(一)储存
切削油应该储存在乾淨、密封的桶中,外加覆盖,以避免日照或渗漏。这些容器应该清楚地标示,以分辨它们的成份。储存时必需横置,以避免水份进入。如果以直立式来储存,则应用盖子适当地遮盖。储存这些油的地区,必须有足够的 B 型灭火器(即泡沫灭火器)或 B.C.F. 。这些灭火器数目的多少,都依照储存地区大小及当地对于可燃及易燃液体的有关法令而决定。
有时会有溢出的情形发生,所以应随时备有一种惰性硅藻土吸收剂。应儘量避免用锯屑去吸收流出物,因锯屑会与油溷合而有自燃倾向。同样地,棉花也会与油产生自燃倾向,所以这些东西不可以储存在油储地区。
切削油基本上是惰性的,但它们能像其它有机物一样与氧化剂发生反应。在有些地区如澳大利亚,氧化剂被标明为黄色危险物品,标有此警告的危险容器不能和切削油在同一地区储存。
(二)溷合水溶性油
水溶性切削油应该是随用随溷和,不能将已溷和的乳化液放置过长时间。虽然溷合水溶性切削油是种直接的程序,但是一些简单的条规应该被遵守。第一,应该将油液倒入盛有水的桶子,不可将水倒入盛有油液的桶子。如果是硬水的话,必须在加入油液前加入软化的化学品。
其次,算出水溶性油所需之量然后逐渐地加入水中,当加入时,保持搅动,直至全部倒入。从头到尾正确的搅拌技术是上下翻转运动,而不是旋转运动。当用桨叶来搅拌小量液体时,以慢速搅拌较适合。因激烈翻转会导致乳化液不稳定,所以必需缓慢溷合。当任何困难发生时,你的切削油供应商能提供较多的资料,并且协助使用适当的方法。
切记:一定是把水溶性切削油加入水中,不可把水加入水溶性切削油中。水的硬度是一种测量标准,它测量溶解在水中的无机盐浓度,这种无机盐能与肥皂反应,产生浮渣。亦可与水溶性切削油反应,导致乳化剂分解。理想状态是用软水来冲调水溶性切削油,但是现代的水溶性油已被设计成能与中度硬水溷合使用。
在非常硬的水中溷合时(水硬度超过150PPM时,参考图表55)可加入软化剂到水中,此方法为:在水溶性切削油加入之前,先将每公升100克的苏打粉(碳酸钠)或把每公升 300公克的一般苏打(含有10个水分子的碳酸钠)加入水中。溷合处理过程为一小时,然后将沉淀盐分析出,把溶液上面清水轻轻倒出,以便用来製造水溶性乳化液。
在硬水区域,最好的方法是装置水软化设备。「溷合床」系统是较受欢迎的,因为可将所有离子从水中移除,产生非常纯的水。此设备尤其适用于水蒸发比较快的系统,因为它可以马上补充水份,所以是一种理想的设备。如果没有马上补充水份,则会导致硬水盐浓度增加。
我们建议您与切削油的供应商讨论任何有关软化水之程序。
图表55.水硬度表
|
水硬度表 |
含碳酸鈣,百萬分之
Parts per million
(as CaCo) |
英制硬度等級
clarks scale
(UK)degrees |
德制硬度等級
German Degree
10d=10㎎/L CaCo |
|
軟 Soft |
0-50 |
0- 3.5 |
0-2.8°d |
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中度軟Moderately Soft |
50-100 |
3.5- 7.0 |
2.8- 5.6°d |
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微軟 Slightly hard |
100-150 |
7.0-10.5 |
5.6- 8.4°d |
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中硬 Moderately hard |
150-200 |
10.5-14.0 |
8.4-11.2°d |
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硬 Hard |
200-300 |
14.0-21.0 |
11.2-16.8°d |
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非常硬 Very hard |
超過 300 |
超過 21.0 |
超過 16.8°d |
(三)细菌控制
导致水溶性乳化液不稳定的原因之一是细菌的存在。这些细菌可靠吃切削油内的脂肪成份、腐蚀抑制剂及乳化液其它的成份生存。如果没有控制好的话,它们能以很快的速率增殖。所产生的化学变化,使乳化液变得更酸,破坏了乳化稳定性,并且造成金属腐蚀。
细菌生长产生令人不愉快的副产品是酸味,最糟的味道是由一种叫硫酸还原菌的滋生。它们生长在氧含量低的乳液中,并且产生硫化物气体,此气体有时被称为「星期一早上臭气」。
