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如何选择和使用冷却润滑剂进行石材切割

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-11-28 1:02:55 * 浏览: 2
1冷却润滑剂的机理冷却润滑剂可以充分改善石材的切割条件。它主要由乳化剂和基础油组成,因此也称为润滑剂。由于这种物质溶于水后通常会被乳化,因此也称为乳剂冲洗。石材切割用冷却润滑剂的工作机理比较复杂。对于不同的物体,无论是物理现象还是化学现象,都有不同的冷却润滑剂方法。 1.1对金刚石的作用机理(1)降低金刚石-岩石锯切界面的温度冷却润滑剂是一种表面活性剂,可以吸附在金刚石-岩石表面,并形成润滑膜,以改善金刚石界面的润滑性,从而降低金刚石表面的润滑性。摩擦阻力,使锯切过程中产生的热量最小,从而降低了界面温度,或降低了金刚石的氧化或石墨化速率,有利于保持金刚石的硬度和强度。根据室内测量,与使用清洁水相比,含量为0.2%的冷却润滑剂可使金刚石-岩石边界的摩擦系数降低60%以上。另外,由于冷却膜分子在金刚石和岩石表面上的定向吸附而形成的润滑膜,降低了摩擦阻力。吸附能力的强度和润滑膜的强度与冷却润滑剂的分子结构和吸附基因有关。 (2)加快金刚石-岩石锯切界面的热扩散速率。金刚石具有亲油性和疏水性的特征。冷却润滑剂水溶液的表面张力相对较低,仅为32.5X10-3N / cm,小于水的50%。对金刚石具有良好的润湿性,表面张力低,可以有效提高界面的热扩散速度,缩短金刚石加热时间,降低金刚石的氧化或石墨化程度,改善金刚石的工作环境。有利于减少其磨损,从而增加钻石的使用寿命。 1.2对金属键的作用机理金刚石结节(刀头)是通过将金刚石与各种金属粉末键合并烧结而制成的。在将各种粉末烧结成团块后,它们起着包裹钻石的作用,并成为胚状体。在锯切过程中,由于金属混合物(胚体)的持续磨损,新的钻石不断暴露出来,从而可以进行锯切过程。持续地,粘合剂的磨损速度也是影响刮刀寿命的重要因素。 (1)冷却润滑剂降低了粘结岩石边界的摩擦阻力。冷却剂润滑剂不仅可以吸附在金刚石表面上,而且可以吸附在结合剂金属的表面上,从而改善了结合剂-岩石表面的润滑性。减小边界的摩擦阻力有利于减小粘合剂的磨损。实验室测试证明,当使用0.2%的冷却润滑剂时,结合剂上的岩石磨损可以减少到用水的1/10。这为粘合剂保护钻石创造了有利的条件。 (2)冷却润滑剂促进石材粉末在冷却液中的沉淀并尽快排出。冷却润滑剂包含一定量的聚合物沉淀剂。它可以使石粉颗粒快速结块,使其结块并快速沉降。因此,大大降低了冷却液中石粉的浓度,减少了冷却液循环使用过程中粘结剂的磨损,保证了粘结剂与金刚石的同时磨损,不会引起金刚石的磨损。过早脱落,并延长了刀头的使用时间。生活。已确定,对于直径为20μm的石英颗粒,1g可以吸收0.1mg的冷却润滑剂分子,而对于小于5μm的石英颗粒,m可以吸收0.8mg以上。在切割这些石头时产生的木炭粉可以在冷却剂冲洗下早晚排出,从而减少了岩粉的反复压碎。 1.3减少锯片基材摆动的机理在锯切过程中,锯片可能会出现严重的摆动现象,这会导致设备电流增加,无法继续锯切。造成这种情况的原因有两个:一是锯片基板变形而引起挠曲,这主要表现为狭缝宽度过大,可以通过校正基板来解决;其二是在锯片基板和锯片基板之间。缝隙两侧的岩壁。摩擦效果主要表现为缝隙宽度基本正常,上锯切期间机械操作正常,电流值正常,而深切锯切必须降低锯片或左锯片的进料浓度。正确的步行速度。在第二种情况下,使用冷却润滑剂可以有效地解决该问题。冷却润滑剂在锯切界面(基材和岩石锯切表面)上产生物理化学吸附,形成一层厚的润滑膜。摩擦系数高达0.38或更大,如果使用含量为0.2%的冷却润滑剂,则摩擦系数可以立即降低到约0.1。即,在使用冷却润滑剂之后,基板和岩壁之间的摩擦阻力可以比原始的减少70%以上。随着切削阻力的减小,刀片的接收条件得到改善。锯片底座的偏转和振动得到控制,从而延长了锯片的使用寿命。 2冷却润滑剂的组成完整石材切割过程中的冷却润滑剂应由乳化剂,润滑油和沉淀剂组成。在某些情况下,仅使用乳化剂和沉淀剂,或润滑油和沉淀剂。