車間集中過濾系統(tǒng)

集中過濾系統(tǒng)是隨著汽車合資企業(yè)而引入我國的。隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，特別是10萬輛以上批量動力總成項(xiàng)目的增多，集中過濾系統(tǒng)的使用在國內(nèi)已越來越普遍。相對于日系企業(yè)來說，歐美企業(yè)更偏愛于使用集中過濾方式。因此，日本雖然在汽車制造技術(shù)方面處于世界前列，但在切削液集中過濾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，特別是穩(wěn)定、可靠的負(fù)壓集中過濾系統(tǒng)方面，要遜后于歐洲企業(yè)。目前，國內(nèi)絕大部分集中過濾系統(tǒng)為歐洲企業(yè)所設(shè)計(jì)制造，流量從50－3000m3/h不等。

　　負(fù)壓式集中過濾系統(tǒng)

　　一般來說，負(fù)壓式集中過濾系統(tǒng)由預(yù)刮槽、紙帶過濾機(jī)、負(fù)壓箱、凈液箱、泵組、管道系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、自動油水配制系統(tǒng)和撇油器等部分組成。若工件材質(zhì)為鋁材，則還需配有溫度控制系統(tǒng)。通過管道集中向機(jī)床配送切削液，加工后帶廢屑的切削液通過地溝或空中管道流回系統(tǒng)循環(huán)使用。

　　相對于機(jī)床自帶的切削液處理系統(tǒng)，集中過濾系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是很明顯的，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：延長切削液的使用壽命，一般為2－4倍；減少切削液維護(hù)、檢測的工作量；濃度、溫度控制更穩(wěn)定；過濾效果更好；減少廢液的排放和切削液泄漏，特別是通過空中管道回流的方式，相對于地溝方式更能減少人為污染，并及時發(fā)現(xiàn)泄漏。

　　切削液的選用

　　相對于機(jī)床本身，切削液因只是“配角”往往易被人們所忽視，因此，切削液大多為機(jī)床供應(yīng)商（簡稱OEM）所推薦。這樣做的好處是，可以規(guī)避設(shè)備調(diào)試驗(yàn)收時因切削液可能產(chǎn)生的問題所帶來的風(fēng)險(xiǎn)，然而后期生產(chǎn)的成本壓力也是非常大的。通過OEM方式引入的切削液，用戶在切削液采購價(jià)格談判上已處于被動，特別是集中過濾系統(tǒng)因不便于更換而顯得尤為突出。因此，在成本壓力越來越大的今天，汽車制造業(yè)企業(yè)宜在工業(yè)規(guī)劃初期就著手考慮切削液的選型問題。

　　切削液的選擇應(yīng)考慮的主要因素包括：工件材質(zhì)、加工方式、成本、環(huán)保和工業(yè)衛(wèi)生的要求，以及當(dāng)?shù)氐乃�質(zhì)特點(diǎn)等。

　　汽車的動力總成上所用的主要材料不外乎鑄鐵、碳鋼、鑄鋁三種。鑄鐵相對于其他材料來說更容易生銹，因此對于鑄鐵的加工，切削液的防銹性能是應(yīng)重點(diǎn)考慮的因素。而鋁為活潑金屬，應(yīng)選用對鋁無腐蝕的切削液。車、銑削等加工工藝可采用一般的乳化液或微乳化液；剃齒、插齒、滾齒、深孔鉆、拉削宜選用極壓乳化液，甚至抗極壓純油。而對于鑄鋁的加工，特別是使用精度比較高的MAPAL鉸刀時，切削液應(yīng)有很好的邊界潤滑性能，為此，MAPAL公司往往要求乳化液中油含量達(dá)到60%以上。而新近流行的合成酯或植物油應(yīng)用技術(shù)，減少了礦物油的使用量。

　　水溶性切削液很多情況下是因?yàn)楦瘮“l(fā)臭而需要換槽。因此，普通切削液在使用過程中須頻繁地添加殺菌劑、PH調(diào)整劑等來抑制菌類的繁殖。目前，國內(nèi)市場上出現(xiàn)了一些生物穩(wěn)定型產(chǎn)品，幾乎不需添加除原液外的任何維護(hù)用品，但其價(jià)格也為普通切削液的兩倍左右。在國內(nèi)環(huán)保要求尚不是十分嚴(yán)的情況下，即使加上日常維護(hù)費(fèi)用，普通切削液仍較為經(jīng)濟(jì)。因此，生物穩(wěn)定型切削液的應(yīng)用推廣仍受到限制。

　　日常監(jiān)測

　　1、配制方法

　　如果是新制造切削液系統(tǒng)的初次配槽，可用清水將系統(tǒng)清洗干凈后直接配制。開啟加液泵將原液緩慢泵入系統(tǒng)中，同時開啟循環(huán)泵讓油水得到充分的混合乳化。

　　如果是舊的系統(tǒng)換槽，則需提前24h加入清洗殺菌劑至舊切削液中循環(huán)，清洗劑一般由切削液供應(yīng)商推薦。然后，排掉舊的乳化液，配制1%左右的切削液清洗系統(tǒng)和機(jī)床，2－4h后排放，再用清水徹底清洗過濾系統(tǒng)，*后按工藝要求配置一定濃度的切削液。

