(环氧丙烷)到分子结构中来平衡泡沫倾向,这样可以降低切削液产生泡沫的倾向。

02 - 切削液水的硬度  

水的硬度过低会使切削液的泡沫倾向增高,提高硬度可以帮助降低泡沫倾向。同时要注意产品应用中关于软水和硬水的定义。比如中国认为270PPM肯定不是软水,但欧洲会认为这是软水。

减轻措施:针对切削液的应用要求上需要统一切削液水的标准,使用硬度较高的切削液水。

03 - 污染的可能  

污染的主要来源是工业清洗剂,清洁机床所用的清洁剂,甚至清洗地面的化学品,或者其它泡沫倾向较高的切削液等。

减轻措施:提高管理水平和操作规范度,尽可能减轻污染的可能性。

04 - 消泡剂的损耗  

消泡剂是分散在切削液中,而不是溶解的,所以会在应用过程中逐渐地损耗,除本身损耗之外,过滤精度高也是消泡剂损耗的主要原因。

减轻措施:定期补充新液,在消泡剂大量损耗后,切削液本身的抗泡沫性能就显得相对重要。

机械原因

01 - 压力流量  

由于加工节拍、加工效率的提高,要求机床切削液循环速度、压力相应的提高,抗泡沫性能要求就相应地提高。同等条件下,压力与流量的提高使切削液的泡沫倾向增高。

减轻措施:控制切削液流速不要太快,同时避免出现太多直角水槽。

02 - 液槽容积/停留时间  

由于受空间的限制,单机回液槽设计的较小,导致液在回液槽中没有足够的停留时间以使切削液中的空气释放出来。切削液中的空气被进一步剪切,给切削液在抗泡沫性能上形成较大挑战。

减轻措施:增加液槽的容积大小以及增加回液槽停留时间,充分释放切削液中的空气。

03 - 泵吸空  

管道泄漏,特别是泵前面的管道,会导致泵吸入空气与切削液混合,产生较多的泡沫;同时也会导致供液不足、气液混合从而导致加工表面差、烧伤等一系列问题。

减轻措施:定期检查管道,避免发生泄露情况。

04 - 加工方式/过滤精度  

高的过滤精度会很容易过滤掉切削液中对消除泡沫有帮助的成份,使切削液无法建立补液与消耗的平衡,在运行过程中会有更高的泡沫问题倾向。同时磨削过程中的细小磨屑会在滤纸上形成“滤饼”,使过滤精度变得更高,易导致泡沫的问题。

减轻措施:增加液槽的容积大小以及增加回液槽停留时间,充分释放切削液中的空气。

其它原因

引起泡沫问题除以上因素外,系统生菌、乳化液变差、液槽温度高等也会是系统泡沫倾向高的原因。

作为金属加工的“重要一员”,切削液至关重要。在切削液生产企业创新升级产品的同时,金属加工企业也应该保证切削液效能的充分实现,从而节约设备能耗,延长设备寿命,提高能效,助力企业成功迈进工业4.0时代。

在接下来的文章中,我们将详细说明如何解决半合成金属切削液的泡沫问题,敬请期待!

文章来源

Technology Castrol Industrial Lubricants

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(嘉实多切削液及工业润滑油 )

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