金属切削乳化液的功能、处理系统详细介绍
1、功能
常用的乳化液的主要功能有冷却、润滑、防锈等,不同的化学性能对其功能都有一定的影响。冷却功能主要是冷却工件和刀具,减少工件变形,提高加工精度,延长刀具寿命,进而能加大切削速度和进给量,提高生产率。水基的合成乳化液冷却性能相对较好,但如受杂油、污垢污染或有油乳析出,会降低冷却性能。冷却性能还和乳化液系统的设计,如乳化液流量、施加方式和系统容积等有关。
现有的乳化液中均加有各种润滑添加剂,如脂肪酸油、酰胺酯、聚合物等,它们可起到边界润滑、极压润滑的作用,能有效降低工件、切屑和刀具之间的摩擦,提高加工精度和表面光洁度,延长刀具寿命。
乳化液的防锈功能主要来自配方中的有机胺盐或无机盐类防锈添加剂及钝化剂,它对工件的防锈保护仅为工序间的防锈,一般为一周左右,并视环境温度和湿度而不同,此外也防止机床的锈蚀。乳化液有一个最低防锈粘度,它视产品而异,一般约4%。如配液中的Cl-含量较高,则Cl-会穿透金属表面钝化膜,造成工件点蚀,此时应适当提高其使用浓度。
2、处理系统
乳化液的处理系统有两种:集中循环系统和单机循环系统,其中集中循环处理乳化液的系统,其性能指标易于控制,质量易于保证,使用寿命延长。处理系统可保证整个生产线,乃至整个车间乳化液供应的稳定,提高加工质量和劳动生产率,同时集中循环系统可相对改善工作环境,废液与切屑的集中处理,可节省人力和物力,降低劳动力成本。
3、系统组成与流程
一个典型的乳化液集中循环系统由液槽、过滤、维护、管道、配液、电气自动控制等子系统组成。乳化液由管道通过车间内供液系统输送到机床或自动线,并将切屑冲到回液系统,在压力喷嘴的作用下,切屑和乳化液混合体经架空或地下管道系统流回液槽。在液槽系统中的乳化液先进行粗过滤,较大的切屑由刮板输送机送到集屑箱内,然后乳化液再由泵送入过滤系统进行精过滤,两次过滤后的再生净液重新送回车间。
主要子系统功能剖析
乳化液集中处理系统的核心是过滤系统。目前用于乳化液集中过滤的形式很多,有沉淀、磁性过滤、缝隙式过滤、重力纸带过滤、正压纸带过滤、负压纸带过滤、涡旋分离等,还有用这些形式组合进行的多级过滤。在各种形式中,沉淀与缝隙式过滤精度低,却能满足大流量的使用要求。涡旋分离过滤精度高,但不能满足大流量的需要。常用的集中循环系统均采用先沉淀过滤,再进行正压或负压纸带过滤的两级过滤形式,这样就兼顾了过滤精度和过滤量。
集中循环系统的另一个优点是采用了压力、流量的自动控制。为了保证整个系统乳化液供应压力和流量的稳定,在供液管路上设置压力、流量自动控制系统。系统由压力传感器、流量传感器、电动蝶阀以及PC控制器组成,当车间内使用乳化液的设备数量变化时,管道中的压力也产生变化,压力传感器就会发出信号,信号通过控制器反馈到安装在旁路管道上的电动蝶阀上,蝶阀将自动调节开启度来调节流量,使车间管道系统内的压力稳定。
配液和维护系统是集中循环系统必不可少的辅助系统,也是延长乳化液使用寿命的保障系统。配液系统由配液槽与配液泵及相应的管道和调节阀组成,可根据设定的数值,按5%~13%的浓度进行自动配液。维护系统包括增氧装置、除油装置、高压清洗装置等,可对液槽中的乳化液进行定期增氧、去除油污等,以抑制厌氧菌的生长以及避免油污对乳化液的腐蚀。在液槽换液时,应及时清洗液槽,尽量避免残留细菌的污染。