切削液には、冷却、潤滑、防錆、洗浄などの重要な特性があることが理解されています。これらの特性は、異なる機能を持つさまざまな添加剤によって実現されます。添加剤の中には潤滑効果を与えるもの、錆びを防止するもの、殺菌効果や抑制効果を持つものがあります。特定の添加剤は、工作機械が毎日泡風呂に入ることを防ぐために必要な泡を除去するのに役立ちます。他にも添加物はありますが、ここでは個別に紹介しません。
残念ながら、上記の添加剤は非常に重要ですが、その多くは油相に存在するため、より良い焼き戻しが必要です。互いに相溶しないものもあれば、水に溶けないものもあります。新しく購入した切削液は濃縮液体であるため、使用前に水と混合する必要があります。
エマルジョンタイプの濃縮液を水と乳化させて安定した切削液にするために欠かせない添加剤をご紹介します。これらの添加剤がないと、切削液の特性が白濁してしまいます。この添加剤を「乳化剤」といいます。それらの機能は、牛乳と同じように、水に不溶な成分、または相互に不溶な成分を「混和」させることです。これにより、切削液中にさまざまな添加剤が均一かつ安定して分散され、要件に応じて任意に希釈できる切削液が形成されます。
今回は工作機械のガイドレール油についてお話します。ガイドレール油には、良好な潤滑性能、防錆性能、耐摩耗性能（重荷重に耐える潤滑油膜が枯れたり潰れたりすることがない性能）が必要です。もう一つの重要な要素は、抗乳化性能です。切削液にはさまざまな成分を乳化させる乳化剤が含まれていることが知られていますが、ガイドレール油には乳化を防ぐ抗乳化特性が必要です。
今日は、乳化と反乳化という 2 つの問題について説明します。切削液とガイドレール油が接触すると、切削液中の乳化剤とガイドレール油の有効成分が混ざり、ガイドレールが保護されず、潤滑もされず、錆びやすくなります。これを防ぐためには、適切な対策を講じることが重要です。切削液中の乳化剤は、ガイドレール油だけでなく、作動油などの工作機械上の他の油や塗装面にも影響を与えることに注意してください。乳化剤を使用すると、摩耗、錆び、精度の低下、さらには多くの工作機械の損傷を引き起こす可能性があります。
工作機械のガイド レールの作業環境が気密である場合は、以下の内容を読み飛ばしていただいてもかまいません。ただし、ほとんどの場合、ガイド レールを完全にシールできる工作機械はわずか 1% 程度です。したがって、以下の情報を注意深く読み、感謝してくれる関係のある友人と共有することが重要です。
適切なガイド オイルを選択することは、現代の機械工場にとって非常に重要です。加工精度や金属加工液の寿命はガイドオイルの品質によって決まります。これは、旋削加工、工作機械の生産効率に直接影響します。理想的なガイドオイルは、摩擦制御に優れ、金属加工で一般的に使用される水溶性切削油からの優れた分離性を維持する必要があります。選定したガイド油と切削油を完全に分離できない場合、ガイド油が乳化したり、切削油の性能が低下したりすることがあります。これらは、最新の工作機械におけるガイド レールの腐食とガイド潤滑不良の 2 つの主な理由です。
機械加工において、ガイドオイルと切削液が出会うとき、使命はただ一つ、それを維持することです。離れて「！
ガイド油と切削油を選択する際には、それらの分離性を評価およびテストすることが重要です。分離性を適切に評価および測定することは、機械加工プロセス中の損失を回避し、正確な装置の動作を保証するのに役立ちます。これを支援するために、編集者は 6 つのシンプルで実用的な方法を提供しました。そのうち 1 つは検出用、2 つは検査用、3 つはメンテナンス用です。これらの方法により、ガイドオイルと切削液の分離問題を簡単に解決できます。技術の 1 つは、分離パフォーマンスの低下によって引き起こされる症状を特定することです。
レール油が乳化して故障すると、工作機械に次のような問題が発生する可能性があります。
・潤滑効果が低下し、摩擦が増加します。
· エネルギー消費量が増加する可能性があります
・ガイドレールと接触する素材表面やコーティング材が摩耗している
・機械や部品が腐食しやすい
または、切削油がガイドオイルによって汚染されており、次のような問題が発生する可能性があります。
・切削液の濃度が変化し、性能の制御が困難になる
・潤滑効果が悪くなり、工具の摩耗が激しくなり、加工面品位が悪化します。
・雑菌が繁殖して臭いが発生するリスクが高まる
・切削液のPH値を下げると腐食の原因となります。
・切削液中の泡が多すぎる
2段階テスト：ガイドオイルと切削液の分離性を素早く特定
潤滑剤で汚染された切削液の廃棄には、かなりの費用がかかる場合があります。したがって、症状が表面化してから対処するよりも、問題を予防する方が賢明です。機械加工会社は、2 つの標準試験を使用して、特定のレール油と切削液の分離性を簡単に試験できます。
TOYODA 耐乳化試験
TOYODAテストは、ガイドレール油が切削液に混入する状況を再現するために実施されます。この試験では、90 ml の切削油と 10 ml のレール油を容器内で混合し、垂直に 15 秒間撹拌します。その後、容器内の液体を16時間観察し、容器の上部、中央、底部の液体の内容量を測定します。次に、溶剤は鉄道油 (上)、2 つの液体の混合物 (中央)、および切削液 (下) の 3 つのカテゴリに分類され、それぞれミリリットル単位で測定されます。
