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水溶性切削液的使用及日常维护管理实操要点

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水溶性切削液的使用及日常维护管理实操要点

发布日期:2021-03-19 作者:z 点击:

机床、数控程序、刀具、夹治具以及金属加工液,这些机械加工工艺中必不可少的要素中,最受重视的无疑是机床,最容易被忽视的往往就是金属加工液了。然而,金属加工液中的水溶性切削液却会经常给我们带来各种各样的麻烦:变质发臭、零件或设备生锈、有色金属部件异色腐蚀、泡沫过多溢出、员工皮肤过敏、废液处理成本剧增、刀具异常损耗、镁合金加工爆燃……

 

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为什么会有这么多的麻烦?这里面除了有切削液产品选择以及切削液本身品质的原因外,更多的是因为切削液使用和维护管理不当所致。

 

那么实际中,工厂的生产单位又是如何在使用和维护管理水溶性切削液的呢?

 

在日常工作中,我们发现机加生产企业多数都会配有少量的折光仪,但是绝大多数生产单位都是平均1-2周给机床液箱补液的时候才会拿出来检测一次切削液的浓度,同时极少有工厂会定期检测切削液的pH值,更不用说检测其它的指标了;能够有完善的数据记录和汇总分析的企业则更加少见。

 

随机询问一名CNC操作工这样一个问题:“您这台机床中的切削液现在的浓度是多少?”估计90%以上的操作工是无法给出答案的。如果继续再询问:“您使用的这款切削液的折光系数是多少?”,他们的表情多半是这样的。

 

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多数机加生产主管都清楚水溶性切削液日常管理的必要性和重要性,可是却疏于将重要的现场管理方式制度化和责任化,最终问题频发以后就会责成供应商来解决问题。我相信本文的读者无论是切削液的用户还是供应商都会对此深有体会。

 

本文将基于多年的现场经验及客户培训经历,为您整理汇总富有实效的水溶性切削液日常维护管理要点及建议。助您有效提升现场应用和管理水平,对于切削液的诸多问题从管理的角度做到防患于未然!

 

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在开始讲具体的干货之前,我们先花一点时间讲讲:

 

 

 

为什么水溶性切削液需要良好的日常维护管理?

 

1、水溶性切削液的品质和性能从离开供应商的工厂之日起即会开始发生变化。

 

作为由多种石油化学原材料复合调配而成的切削液产品,原液本身会存在程度不同的稳定性问题;环境温度、运输及存放环境以及时间会导致出厂时合格的产品在存放一段时间后逐渐发生变化(氧化变色、添加剂逐渐析出、原液分层……)。

 

2、水溶性切削液需要将原液和水进行稀释调配成稀释液后才能使用。因此调配过程中的一些因素会影响到稀释液的质量。

 

很容易理解,配液用水、配液方法以及配液工具的不同一定会导致配出的切削液存在成分、浓度及混配质量方面的差异。

 

3、混配好的切削液从加入机床中开始使用,即会产生各种变化:加工热和环境温度导致的水分挥发、零件和切屑将稀释液中的有效成分(油性部分、添加剂)带走消耗、导轨油等其它成分不断进入切削液中、其它化学试剂的混入(不排除有不怀好意的“坏人”图片将不明物质偷偷加入)、所加工零件材料及切屑和切削液发生的氧化反应及离子交换、其它异物(洗地水、茶水、没喝完的秋天的第一杯奶茶等等)的进入,更为重要的是环境中存在的各种微生物会把切削液的某些成分作为食物而所导致切削液发生变化。

 

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因此,机床中的切削液每个小时、每天每晚都在发生变化,1-2个星期的时间足以让它与新鲜配制时的状态有明显的差异,而这些差异足以导致其性能的明显劣化!这就是我们需要加强水溶性切削液日常维护管理的根本原因。

 

 

下面我们步入正题。

 

第一部分  切削液原液的采购和存放

 

切削液原液需要根据工厂的消耗量制定合适的采购量和采购周期,并做到先进先出,避免有产品因长期存放而变质失效。

 

切削液原液存放区域尤其是供操作工取液的区域,需要有非常易于操作工区别不同种类(或用途)产品的标识;比如对应张贴不同颜色并清楚标注产品名称及品牌的大幅面彩色产品标签,以此避免操作工加错产品。

