延長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多相體系，兌水后的乳化液是個熱力學不穩定的體系，導致分散相顆粒直徑隨分子運動而增大，造成析油、乳皂，油皂覆蓋乳化液表面，溶液因“呼吸”不暢而變質發臭。

合成乳化液因其含有有機水溶性潤滑油和防銹劑，不含礦物油，不受相平衡值的限制，所以性能穩定，使用周期長，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，且易造成機床導軌面生銹；
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；
由于其潤滑劑也是單一的水溶性潤滑油，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，合成相應的油性劑、極壓劑、乳化劑，同時添加適量的礦物油、水性防銹劑和油性防銹劑等，充分發揮了各種成分的協同效應，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含有連續相、分散相的油性劑，極壓劑，故能有效滿足各種加工的需要，其實用功效顯著。但是其價格相對昂貴，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、潤滑、防銹等，不同的化學性能對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，延長刀具壽命，進而能加大切削速度和進給量，提高生產率。水基的合成乳化液冷卻性能相對較好，但如受雜油、污垢污染或有油乳析出，會降低冷卻性能。冷卻性能還和乳化液系統的設計，如乳化液流量、施加方式和系統容積等有關。

現有的乳化液中均加有各種潤滑添加劑，如脂肪酸油、酰胺酯、聚合物等，它們可起到邊界潤滑、極壓潤滑的作用，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，延長刀具壽命。

乳化液的防銹功能主要來自配方中的有機胺鹽或無機鹽類防銹添加劑及鈍化劑，它對工件的防銹保護僅為工序間的防銹，一般為一周左右，并視環境溫度和濕度而不同，此外也防止機床的銹蝕。乳化液有一個最低防銹粘度，它視產品而異，一般約4。如配液中的Cl-含量較高，則Cl-會穿透金屬表面鈍化膜，造成工件點蝕，此時應適當提高其使用濃度。

2乳化液的處理系統

乳化液的處理系統有兩種：集中循環系統和單機循環系統，本文著重論述集中循環系統。集中循環處理乳化液的系統，其性能指標易于控制，質量易于保證，使用壽命延長。處理系統可保證整個生產線，乃至整個車間乳化液供應的穩定，提高加工質量和勞動生產率，同時集中循環系統可相對改善工作環境，廢液與切屑的集中處理，可節省人力和物力，降低勞動力成本。

一個典型的乳化液集中循環系統由液槽、過濾、維護、管道、配液、電氣自動控制等子系統組成。乳化液由管道通過車間內供液系統輸送到機床或自動線，并將切屑沖到回液系統，在壓力噴嘴的作用下，切屑和乳化液混合體經架空或地下管道系統流回液槽。在液槽系統中的乳化液先進行粗過濾，較大的切屑由刮板輸送機送到集屑箱內，然后乳化液再由泵送入過濾系統進行精過濾，兩次過濾后的再生凈液重新送回車間。

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