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金属切削液油雾的危害及解决方案

2021.10.15
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空空

好好工作,天天开心

切削速度的飞速上升,人们对于切削液的效果产生了疑问,特别是采用了硬质合金、陶瓷、CBN等新型刀具材料后,刀具的寿命有了极大的提高;与此同时,切削液对环境及操作者有一定的危害性。在车、铣、钻、磨等金属加工过程 中,由于金属切削液的使用,会在空气中形成大量的油雾颗粒。这种现象使得工人呼吸区域中的空气质量问题受到广泛关注。因为长期暴露在这种油雾中对工人健康十分不利,而据美国职业安全与健康国立研究所 (NIOSH)统计,每年暴露在金属切削液油雾 中的工人多达 120万…。因此,对金属切削液油雾的研究是一项意义重大的课题。1 金属切削液油雾的形成
1.1 油雾的产生机理为了有效地润滑、冷却和清洗,金 属切削液在使用过程中要经历泵循环、喷射与高速旋转的刀具或工件激烈撞击和高温蒸发等过程,这就决定了其油雾产生的原 因 非 常 复 杂,机械、物理和化学的因素互相交织,共同作用。但是,并非所有因素都对油雾的产生具有决定性影响,加工过程中金属切削液油雾的形成主要可以归因于两种机理,雾化和蒸发:雾化是机械能转化为液滴表面能的过程,主要是由于液体对机床系统内的固定及旋转单元的激烈冲击 ,被其打碎 ,形成细小液滴漂浮在工作环境中;蒸发的发生是由于切削区产生大量的热,这些热量传人切削液使它的温度明显高于饱和温度,在固 一液接触面上就发生沸腾并产生蒸汽。这些蒸汽随后以周围空气中的小液滴或其它粒子为核心凝结 ,形成油雾 。1.2 油雾的存在形式
金属切削过程可以产生以下三类油雾:
(1)由喷射 冲击产生 的干净油雾 ,不含固体粉尘 ;
(2)因加热或高速切削的高温导致蒸发或灼烧而产生的烟雾;
(3)磨削时金属切削液喷射产生 的含磨削粉尘的油雾。油雾产生的方式不同,其颗粒直径范围也有较大区别。一般情况下,机械雾化过程产生的油雾主要以液滴形态存在,液滴直径范围较宽,通常为 2~10um。蒸发产生的油蒸汽在冷凝过程 中也会形成直径非常细小的冷凝悬 浮体,粒径通常为 2um以下。医学研究证明,油蒸汽和大颗粒液滴对人体肺部的危害相对较小。以油蒸汽形态存在的油雾被吸入肺部又被呼出,它们并不会被肺泡捕获,而大颗粒的油滴无法通过鼻子和支气管进入肺部。只有以液滴形式存在,且直径小于 5um的油雾颗粒才能顺利到达肺泡,并在肺部沉淀,从而对人体造成较大的危害.
2 金属切削液油雾的控制
2.1 传 统方 法
控制车间大气中的油雾颗粒浓度主要有机械和化学两种方法。机械方法包括安装排风扇、油雾捕集器、在机床周围设置防护罩或防溅挡板等。这些方法实施方便,效果明显,因此被广泛使用。但是这些方法又各有其不足之处。排风扇虽然简单有效,但是单纯的排风装置并不可取,它仅仅是把大量油雾从室内移至室外,是一种对环境不负责任的行为。可靠的做法是在车间安装 的功能及应用:
减少对员工的影响:
0.3~3.5UM的油雾颗粒会留在人体内,对健康构成危害。
减少工伤事故:
油雾沉积使工作区、地板、走道变滑,易造成摔跤事故。
减少火险隐患:
油液沉积在墙面、天花板上、设备上形成潜在的火险隐患。
减少冷却液的消耗:
回收后的油雾可以重复使用为工厂减少冷却液的经济支出。
应用范围:
可用于切削油、柴油及合成冷却液在加工时产生的油雾及水性雾气。

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