水基冷却液混配方法

　　水基金属冷却液必须进行正确的混配并保持合理的浓度范围以最大限度提高性能。当冷却液的浓缩液和水被混合并灌注到机床的贮液罐和中央系统时，必须对冷却液的浓度进行测试以确保起始浓度是正确的。对浓度的测量可以使用海纳化学折光仪、浓度测试计来完成。

　　浓度的表达方法可以是百分比，也可以是金属冷却液浓缩液与全部混合液体积的比率。例如：在96 升水中添加4 升的浓缩液＝4%或是1:25 的混配比率。典型的金属冷却液浓度范围是5%-10%。理想模式是每天对浓度进行检测并根据要求进行调整。根据配比每天需要进行新的混配以弥补因为蒸发和使用造成的溶质损失。

　　水基金属冷却液的种类：

　　乳化液（又作“可乳化油”）是油、乳化剂和其他功能性添加剂及水的混合物，以浓缩液的形式提供给使用者。乳化液浓和缩液通常含60%-90%的油，可以用水来稀释，典型的配比是一份浓缩液配20 份水，亦即浓度为5%。与水混合时呈现不透明乳状外观。因通常能够与黑色金属和有色金属一起作用，并有多种应用，所以通常被用作普遍适用的冷却液。

　　半合成冷却液比乳化液含油低得多。典型的浓缩液含有5%-40%i的油。与水混配时，通常为1 份浓缩液配20 份水，即浓度为5%，混配液呈现不透明至半透明状。此类冷却液亦指化学性或预制化学性乳化液，这是因为浓缩液在制备过程中含有水与乳化液或离散的油，这与乳化液浓缩液不同，后者只在稀释使用时才生成乳化液。这些冷却液通常具有足够的滑润性，可应用于中等负荷至重型负荷范围（亦即无心磨与徐变进给研磨、或车削和钻孔）。其润湿和冷却性能较之乳化液为佳，可支持更高的流速和进给速率ii。全合成冷却液不含矿物油。大多数合成冷却液在与水混合时有透明的外观。有几种全合成冷却液被归类为合成类乳液，它们不含矿物油、但是与水混合时呈现不透明乳状液。全合成冷却液可应用于轻负荷（即双面研磨、表面研磨或铣削）至重负荷（即徐变进给研磨、车螺纹和钻孔）范围，而合成类乳液则在极重型应用方面表现良好。全合成冷却液通常泡沫量极低、清洁并具有良好的冷却性能，可支持高加工效率和进料、高生产率以及良好的产品大小尺度的控制。
　　如何混配金属冷却液

　　在混配海纳冷却液时，要向水中添加乳化液，乳化剂使水中的油滴颗粒悬浮起来，并会如预期产生稳定的稀释的乳化液。如果反顺序向浓缩液加水，乳化剂就会释放出部分的浓缩液以捕获住水分子。这样就会生成一种逆向性的乳化液，从而导致冷却液中部分成分如润滑组分、杀菌剂和腐蚀抑制成分的丢失。冷却液中部分或是全部的化学性组分都可能会受到影响。混配的稳定性、浓度同样会受到逆向性乳化液的影响。完成冷却液的混配，则应使用折光仪测试其浓度，检测是否达到要使用要求。

　　混配需知

　　应当：

　　在手动混配时必须是向水中注入浓缩液。
　　如欲提高冷却的浓度，在贮液罐适合良好混合处直接添加浓缩液。
　　测量浓度之前对冷却液进行彻底的混匀。
　　使用海纳化学折光仪测试冷却液的浓度。

　　不可：

　　在液槽中注入浓缩液，并向浓缩液中注水。
　　向配制桶中或预配槽中注入浓缩液，并向浓缩液中注水。
　　在冷却液贮液罐中混入未知的浓缩液。
　　用目测或大体感知的方法来控制浓度。
　　在机床的工作区灌入浓缩液，然后打开喷嘴对浓缩液进行混配。

　　保持浓度和冷却液的体积

　　金属冷却液由于每天的蒸发、随加工工件和脱落的金属废屑流失、与硬水发生反应以及泼溅等原因而不断消耗。机床贮液罐中的冷却液日平均消耗量可能高达整个液槽容积的10%。例：一个100 加仑的液槽，在工作一整天之后只剩下了90 加仑的金属冷却液，其中10 加仑是由于蒸发、流失和泼溅而被消耗掉了，也就是液槽容积的10%。金属冷却液的日消耗各不相同，受到操作、金属冷却液自身的类型、加工工件的数量以及其他车间生产条件的影响。

　　应当知道冷却液中含有某些成分，会产生特定的效用。这些成分可能包括：

　　杀菌剂：防止某些产生恶臭的细菌和霉菌的生长。
　　腐蚀抑制剂：防止机床、机床零部件、液槽中的金属废屑生锈或腐蚀。
　　润滑剂：提高刀具的使用寿命、提高生产率
　　泡沫抑制剂：防止泡沫问题的发生。

　　这些成分在执行了各自的功能以后也在发生消耗，需要每天进行补偿。例：在加工铸铁时，冷却液中需含有大量的腐蚀抑制剂（防锈剂）。腐蚀抑制剂防止机床、加工工件及液槽中累积的金属碎屑生锈。由于铸铁具有很大的表面区域需要保护，因此加工过程会耗尽冷却液中的腐蚀抑制剂成分，其速度大于对润滑剂成分的消耗。这称为“选择性消耗”。应对选择性消耗的方法就是每天向冷却液的混合液进行补充。

　　下列操作就是选择性消耗的实例：

　　铸铁：快速消耗腐蚀抑制成分（防锈成分）。
　　铝：消耗润滑剂成分，但是一般不影响腐蚀抑制剂成分。
　　污物/油污贮液槽：消耗杀菌剂成分。
　　高压/高速度操作：消耗消泡成分。
　　硬水：消耗将冷却液维持成一个整体的乳化剂成分。

　　补充冷却液容积以及保持正确的冷却液浓度的正确步骤是每天向贮液罐中注入预配好的冷却液。混配的浓度略低于最先充满中央系统或机床贮液罐的换液混配浓度。不要单独添加水。通常的推荐补充浓度（最终目标浓度为5%）

　　以上数值仅作为参考，实际补充浓度可能有所变化，这取决于具体加工、工件的配置、冷却液的类型、水质、环境条件、过滤系统等等因素。即使补充得当，随着冷却液的老化可能还需要其他的添加剂（比如杀菌剂成分）以延长冷却液的使用寿命、保持冷却液的性能。

　　如果金属冷却液浓度太高会产生什么情况？

　　如果金属冷却液的浓度高于推荐浓度，必须采取措施降低其浓度。浓度越高产生的问题也越多，如同浓度越低问题多一样。

　　我们不推荐仅仅依靠添加水来尝试解决浓度过高的问题。仅是添加水可能导致关键组分含量过少，从而非常可能产生诸如腐蚀、细菌孳生、刀具使用寿命缩短、乳化液失去均质等等问题。解决冷却液浓度过高的最佳措施是向桶或其他可容纳区域倾空部分冷却液，然后使用取自于浓度较低的预配混合液来取代这部分的体积。这样可以降低冷却液的浓度而保持要求的工作性。

　　请切记按照推荐保持金属冷却液的浓度范围将提升操作的整体性能、提高生产率、延长冷却液的使用寿命、降低处理废液的成本，并提高操作者的整体舒适程度。我们建议在工作初始对冷却液进行合理混配，这非常重要。例行的浓度检查以及正确的补充是管理冷却液的关键所在。

（常州海纳化学技术）

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