　　2、日常監(jiān)測指標(biāo)

　　水溶性切削液的日常監(jiān)測指標(biāo)主要有：濃度、PH值、微生物、浮油、防銹性。

　　□ 濃度的測定和控制

　　如果濃度經(jīng)常出現(xiàn)波動大的現(xiàn)易，則乳化液的穩(wěn)定性將受到影響。因此，濃度宜控制在X±1%范圍內(nèi)，X為使用濃度。

　　□ PH值的測量

　　一般來說，PH值宜控制在≥8．7%。如果PH值偏低，則會造成細(xì)菌繁殖增快，防銹性下降，需添加PH調(diào)節(jié)劑提高PH值。

　　□ 微生物的測定

　　切削液中的微生物主要是指細(xì)菌和霉菌，可通過培養(yǎng)基來測定。培養(yǎng)周期為2－7天，期間應(yīng)觀察兩次。24h后如果細(xì)菌數(shù)達(dá)到103或霉菌數(shù)達(dá)到“＋”以上，則須及時進(jìn)行殺菌處理。7天后細(xì)菌數(shù)達(dá)到103或霉菌數(shù)達(dá)到“＋”，可以再跟蹤或進(jìn)行預(yù)防性殺菌處理；如果細(xì)菌數(shù)達(dá)到105或霉菌數(shù)達(dá)到“＋＋”，則須進(jìn)行殺菌處理。

　　□ 浮油的測定

　　可取100ml切削液靜置24h后觀察其浮油體積。如果浮油達(dá)到2%以上應(yīng)撇油。浮油含量太高會導(dǎo)致細(xì)菌繁殖迅速。

　　□ 防銹性的測定

　　國標(biāo)是采用鋼片或鑄鐵片來做檢測試樣的。在實(shí)踐中，我們參照了歐洲標(biāo)準(zhǔn)，即用鑄鐵屑作為試樣。具體方法如下：稱取2g鑄鐵屑，平鋪于畫40mm圓圈的濾紙上，用滴管取2ml待測切削液滴至鑄鐵屑上，蓋上培養(yǎng)皿，23℃恒溫下放置24h，沖洗掉鑄鐵屑，觀察濾紙上銹點(diǎn)的數(shù)量，并進(jìn)行評級。將此級別與現(xiàn)場零件的生銹情況進(jìn)行對比，以確定切削液的日�？刂茦�(biāo)準(zhǔn)。零件的生銹情況是與當(dāng)?shù)氐臍夂蛑苯酉嚓P(guān)的，我們制定的標(biāo)準(zhǔn)為夏天≤2級，零件可存放3－7天。市場上有標(biāo)準(zhǔn)的鑄鐵屑銷售，但為了找到切削液的防銹性與現(xiàn)場零件生銹情況的關(guān)聯(lián)性，也可用零件自制鑄鐵屑。

　　3、檢測頻次

　　濃度、PH值、細(xì)菌、浮油等指標(biāo)的檢測周期一般以一周為宜。防銹性可根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r調(diào)整頻次。干燥低溫季節(jié)，零件不易生銹，可不檢測切削液的防銹性；高溫梅雨季節(jié)，應(yīng)每周檢測一次。

　　維護(hù)與運(yùn)行

　　1、根據(jù)每周的監(jiān)測結(jié)果，及時調(diào)整濃度，進(jìn)行殺菌，調(diào)整PH值，撇去浮油。

　　2、在停產(chǎn)時應(yīng)不間斷地開啟切削液的“小循環(huán)”，即集中過濾系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)；在放長假時應(yīng)每3天左右，開啟供液主泵和機(jī)床，進(jìn)行一定時間的“大循環(huán)”。

　　換槽時間的確定

　　如何選擇合理的換槽時間是一個很重要的問題。實(shí)踐中，我們是根據(jù)切削液的質(zhì)量狀況和切削液的維護(hù)成本兩方面來綜合考慮，判斷是否繼續(xù)使用或進(jìn)行換槽。

　　1、切削液的質(zhì)量狀況，主要是指切削液的防銹性能。切削液使用一段時間后，由于氯離子的積累、水硬度的增加，切削液的防銹性能將無法通過提高濃度等措施得以改善時，應(yīng)考慮是否換槽。

　　2、由于細(xì)菌生長頻繁，出現(xiàn)乳化液分層、PH值不穩(wěn)定、強(qiáng)的刺激性氣味等現(xiàn)象，造成維護(hù)消耗明顯增加，則須進(jìn)行換槽。

　　結(jié)束語

　　集中過濾系統(tǒng)通過從設(shè)備設(shè)計(jì)、切削液的選型和配制、維護(hù)監(jiān)測、換槽的全過程管理，使切削液的使用壽命得以延長，成本得以下降。

　　由于集中過濾系統(tǒng)切削液一次性投入量大，費(fèi)用少則幾萬元，多則上百萬元。因此，設(shè)法通過延長切削液的使用壽命來降低切削液的消耗，顯得尤為重要。目前，神龍汽車公司共有14個水溶性切削液集中過濾系統(tǒng)，總?cè)莘e達(dá)1600m3。通過上述全過程的質(zhì)量控制，切削液的換槽周期至少為兩年，*長的達(dá)4年以上。