延长乳化液寿命的途径

1、延长乳化液寿命的途径 2007年11月15日 工业润滑技术1 乳化液的化学性能1. 乳化液的种类及特性 乳化液根据其不同的原液可以分为乳化油、合成乳化液和微乳化液。乳化油由乳化剂、矿物油、油性剂、防锈剂等组成。其中油性剂作润滑油之用，防锈剂有利于改善加工件的短期防锈，矿物油的存在是作为油性剂、防锈剂的 载体。乳化油由于其组成是个多相体系，兑水后的乳化液是个热力学不稳定的体系，导致分散相颗粒直径随分子运动而增大，造成析油、乳皂，油皂覆盖乳化液表面，溶液因“呼吸”不畅而变质发臭。 合成乳化液因其含有有机水溶性润滑油和防锈剂，不含矿物油，不受相平衡值的限制，所以性能稳定，使用周期长，和乳化油相比更清

2、洁，冷却性能也好。但也有缺陷： o 缺乏矿物油及其乳化平衡性，使配制后的乳化液清洗性能变差，且易造成机床导轨面生锈； o 只引入了单一的水溶性类防锈剂，难以满足工件的防锈需要； o 由于其润滑剂也是单一的水溶性润滑油，难以适用于高光洁度表面，因此其最终不能全部取代乳化油。微乳化液利用相平衡技术，合成相应的油性剂、极压剂、乳化剂，同时添加适量的矿物油、水性防锈剂和油性防锈剂等，充分发挥了各种成分的协同效应，使微乳化液具有良好的自消泡性能和防锈性能，又由于微乳化液同时含有连续相、分散相的油性剂，极压剂，故能有效满足各种加工的需要，其实用功效显著。但是其价格相对昂贵，不适用于大量使用和集中处理。 2

3、. 乳化液的主要功能及其影响因素 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

4、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 乳化液的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，本文着重论述集中循环系统。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

5、和物力，降低劳动力成本。1. 系统组成与流程(见附图) 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。 2. 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

6、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

7、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。3 乳化液的维护管理维护管理乳化液的目标是使其pH值、浓度配比、含菌量等技术指标均在设定的范围内，从而达到延长使用寿命的目的。根据我院在不同企业的实践证明，性能再好的乳化液，如

8、不注意日常的维护管理，也不能长期保持其性能，反而会缩短使用寿命；而性能一般的乳化液，如注意维护管理，也能长期保持其性能。 乳化液的维护管理包括：日常维护和定期维护。 日常维护要求每天都要对水质、系统清洁度、系统液量进行检测。配液可以用自来水，但硬度为150ppm左右。系统清洁度的保持对乳化液的性能稳定十分重要，系统清洁主要是除油污，因此每天都必须进行清洁。由于生产过程会带走部分乳化液，所以每天要及时补充，使系统总液量不变。补液时应注意倒入液槽的位置要低、速度要慢。此外，在较长的停止使用期间(如双休日和国定假日)，乳化液系统仍需定时循环、搅拌或通入空气，或加杀菌剂、补充添加剂等，以防止乳化液中厌氧菌的大量繁殖，导致乳化液变质。 定期维护，要求定期检测乳化液的pH值、浓度、细菌含量等，如有变化及时采取相应的措施。乳化液pH值一般为9.0，呈碱性，以防止机床的锈蚀，同时也为了控制细菌和真菌的滋长。使用中乳化液的pH值会慢慢降低，所以必须及时加入调整剂。一般乳化液的常用浓度范围为5%13%，浓度过高泡沫多，成本也高，剌激皮肤，冷却性差；浓度过低则防锈性能、抑制细菌能力和润滑性都变差。导致浓度下降的原因很多，如水硬度高、乳脂和油脂析出、细菌污染、乳化剂消耗、冷却液不稳定等，视情况及时补加新液，并添加杀菌剂。应规定每2周