三种成分中的每种都有很多类型,不同类型的性能也不同。 (1)乳化剂主要由表面活性剂组成。表面活性剂的分子由亲脂性基团和亲水性基团两部分组成。少量添加可以大大降低溶剂(通常是水)的表面张力或液固界面张力,并改变系统的界面状态。根据亲水基团结构的类型及其在水中的离子状态,冷却润滑剂可分为四类:阴离子冷却润滑剂(烷基磺酸钠,烷基磺酸钠,烷基乙酸钠,磷酸烷基磷酸钠),阳离子冷却润滑剂(仲胺,仲胺,叔胺,季胺盐),两性冷却润滑剂(氨基酸型,甜菜碱型),非离子冷却润滑剂(聚乙二醇型)。乳化剂主要用于润滑和冷却。 (2)润滑油润滑油可归纳为三类:一类是机油,通常是动物油和植物油,另一类是矿物油,主要是石油产品,第三类是化学合成油。其中,矿物油来源充足,成本低廉,适用范围广,稳定性好,因此应用最多。动植物油含有大量的硬脂酸,化学稳定性差,并且来源有限。合成油是一种通过化学合成制得的新型润滑油。它可以满足矿物油无法满足的某些特性,但是具有实用范围狭窄,成本高以及通用性差的特点。该成分主要起到分散和冷却的作用。 (3)沉淀剂沉淀剂作为冷却润滑剂的助剂,可使切削过程中产生的石粉絮凝并进一步沉淀出来,使冷却液中的石粉浓度大大降低,从而削弱了刀头。 。胎体的反复磨损有利于延长刀头的寿命。根据沉淀石粉的原理,它可以分为两种类型:无机沉淀剂和有机沉淀剂。 ①无机沉淀物主要由无机电解质(如NaCl,Na2SO4)等组成。其工作原理是被无机电解质离子化的阳离子(如Na +)中和石粉表面的电性能,从而降低了排斥力在石粉之间进行研磨,使石粉表面的水合层变薄,然后通过热运动进行团聚。电解质聚集后沉淀物的体积异构体相对较小且牢固。 ②有机沉淀剂主要由聚合物(如聚丙烯邻苯二甲酰胺)组成。它的工作原理是聚合物分子链上的吸附基团同时吸附在两个或多个石粉颗粒上,在它们之间建立“基团”,桥连它们,然后卷曲大分子,使这些石粉颗粒可疑。最终失去了稳定性。被聚合物絮凝后的石粉相对疏松并且体积大。 3冷却润滑剂的选择3.1冷却润滑剂的类型的选择可以用作冷却润滑剂的材料有很多种,但这并不意味着我们可以选择任何一种材料作为冷却润滑剂,因为在配制冷却润滑剂时对于石材切割,有许多因素需要考虑,例如原料来源的难度,冷却润滑剂的质量,消耗的大小以及价格是否便宜等。 (1)冷却润滑材料的选择石材加工的主要对象是花岗岩。相关研究证实,在溶液pH值大于3.6的条件下,花岗岩粉末表面带负电。如果选择阳离子冷却润滑剂,由于正负电吸引,石粉必定会吸附大量的冷却润滑剂,从而导致不必要的消耗并使冷却液失效。非离子冷却润滑剂不会在水中离子化。实验室和现场测试证明,用石粉容易产生物理吸附并降低冷却和润滑的质量。阴离子冷却润滑剂的材料可以克服这些缺点。它在水中离子化并以阴离子状态存在。由于排斥相同电力的原理,它将排斥冷却液中石粉的吸附,从而减少其自身的消耗。并发挥其冷却润滑作用。更重要的是,冷却润滑剂能否起到良好的作用取决于它是否可以降低金刚石-花岗岩与car体-花岗岩之间的摩擦系数,并降低摩擦系数。到什么程度。在常用的阴离子冷却润滑剂中,海藻酸钠钠盐溶液具有最低的摩擦减小系数。它可以有效地减少石材切割过程中金刚石锯片之间的摩擦阻力,并减少切割过程中产生的热量。保证了金刚石的硬度和强度,并大大提高了锯条的使用寿命。因此,在配制石材切削冷却润滑剂时,优选烷基钠盐作为主要材料。因为它具有广泛的优势,例如来源广泛,价格便宜,良好的散热和减摩特性以及低消耗。 (2)沉淀剂的选择无机沉淀和有机沉淀均具有沉淀石粉的功能。竞争的选择取决于具体情况。如果选择氯化钠作为无机沉淀剂,则当沉淀池中的石粉浓度较高时,只有当冷却润滑剂中的氯化钠含量较高时,才能发挥有效的沉淀作用。室内准备表明冷却润滑剂中NaCl的含量根本无法满足要求,因为在该浓度以下,冷却润滑剂已经产生了严重的絮凝分离并失去了稳定性。因此,在冷却润滑剂中添加无机电解质作为沉淀剂是不可行的。为了易于使用,可以选择聚合物作为沉淀剂。聚丙烯酰胺是理想的。它是非离子性的,添加到冷却润滑剂中时不会影响冷却液的稳定性,并且其邻苯二甲酰胺基团(mdash,CONH2)具有很强的极性,因此具有良好的水溶性。