記録された試験結果が 90/0/10 (切削液 90 mL、混合液 0 mL、ガイドオイル 10 mL) の場合、油と切削液が完全に分離されていることを示します。一方、結果が 98/2/0 (切削油 98 mL、混合物 2 mL、ガイド油 0 mL) の場合、これは乳化反応が起こっていることを意味し、切削油とガイドは油分がうまく分離されていません。
SKC切削液分離性試験
この実験は、水溶性切削液がガイドオイルを汚染するシナリオを再現することを目的としています。このプロセスには、ガイド オイルとさまざまな従来の切削液を 80:20 の比率で混合することが含まれます。この場合、8 ml のガイド オイルと 2 ml の切削液が混合されます。次いで、混合物を１５００ｒｐｍで１分間撹拌する。その後、１時間後、１日後、７日後に混合物の状態を目視で検査する。混合物の状態は、次の基準に基づいて 1 ～ 6 のスケールで評価されます。
1=完全に分離
2=部分的に分離
3=オイル+中間混合物
4=油+中間混合物(+切削液)
5=中間混合物+切削液
6=すべての中間混合物
研究により、同じサプライヤーからの切削液とガイドウェイ潤滑油を使用すると、それらの分離が改善されることが証明されています。たとえば、Mobil Vectra™ デジタル シリーズのガイド レールおよびスライド潤滑剤と、Mobilcut™ シリーズの水溶性切削液を、それぞれ油/切削液の比率 80/20 および 10/90 で混合した場合、2 つのテストで次のことが明らかになりました。デジタル シリーズは切削油から簡単に分離できますが、モービル カット™ 切削油は表面に潤滑油の層を残します。これは非常に簡単に除去でき、少量の混合物だけが除去されます。 (ExxonMobil Research and Engineering Company からのデータ)。
写真: Mobil Vectra™ Digital シリーズのガイド潤滑剤とスライド潤滑剤は明らかに切削油の分離特性が優れており、混合物の生成はごく少量です。 [(上の写真) 油/切削液比 80/20。 (写真下)油/切削液比10/90】
メンテナンスのための 3 つのヒント: 生産工場を効率的に運営するための鍵
ガイドオイルと切削液の最適な分離を決定するのは一度限りの作業ではないことに注意することが重要です。いくつかの制御不能な要因が、装置の動作中にガイドオイルと切削液の性能に影響を与える可能性があります。したがって、ワークショップの効率的な運営を確保するには、定期的なメンテナンスと維持作業を行うことが重要です。
ガイド油だけでなく、作動油やギヤ油など工作機械の潤滑油もメンテナンスが大切です。定期的なメンテナンスは、切削液がさまざまな種類の工作機械油と接触することによって引き起こされる汚染を防止し、切削液中の嫌気性細菌の増殖を防ぐのに役立ちます。切削液の性能維持、長寿命化、臭気の発生の低減に貢献します。
切削液の性能監視: 切削液の最適な性能を確保するには、その濃度を定期的に監視することが重要です。これは屈折計を使用して行うことができます。通常、屈折計には濃度レベルを示す明確な細い線が表示されます。ただし、切削液に乳化したレール油が多く含まれる場合、屈折計の細線がぼやけ、浮遊油の含有量が比較的多くなることを示します。あるいは、滴定によって切削液の濃度を測定し、新しい切削液の濃度と比較することもできます。これは、浮遊油の乳化度を判断するのに役立ちます。
浮遊油の除去: 最近の工作機械には自動浮遊油分離装置が装備されていることが多く、これを別のコンポーネントとして装置に追加することもできます。より大きなシステムでは、通常、浮遊油やその他の不純物を除去するためにフィルターと遠心分離機が使用されます。さらに、油膜は工業用掃除機やその他のツールを使用して手動で取り除くことができます。
ガイドオイルと切削液が適切にメンテナンスされていない場合、CNC 加工部品にどのような悪影響がありますか?
ガイドオイルや切削液のメンテナンスが不適切だと、さまざまな悪影響が生じる可能性があります。CNC機械加工部品:
切削工具にガイドオイルによる適切な潤滑が行われていない場合、工具の摩耗が一般的に問題になる可能性があります。これにより摩耗が増加し、最終的には早期故障につながる可能性があります。
また、加工面の品質低下も問題となります。適切な潤滑を行うと、表面仕上げが滑らかになり、寸法の不正確さが発生する可能性があります。
冷却が不十分だと熱損傷が発生する可能性があり、工具とワークピースの両方に悪影響を与える可能性があります。切削液は熱の放散に役立つため、適切な冷却を確保することが重要です。
切削液を適切に管理することは、加工中に効率的に切りくずを除去するために非常に重要です。流体管理が不十分だと切りくずが蓄積し、加工プロセスに悪影響を及ぼし、工具の破損につながる可能性があります。さらに、適切な液体が存在しないと、精密旋削部品特に流体が耐腐食性を失った場合、錆びや腐食が起こりやすくなります。したがって、これらの問題の発生を防ぐために切削液を効果的に管理することが重要です。
投稿日時: 2024 年 5 月 13 日