車間集中過濾系統

集中過濾系統是隨著汽車合資企業而引入我國的。隨著我國汽車工業的發展，特別是10萬輛以上批量動力總成項目的增多，集中過濾系統的使用在國內已越來越普遍。相對于日系企業來說，歐美企業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方面處于世界前列，但在切削液集中過濾系統的設計上，特別是穩定、可靠的負壓集中過濾系統方面，要遜后于歐洲企業。目前，國內絕大部分集中過濾系統為歐洲企業所設計制造，流量從50－3000m3/h不等。

　　負壓式集中過濾系統

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

　　相對于機床自帶的切削液處理系統，集中過濾系統的優點是很明顯的，主要表現在以下幾個方面：延長切削液的使用壽命，一般為2－4倍；減少切削液維護、檢測的工作量；濃度、溫度控制更穩定；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，并及時發現泄漏。

　　切削液的選用

　　相對于機床本身，切削液因只是“配角”往往易被人們所忽視，因此，切削液大多為機床供應商（簡稱OEM）所推薦。這樣做的好處是，可以規避設備調試驗收時因切削液可能產生的問題所帶來的風險，然而后期生產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格談判上已處于被動，特別是集中過濾系統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，汽車制造業企業宜在工業規劃初期就著手考慮切削液的選型問題。

　　切削液的選擇應考慮的主要因素包括：工件材質、加工方式、成本、環保和工業衛生的要求，以及當地的水質特點等。

　　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重點考慮的因素。而鋁為活潑金屬，應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到60%以上。而新近流行的合成酯或植物油應用技術，減少了礦物油的使用量。

　　水溶性切削液很多情況下是因為腐敗發臭而需要換槽。因此，普通切削液在使用過程中須頻繁地添加殺菌劑、PH調整劑等來抑制菌類的繁殖。目前，國內市場上出現了一些生物穩定型產品，幾乎不需添加除原液外的任何維護用品，但其價格也為普通切削液的兩倍左右。在國內環保要求尚不是十分嚴的情況下，即使加上日常維護費用，普通切削液仍較為經濟。因此，生物穩定型切削液的應用推廣仍受到限制。

　　日常監測

　　1、配制方法

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

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

　　2、日常監測指標

　　水溶性切削液的日常監測指標主要有：濃度、PH值、微生物、浮油、防銹性。

　　□ 濃度的測定和控制

　　如果濃度經常出現波動大的現易，則乳化液的穩定性將受到影響。因此，濃度宜控制在X±1%范圍內，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，則會造成細菌繁殖增快，防銹性下降，需添加PH調節劑提高PH值。

　　□ 微生物的測定

　　切削液中的微生物主要是指細菌和霉菌，可通過培養基來測定。培養周期為2－7天，期間應觀察兩次。24h后如果細菌數達到103或霉菌數達到“＋”以上，則須及時進行殺菌處理。7天后細菌數達到103或霉菌數達到“＋”，可以再跟蹤或進行預防性殺菌處理；如果細菌數達到105或霉菌數達到“＋＋”，則須進行殺菌處理。

　　□ 浮油的測定

　　可取100ml切削液靜置24h后觀察其浮油體積。如果浮油達到2%以上應撇油。浮油含量太高會導致細菌繁殖迅速。

　　□ 防銹性的測定

　　國標是采用鋼片或鑄鐵片來做檢測試樣的。在實踐中，我們參照了歐洲標準，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，蓋上培養皿，23℃恒溫下放置24h，沖洗掉鑄鐵屑，觀察濾紙上銹點的數量，并進行評級。將此級別與現場零件的生銹情況進行對比，以確定切削液的日�？刂茦藴省Ａ慵�的生銹情況是與當地的氣候直接相關的，我們制定的標準為夏天≤2級，零件可存放3－7天。市場上有標準的鑄鐵屑銷售，但為了找到切削液的防銹性與現場零件生銹情況的關聯性，也可用零件自制鑄鐵屑。

　　3、檢測頻次

　　濃度、PH值、細菌、浮油等指標的檢測周期一般以一周為宜。防銹性可根據當地的氣候情況調整頻次。干燥低溫季節，零件不易生銹，可不檢測切削液的防銹性；高溫梅雨季節，應每周檢測一次。

　　維護與運行

　　1、根據每周的監測結果，及時調整濃度，進行殺菌，調整PH值，撇去浮油。

　　2、在停產時應不間斷地開啟切削液的“小循環”，即集中過濾系統內部循環；在放長假時應每3天左右，開啟供液主泵和機床，進行一定時間的“大循環”。

　　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。實踐中，我們是根據切削液的質量狀況和切削液的維護成本兩方面來綜合考慮，判斷是否繼續使用或進行換槽。

　　1、切削液的質量狀況，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，應考慮是否換槽。

　　2、由于細菌生長頻繁，出現乳化液分層、PH值不穩定、強的刺激性氣味等現象，造成維護消耗明顯增加，則須進行換槽。

　　結束語

　　集中過濾系統通過從設備設計、切削液的選型和配制、維護監測、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。

　　由于集中過濾系統切削液一次性投入量大，費用少則幾萬元，多則上百萬元。因此，設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，總容積達1600m3。通過上述全過程的質量控制，切削液的換槽周期至少為兩年，*長的達4年以上。