当在水中遇到石粉时,邻苯二甲酰胺基团通过氢键将石粉颗粒吸附到聚丙烯邻苯二甲酰胺的大分子链上。结果,许多石粉颗粒形成“桥”,然后桥穿过聚合物。分子链的卷曲作用会使大量的石粉颗粒絮凝成团,这将导致石粉失去沉降稳定性和前夕。很快就会安定下来。 3.2冷却润滑剂质量的选择仪器选择正确类型的冷却润滑剂还不够,还要注意选择高质量的产品。首选是从正规制造商那里选择合格的产品,以确保冷却润滑剂的可靠性。购买时检查三证,证明产品的保质期。其次,要注意冷却润滑剂的安全性。冷却润滑剂本身不应对环境,石头,人体产生不利影响或损害,但是某些不正确的准备工作或其他因素也可能带来不利影响。因此,购买和选择时请注意。首先,您可以使用鼻子闻到,没有异味或其他气味,然后观察其形状。上层不得有任何大小的泡沫或其他固体漂浮物。当冷却剂不溶于水时,它被配制成工作液,应为乳白色。 pH值为弱酸性,并且不得为酸性或强碱性。只有选择无副作用或副作用小的冷却剂,我们才能有效地保护环境并保护现场工作人员的身心健康。冷却可以大大提高磨削比和可锯切的方格数。但是,石材越硬,晶粒越大,石英含量越高,冷却液的效果越小。 4使用冷却润滑剂在石材切割过程中使用冷却润滑剂时,应配备相应的工具。通常,使用冷却润滑剂需要两个条件:(1)循环水系统和沉淀。沉淀池的大小由纸板的年产量决定。每年生产3000平方米的羊毛所需的沉淀池的容量不应少于20立方米。生产6000m2羊毛板所需的年沉降量不应少于80m3。每年生产10,000m2羊毛板所需的沉淀池容积不应少于150m3。 100000m2羊毛板的年沉降量应大于200m3,以确保石粉有足够的时间沉淀下来,并应根据石粉的量定期清洁沉淀池。 (2)由于冷却润滑剂影响磨石的磨削效果,且磨石磨的冷却水中含有大量的Ca2 +和Mg2 +,影响磨削效果,因此要求磨床具有独立的排水系统。使用冷却润滑剂时,还应注意以下几点:4.1掌握润滑剂的用量。初次使用时,以0.3%〜0.5%的量添加3〜5kg的润滑剂。如果浓度太高,只会加速冷却润滑剂的消耗和浪费,对改善性能没有太大帮助。如果所购冷却润滑剂的质量较差,含水量太高(有些甚至高达90%),即使使用较大的工作浓度,效果也不佳。 4.2定期补充润滑剂。冷却润滑剂在使用过程中有一定的消耗量,这主要是由于冷却粉被石粉吸附所致,其次是切割过程中产生的石粉非常细,比表面积大。由于范德华力的作用,它与冷却剂之间会发生物理吸附,而润滑剂分子胶束将被消耗掉。准备好的冷却液无需定期更换,可以连续使用。只需定期补充新准备的冷却液。一般情况下,每1m2的锯切板需增加0.7〜1kg,每天可及时添加一次。 4.3控制溶液的pH值。冷却润滑剂的pH值太低,并且石粉会吸附大量的冷却润滑剂,导致不必要的消耗并导致冷却液失效。因此,应控制冷却润滑剂的pH。溶液的pH值可用pH试纸测量,保持pH值7.0至7.5。如果冷却润滑剂的pH太低,可以将一些阴离子冷却润滑剂材料添加到溶液中以进行中和。 4.4保持适当的溶液浓度。虽然使用d冷却液浓度高,冷却和润滑性能基本没有提高,但防锈性能很差。这是因为它与外部杂质混合或组分平衡已被破坏。如果冷却润滑剂的浓度很大,则应在加入沉淀池之前用少量水稀释。 4.5注意稀释水的质量。如果用于润滑剂的水是硬水,则最好先执行水质软件以减少冷却润滑剂的消耗并提高其使用效果。由于硬度太高,不仅会促进冷却润滑剂的腐蚀,还会由于脂肪酸的损失而降低冷却润滑剂的性能。严禁将Ca2 +,M92 +和其他高价离子可溶性物质(例如水泥,石灰等)混入循环冷却润滑剂中,以免影响使用效果。 5结论大多数锯切加工现象与锯切过程中的各种摩擦现象有关。加入润滑和冷却的切削液后,切削液会渗入金刚石锯片的接触面,从而使金刚石锯片和石材表面产生极高的耐压性。该效果减小了金刚石锯片与石材之间的摩擦系数,从而减小了表面粗糙度并延长了金刚石锯片的使用寿命。用于锯切硬石的冷却剂的合理组成对于提高切削生产率和降低生产成本非常重要。选择冷却剂中的润滑成分和适量必须基于石材,金,族石材的质量和水质条件。在减少金刚石和粘合剂的磨损的同时,金刚石具有合适的边缘。可以采用软化非离子型表面活性剂的方法来提高冷却液的抗钙能力。用高分子絮凝剂和无机电解质絮凝沉积岩粉可获得较好的效果。