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金属切削液油雾产生的原理及成分简析
2021-04-11 21:57

金属切削液油雾的产生机理

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,这些热量传入切削液,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。

油雾产生方式 油雾颗粒存在形式

机械雾化过程产生 主要以液滴形态存在,液滴直径范围较宽,通常为2~10μm。

蒸发产生 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2μm 以下。

研究表明,车间里大气中油雾粒径的最大分布区为1μm ,对磨床周围油雾粒径的测试结果表明95 %的液滴直径小于3μm。

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。

 
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