 

每一种产品的抽液工具应分开专用并同样有明显的标识,避免交叉污染。

 

存放区域应避免阳光直射及淋雨。

 

推荐:使用可横放切削液桶(标准200升大桶)的油桶存放架,在放油口装上放液龙头。这样的方式非常便于油液的取用和减少常见手工抽油取液方式的溢洒浪费。

 

 

第二部分   水溶性切削液的正确配制

 

经过众多供应商多年的培训与服务支持,相信绝大多数机加工厂都知道切削液的人工配制需要注意采用“将切削液的浓缩原液缓慢往水中加入并同时进行充分搅拌”这一唯一正确的方法,反向配制容易使得稀释液品质较差(乳化不充分、油滴粒径大、不够稳定)。但实际情况下,不少工厂中操作者典型的加液配液方式是这样的:用桶先加好原液,然后拎到自来水龙头下(或者打开机床旁的水管)加水,靠水的冲击作用完成配液;然后加入机床液箱中。

 

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道理不用多讲,管理者需要禁绝这种简单粗暴的配液方式并为操作工人创造更好的配液补液条件。

 

推荐:使用切削液自动混配器。相关产品很多,自行搜索即可。好处是可杜绝人工配液导致的方法错误,能够配制出高质量的稀释液,同时可提高配液效率和节省原液消耗。

 

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推荐:使用加液小车转运配制好的稀释液并添加入机床液箱中。小车可自行根据需要设计和加工,容量合适,可配合自动混配器使用,便于往机床液箱中加注即可。好处是可杜绝人工拎桶补液的低效率和操作不慎导致的地面溢洒。

 

其它注意事项:

1、配液用水可以是自来水,硬度最好在50-150ppm范围内;使用经过净化的去离子水或者很软的水可能会导致泡沫问题;不要使用地下水配液(很可能水质很硬,容易导致切削液稀释液不稳定且原液消耗量增加);水及切削液的硬度检测工具:硬度检测试纸;

2、不能凭经验判断切削液的浓度,必须使用折光仪进行检测;

3、别忘记了解你所用切削液产品的折光系数,折光仪的读数折光系数才是真正的切削液浓度;

4、切削液的工艺浓度需要由机加工艺部门根据加工工艺和切削液的产品性能来确定,生产部门需遵照执行。

 

 

第三部分  水溶性切削液的日常监测

 

前面说过,切削液的状态是不停变化的(因为加工工艺、零件和切屑会消耗原液,水分会挥发,外来物质会污染,环境中的微生物会繁殖)。而我们如果需要切削液稳定的润滑性能来保证零件加工质量和刀具寿命的话,就必须维持其稳定的工艺浓度。同时,稳定且不低于最低限值的浓度(请咨询您的切削液产品供应商)才能保证切削液抑制细菌、防止零件及设备锈蚀等性能的稳定与可靠。

 

所以,必须给生产单位明确其对切削液的管理职责并建立责任到人且可追溯的管理制度。

 

每天必须检测和记录一次所有机台的切削液浓度,偏离设定工艺浓度的,必须及时调整。检测工具:手持式折光仪。

 

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每周必须检测和记录一次所有机台的切削液pH值,有降低倾向的,必须及时采取补救措施(请咨询您的切削液产品供应商)。检测工具:pH试纸(最好使用高精度试纸)。

 

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对集中供液系统,还应每月一次取样进行更全面的指标检测和分析。

 

检查机床液箱表面,如果盖满浮油,则必须采取措施予以及时清除(表层浮油完全隔绝空气,厌氧菌会迅速繁殖,切削液大概率会变质发臭;建议给液箱加装效果良好的撇油器);

 

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每天必须及时清除液槽内的切屑。堆积的切屑容易加速细菌的滋生;铜合金类的切屑会持续氧化,加速切削液的变绿和铜绿的产生;镁合金类的切屑会持续消耗抑制氢气产生的添加剂,增加氢气积聚而发生爆燃的风险。目前市面上有专门的底屑清理设备,可以了解及选用。

 

因此日常监测只需做好浓度、pH值、浮油和切屑四个方面的管理,切削液的使用效果、使用寿命和消耗量均会得到显著改善。

 

