延長(zhǎng)金屬切削乳化液壽命的途徑

乳化液的種類及特性

乳化液根據(jù)其不同的原液可以分為乳化油、合成乳化液和微乳化液。乳化油由乳化劑、礦物油、油性劑、防銹劑等組成。其中油性劑作潤(rùn)滑油之用，防銹劑有利于改善加工件的短期防銹，礦物油的存在是作為油性劑、防銹劑的載體。乳化油由于其組成是個(gè)多相體系，兌水后的乳化液是個(gè)熱力學(xué)不穩(wěn)定的體系，導(dǎo)致分散相顆粒直徑隨分子運(yùn)動(dòng)而增大，造成析油、乳皂，油皂覆蓋乳化液表面，溶液因“呼吸”不暢而變質(zhì)發(fā)臭。

合成乳化液因其含有有機(jī)水溶性潤(rùn)滑油和防銹劑，不含礦物油，不受相平衡值的限制，所以性能穩(wěn)定，使用周期長(zhǎng)，和乳化油相比更清潔，冷卻性能也好。但也有缺陷：

缺乏礦物油及其乳化平衡性，使配制后的乳化液清洗性能變差，且易造成機(jī)床導(dǎo)軌面生銹；
只引入了單一的水溶性類防銹劑，難以滿足工件的防銹需要；
由于其潤(rùn)滑劑也是單一的水溶性潤(rùn)滑油，難以適用于高光潔度表面，因此其最終不能全部取代乳化油。

微乳化液利用相平衡技術(shù)，合成相應(yīng)的油性劑、極壓劑、乳化劑，同時(shí)添加適量的礦物油、水性防銹劑和油性防銹劑等，充分發(fā)揮了各種成分的協(xié)同效應(yīng)，使微乳化液具有良好的自消泡性能和防銹性能，又由于微乳化液同時(shí)含有連續(xù)相、分散相的油性劑，極壓劑，故能有效滿足各種加工的需要，其實(shí)用功效顯著。但是其價(jià)格相對(duì)昂貴，不適用于大量使用和集中處理。

乳化液的主要功能及其影響因素

乳化液的主要功能有冷卻、潤(rùn)滑、防銹等，不同的化學(xué)性能對(duì)其功能都有一定的影響。冷卻功能主要是冷卻工件和刀具，減少工件變形，提高加工精度，延長(zhǎng)刀具壽命，進(jìn)而能加大切削速度和進(jìn)給量，提高生產(chǎn)率。水基的合成乳化液冷卻性能相對(duì)較好，但如受雜油、污垢污染或有油乳析出，會(huì)降低冷卻性能。冷卻性能還和乳化液系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，如乳化液流量、施加方式和系統(tǒng)容積等有關(guān)。

現(xiàn)有的乳化液中均加有各種潤(rùn)滑添加劑，如脂肪酸油、酰胺酯、聚合物等，它們可起到邊界潤(rùn)滑、極壓潤(rùn)滑的作用，能有效降低工件、切屑和刀具之間的摩擦，提高加工精度和表面光潔度，延長(zhǎng)刀具壽命。

乳化液的防銹功能主要來(lái)自配方中的有機(jī)胺鹽或無(wú)機(jī)鹽類防銹添加劑及鈍化劑，它對(duì)工件的防銹保護(hù)僅為工序間的防銹，一般為一周左右，并視環(huán)境溫度和濕度而不同，此外也防止機(jī)床的銹蝕。乳化液有一個(gè)最低防銹粘度，它視產(chǎn)品而異，一般約4。如配液中的Cl-含量較高，則Cl-會(huì)穿透金屬表面鈍化膜，造成工件點(diǎn)蝕，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高其使用濃度。

2乳化液的處理系統(tǒng)

乳化液的處理系統(tǒng)有兩種：集中循環(huán)系統(tǒng)和單機(jī)循環(huán)系統(tǒng)，本文著重論述集中循環(huán)系統(tǒng)。集中循環(huán)處理乳化液的系統(tǒng)，其性能指標(biāo)易于控制，質(zhì)量易于保證，使用壽命延長(zhǎng)。處理系統(tǒng)可保證整個(gè)生產(chǎn)線，乃至整個(gè)車間乳化液供應(yīng)的穩(wěn)定，提高加工質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率，同時(shí)集中循環(huán)系統(tǒng)可相對(duì)改善工作環(huán)境，廢液與切屑的集中處理，可節(jié)省人力和物力，降低勞動(dòng)力成本。

一個(gè)典型的乳化液集中循環(huán)系統(tǒng)由液槽、過(guò)濾、維護(hù)、管道、配液、電氣自動(dòng)控制等子系統(tǒng)組成。乳化液由管道通過(guò)車間內(nèi)供液系統(tǒng)輸送到機(jī)床或自動(dòng)線，并將切屑沖到回液系統(tǒng)，在壓力噴嘴的作用下，切屑和乳化液混合體經(jīng)架空或地下管道系統(tǒng)流回液槽。在液槽系統(tǒng)中的乳化液先進(jìn)行粗過(guò)濾，較大的切屑由刮板輸送機(jī)送到集屑箱內(nèi)，然后乳化液再由泵送入過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行精過(guò)濾，兩次過(guò)濾后的再生凈液重新送回車間。

主要子系統(tǒng)功能剖析乳化液集中處理系統(tǒng)的核心是過(guò)濾系統(tǒng)。目前用于乳化液集中過(guò)濾的形式很多，有沉淀、磁性過(guò)濾、縫隙式過(guò)濾、重力紙帶過(guò)濾、正壓紙帶過(guò)濾、負(fù)壓紙帶過(guò)濾、渦旋分離等，還有用這些形式組合進(jìn)行的多級(jí)過(guò)濾。在各種形式中，沉淀與縫隙式過(guò)濾精度低，卻能滿足大流量的使用要求。渦旋分離過(guò)濾精度高，但不能滿足大流量的需要