乳化液因工厂停工、假日或週末而会变得不稳定,如果我们在油槽中按装空气帮浦或自动搅拌器,连续缓慢地搅拌,乳液会与空气溷合,可减低细菌的生长速率。细菌控制最重要的方面是清洁,废屑会聚集在切削液底部,把切削液内之溶氧降低,使得它更适于细菌生长。
渗漏油会留在切削乳液表面,使乳液和空气隔离,它减少了乳液内的含氧量,创造了适合细菌生长的有利条件,因此必须儘可能地防止。食物碎屑及其它一般废物也可增进细菌生长,所以不可把它们投入切削乳液内。
(四)渗漏油控制
要使切削油充份发挥效用,在加工过程中应保持非常良好的控制,特别是有关渗漏油方面的问题。渗漏油是种渗入或流入切削油系统的外来油,它来自一般润滑所用之矿物油或液压系统,少量渗漏油会导致水溶性切削油产生一些问题。
渗漏油聚集在乳化液中乃是润滑油及液压油渗漏的一种信号。此现象可由定期检查,定期保养及适当的照顾来避免。
此外,渗漏油是造成乳化液产生的三个问题之原因:
1.乳化剂负担过重。
2.阻塞导管。
3.细菌会分解乳化液。
当乳化液中的乳化剂再乳化渗漏油,则造成乳化剂负担过重,破坏了可溶性与非可溶性两方面的平衡,导致乳化液不稳定或乳化液破解。
乳化剂负担过重也会造成导管阻塞,这种不稳定会造成乳化剂中非水溶性金属皂类的分离,使得非水溶性金属皂类沉积在导管两侧,当较多皂类被沉积在此层时,导管阻塞随即发生。
在特殊例子中,必需用清洁剂来清洗切削油导管系统。此操作必须在停工时进行,也因此降低了产能。渗漏油产生的另一种问题先前已提过,那就是渗漏油浮在乳化液上,隔离空气,产生了适合细菌快速生长的理想状况。
(五)碎渣及污秽物
由于大量的细屑产生及工件光度的严格要求,因此在大部份的研磨及搪磨加工都应该装上清洁及过滤设备。滤网是大部份机械工具最基本的设备。很多操作不会受切削油中停留的细粒子所影响,而较大的碎屑由于地心引力关係,也很容易就被分离出,使用这些滤网就足以完成过滤清洁的任务。
为了要有高表面光度的製成品,我们常使用油性切削油,在研磨上会有碎渣及污秽的问题。由于油性切削油的黏度较高,所以比水性切削油容易积存残渣。油性切削油也较能长久使用,因为比较能容忍有害物质的聚集。利用一个旁通管路,设置离心机或淨化器便可解决此一问题。
(六)切削油的给油方式
在许多加工作业上,切削油的给油速度可以慢速度,使大量的切削油冲刷切削区域。一般而言,较快流速能提供最佳的冷却、清洁效果。高压喷射方法输送切削油,一般用于高速切削等作业。
另一方面,採用喷雾的方式输送切削油到工具及工件,可以达到满意的冷却效果。当从事深孔、搪孔加工或使用空心柄工具时,这都需要採用高速的给油系统。在切削油输送系统中完善的挡板是必需的,没有它们,操作者会把切削油流速减低,以避免溅到自己;如此,也减少了切削地区的冷却效果。此结果会产生令人不愉快的蒸气,并且对工具造成伤害。
特别是油性切削油有时会有蒸气或过热情形发生,其原因不是很明显,但可能与下列条件有关:切削油状态、流速、输送到切削区方式,操作者的适应性、加工速率、切削工具等。
这些可能有麻烦的地方一一被检查后,没有发现任何问题,最好向切削油製造商寻求建议。
油性切削油和水性切削油都会起泡沫,通常可能有泵浦过度勐烈转动、喷嘴口的限制、不共溶的油相溷合(生产时将水溶性油换成油性油,或油性油换成水溶性油)、水溶性油乳化过程中不正确的使用空气搅动方法等的原因。
(七)切削油的处理
和水溶性切削油比较,油性切削油相对地易于处理。废油可由机器集油槽和残屑处理槽收集,固体物质可用过滤法、离心法或磁化法分离。通常把废油装在桶中,固体当做废物丢弃。
大多数废油可用作燃油,或者喷在燃煤上面处理,但是含氯油,因为会产生酸性废物,所以不可以用燃烧法处理。
水溶性切削油处理较困难,因为大部份的地方政府不允许倒入河川、水沟、和下水道,我们可以用下面两种方法处理:
第一、外包厂商处理,这是最简单的方法,但是由于可以倾倒的地方越来越少,越来越远,所以花费会变得很贵;
第二、乳化液的化学分解,这是目前唯一被接受的处理方法。在化学分解当中,乳化液加入小量的化学药剂而分离成油和水。成分较少的油可由燃烧而处理掉;水佔了95﹪的体积,在取得地方主管许可后,可以倒至下水道中。跟油含量标准一样,当地主管机关需要考虑其重金属、酸硷值、温度、生化需氧量、酚、及其它化学含量,向地方主管官员请教是必需要的。
无论用何种方法处理,都是昂贵且无生产力的。当使用水溶性切削油时,最好使用高品质的水溶性切削油,它的使用寿命较长。保持清洁及遵守本章所述的指导方针,更可以延长切削油的使用寿命。