清洗后表面仍有油膜,問題往往不在清洗力
切削油清洗不徹底,是金屬加工后處理中頻發(fā)的工藝問題。工件從清洗線出來后,表面看起來干凈,但用白布擦拭——布上留下了油漬痕跡。表面水膜不連續(xù),在烘干后出現(xiàn)黃色或褐色斑點(diǎn)。
乳化是切削油清洗的核心過程。當(dāng)乳化不充分時(shí),油污無法被有效分散到清洗液中,部分油污以微小油滴形式重新附著在工件表面,或形成一層肉眼難以察覺的油膜。乳化不充分的根本原因通常是表活選擇、清洗條件和油污特性三者之間的匹配出現(xiàn)了偏差。
原因一:表面活性劑的親水親油平衡值與切削油不匹配
切削油的成分復(fù)雜,含有基礎(chǔ)油、極壓添加劑(氯化石蠟、硫化油脂、磷酸酯等)和防銹劑。不同配方的切削油對(duì)表面活性劑的親水親油平衡值(HLB值)要求不同。
當(dāng)表面活性劑的親水親油平衡值偏高時(shí),表活對(duì)水的親和性較強(qiáng),對(duì)油污的親和性不足,油污難以被乳化成細(xì)小油滴。當(dāng)親水親油平衡值偏低時(shí),表活對(duì)油污的親和性較強(qiáng),但乳化后的油滴難以穩(wěn)定分散,容易重新聚集。工業(yè)清洗中乳化不充分的常見表現(xiàn)是:清洗液表面浮油明顯,但工件表面仍有油膜殘留。
針對(duì)切削油清洗場(chǎng)景,脫脂表面活性劑DX106在配方中作為主表活使用時(shí),其在自來水配制條件下保持穩(wěn)定的乳化能力。建議添加量5%-12%,具體需根據(jù)切削油的黏度和添加劑類型做梯度測(cè)試確認(rèn)。在配方開發(fā)中,通過測(cè)試清洗后表面水膜的連續(xù)性和完整性,可以判斷表活與切削油的親水親油平衡值匹配度。
原因二:清洗溫度低于切削油的濁點(diǎn)或傾點(diǎn)
溫度對(duì)乳化效率的影響體現(xiàn)在兩個(gè)層面。當(dāng)清洗溫度低于切削油的傾點(diǎn)時(shí),油污的黏度高、流動(dòng)性差,表活難以將其乳化成微小油滴。當(dāng)清洗溫度高于非離子表活的濁點(diǎn)時(shí),表活從水相中析出,失去乳化能力。含聚醚類表面活性劑的清洗方案在溫度波動(dòng)較大的工況下容易出現(xiàn)濁點(diǎn)析出,導(dǎo)致乳化效率下降。
清洗溫度建議控制在切削油傾點(diǎn)以上10-15℃,同時(shí)低于表活濁點(diǎn)以下5-10℃。常規(guī)切削油的傾點(diǎn)通常在-10℃至10℃之間,清洗溫度建議50-65℃。對(duì)于含聚醚類表活的配方,需確認(rèn)濁點(diǎn)是否高于最高清洗溫度,避免在清洗過程中因溫度波動(dòng)出現(xiàn)析出。
原因三:切削油中的極壓添加劑對(duì)乳化的干擾
切削油中的極壓添加劑(氯化石蠟、硫化油脂、磷酸酯等)具有較高的界面活性,在油水界面上與表面活性劑競(jìng)爭(zhēng)吸附位點(diǎn)。當(dāng)表活的乳化能力不足以克服極壓添加劑的界面活性時(shí),油水界面張力無法有效降低,乳化不完全。
切削油中的極壓添加劑含量較高時(shí),常規(guī)表活的乳化效率下降。需要選擇對(duì)極壓添加劑具有更強(qiáng)親和性的表活體系,或通過復(fù)配不同類型的表活來增強(qiáng)乳化能力。DX106對(duì)含極壓添加劑的切削油具有一定的乳化能力,在配方開發(fā)階段建議通過乳化穩(wěn)定性測(cè)試驗(yàn)證其在切削油體系中的實(shí)際效果。
改進(jìn)方案
切削油清洗乳化不充分的問題,建議從親水親油平衡值匹配、溫度窗口控制和極壓添加劑干擾三個(gè)方向排查。選擇與切削油親水親油平衡值匹配的表活體系,確認(rèn)清洗溫度在有效范圍內(nèi),評(píng)估極壓添加劑對(duì)乳化體系的干擾程度。DX106在切削油清洗配方中可作為乳化組分使用,具體效果需結(jié)合切削油類型和清洗條件做驗(yàn)證。
你們?cè)谇邢饔颓逑粗杏龅竭^乳化不充分的問題嗎?歡迎在評(píng)論區(qū)交流具體現(xiàn)象和工況條件。