推荐:使用切削液日常维护管理表格;责任到人,并建立抽查核实制度,杜绝操作工填写虚假数据。

 

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此外,推荐使用独立的切削液循环处理设备对机床液箱中的切削液进行在线循环处理:过滤、杀菌、去浮油、调整pH值。此类设备有很多,性能各异;可搜索了解。

 

同时,也建议关注切削液在线监测产品。对于集中供液系统,已经有成熟的在线监测加自动调整系统投入了实际使用。针对单机系统的产品相信也将逐步开始推广应用。

 

 

第四部分   水溶性切削液的停机应对措施

 

如果机床因故停机(检修或者没有加工任务,特别是放长假),切削液容易因静止不动而导致细菌大量繁殖而变质发臭。当你进入车间并靠近机床时,会强烈感受到那种独特的刻骨铭心的恶臭。

 

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因此在停机前需要采取相应的措施以减少变质发臭发生的风险:

 

1、给每台机床补充新鲜的高浓度切削液,将液箱中切削液的浓度提升到10-15%左右(新鲜的切削液原液能提高抑制细菌的能力);开机复工时可稀释到正常加工工艺浓度后使用;

 

2、检查机床液箱表面,如果盖满浮油,则必须采取措施及时清除(3-4天时间切削液不循环,表层浮油完全隔绝空气,厌氧菌会迅速繁殖,切削液大概率会变质发臭);

 

3、以上措施实施完毕后,如果pH值仍有偏低的情况;建议加入适量pH值调节剂或杀菌剂(请咨询您的切削液产品供应商);

 

4、停机期间如果能够有人操作机床,可打开切削液系统每天循环切削液半小时;还可以给机床配一个鼓气装置(类似于往鱼缸里面鼓气充氧的小气泵),即使无人开机循环切削液,也能常开小气泵充氧保持切削液的良好状态;

 

5、机床关机状态下保持机床的舱门敞开。这样可有效防止水汽聚集而导致设备锈蚀。当然,最好能够按照设备维护保养规范在长时间停机前对设备进行一次基本的维护保养。

 

 

第五部分   水溶性切削液的回收利用

 

我们知道切削液会被零件和切屑带走而消耗。因此将这部分被带走的切削液设法回收利用是很好的降本措施。

 

零件带走的部分,通常会通过对零件的翻转和静置甚至是漂洗,使得零件腔体、内孔中以及表面上的切削液得以汇集后回用。

 

切屑带走的部分,通常会通过离心分离或者堆积静置后自然分离后汇集回用。

 

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需要注意的是,回收液的状态比新液以及在用液都要差,而且通过静置后其pH值也可能已经下降。所以回用时必须确认其没有变质且控制好加入机床液箱中的比例并分散加入到多台设备中。否则会污染液箱中的在用液,得不偿失。

 

 

第六部分   水溶性切削液的换液

 

当切削液状态最终恶化到不得不换液时(换液标准及步骤请咨询您的切削液供应商),请遵循下面的步骤:

 

按照您的切削液供应商的建议在换液前往机床切削液中提前加入适量系统清洗剂,通过循环杀菌及乳化系统管路中的油污为随后的换液做好准备。

 

换液时应遵照流程依次完成排液、清渣、加1-2%低浓度稀释液再循环和冲洗等流程,切莫减省,以免后续新液加入后受到残留变质切削液及油污的污染而快速变质。

 

建议使用高压喷枪对机床内部一并进行冲洗;同时采用高效率的抽液工具以提高换液效率。

 

换下来的废液请遵照相应法规妥善处理。

 

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在切削液的日常使用和维护管理工作中,推荐生产单位使用lubesgo方便实用的十项全能切削液工具包:汇集了常用工具、试纸及多种辅助用品,可高效率完成切削液相关的现场检测操作。每一项检测操作的方法都能通过手机扫码lubesgo微信公众号即时获得,浅显易懂,使用者无需通过专门培训即可轻松正确掌握。

 

 

 

再好的切削液,也需要您正确的使用和良好的维护管理。再差的切削液,辅以完善的维护管理,也能有机会用出一些好产品的赶脚。图片

 

良好的责任管理制度,再配合必要的工具,用好切削液不再是个事儿!


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相关标签:切削液,水溶性切削液,金属加工液

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