金屬加工領(lǐng)域廣泛使用切削液,它主要起潤(rùn)滑、防銹、清洗、冷卻作用?;瘜W(xué)合成切削液是一種新型水基切削液,它是由各種添加劑復(fù)配而成,具有性能穩(wěn)定,使用周期長(zhǎng),低污染等優(yōu)點(diǎn)。
起泡原因分析
“泡沫”是不溶性氣體在外力作用下進(jìn)入液體之中,并被液體隔離的非均相系統(tǒng),即氣體分散在液體中的一種肢體系統(tǒng)。泡沫的產(chǎn)生與液體的表面張力直接有關(guān)。將所研制的化學(xué)合成切削液配制成一系列不同濃度的水溶液,測(cè)定不同濃度水溶液的表面張力。 經(jīng)一系列的實(shí)驗(yàn)可以看出,加入切削液能顯著降低水的表而張力。當(dāng)濃度達(dá)到I. 50h時(shí),表面張力降至最低。即CM(二值為I.5%。從曲線的特征看出,切削液類似于一種表而活性劑,當(dāng)切削液濃度達(dá)到(:61(二時(shí),水溶液表面就聚集了大量的表面活性物質(zhì),形成單分子膜,使系統(tǒng)表而張力達(dá)最小。表而活性物質(zhì)具有雙親結(jié)構(gòu),一端親水,一端親油,易形成泡沫。實(shí)際使用切削液,配制濃度大于CM(二值,溶液中有足夠數(shù)量的表而活性物質(zhì),當(dāng)在金屬加工過程切削液循環(huán)使用時(shí),與大量空氣接觸,會(huì)形成氣泡,切削液中的表面活性物質(zhì)在氣液界面定向排列形成吸附膜,使泡沫穩(wěn)定存在。隨著切削過程進(jìn)行,一些固體微粒也易吸附在泡沫表面,形成三相泡沫,使泡沫更穩(wěn)定。因此,切削液形成泡沫的主要原因是表而活性物質(zhì)在氣一液界而發(fā)生正吸附,形成穩(wěn)定的吸收膜。
消泡劑原理
切削液中的氣泡要經(jīng)過氣泡的再分布,減薄吸附膜厚度才能自然消泡。氣泡的再分布主要是由于附加壓力不同造成的,當(dāng)切削液中產(chǎn)生大小不等的氣泡時(shí),設(shè)小氣泡“率半徑為一大氣泡為It,附加壓力2,r> 2(r,當(dāng)兩個(gè)氣泡接觸時(shí),氣體通過界而由小氣泡向大氣泡擴(kuò)散,使小氣泡變小,大氣泡變大而破裂。減薄吸附膜厚度靠排液與蒸發(fā),當(dāng)切削液中形成氣泡時(shí),對(duì)液體而言是凹液而,附加壓力指向曲率中心,這種力使液體移動(dòng)造成膜壁變薄,使泡破裂。自然消泡時(shí)間長(zhǎng),達(dá)不到要求,但根據(jù)上述原理我們可以有目的地加入相應(yīng)物質(zhì),使其迅速消泡。當(dāng)泡沫產(chǎn)生時(shí),可加入一種具有更低表而張力的物質(zhì),使其迅速滲入泡沫之間液膜上,由于表而張力低的液體自動(dòng)流向表面張力高的液體,引起氣泡應(yīng)力不平衡,達(dá)到消泡目的。而加入一種川13值為。_4之間的物質(zhì),可捕獲表面活性物質(zhì)憎水鏈端,使其迅速鋪展,抑制形成彈性膜,防止形成氣泡,以此達(dá)到消泡,抑泡目的。
消泡劑用量
消泡劑廠家研制的化學(xué)合成切削液是高效濃縮液,使用時(shí)加20倍水沖稀,特種復(fù)合型切削液消泡劑直接加入稀溶液能達(dá)到良好的消泡性,但使用不方便,應(yīng)當(dāng)把它添加到濃縮液中。按上述正交實(shí)驗(yàn)得到的最佳配比配制出復(fù)合型消泡劑進(jìn)行加入量與加入工藝實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明,此復(fù)合消泡劑最好在切削液配制過程中加入