کلیاتی درباره روغن روان کننده و خنک کننده صنعتی (آب صابون)

آب صابون با نام‌های روغن حل‌شونده و روغن محلول در‌آب نیز شناخته می‌شود. روغن آب صابون، روغنی‌ است که قابل اختلاط با آب بوده و امولسیون پایداری تشکیل می‌دهد که عموما به شکل محلول شیری رنگ بوده و پایداری مناسب امولسیون و محافظت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی از جمله الزامات این محصول می‌باشند.

اصولا روغن در آب حل نمی‌شود و وقتی روغن به آب اضافه می‌شود، ذرات آن به شکل قطرات ریز و به صورت معلق قرار می‌گیرند. تبدیل روغن به ذرات بسیار‌ریز به وسیله یک ترکیب شیمیایی موسوم به امولسیفایر صورت می‌گیردکه به محلول روغن در آب، امولسیون می‌گویند.

این روغن به راحتی به نسبت‌های مختلف با آب ترکیب شده و مخلوط شیری رنگ و همگنی را تشکیل می‌دهد. آب صابون با روان‌کاری ایده‌آل، عملیات فلزکاری را تسهیل نموده و با خنک‌کنندگی از ایجاد حرارت جلوگیری می‌نماید. این روغن دارای خاصیت ضد‌ زنگ و ضد کف نیز بوده و برای کلیه عملیات فلزکاری مناسب می‌باشد و در بسیاری از عملیات فلزکاری که به مخلوط آب و روغن نیاز است، استفاده می‌شود. در‌واقع روغن موجود در امولسیون وظیفه روان‌کاری و آب موجود در آن وظیفه خنک‌کاری را برعهده دارد.

پارامترهای عمومی مورد انتظار از روغن روان کننده و خنک کننده صنعتی (آب صابون)

بطور کلی پارامترها و خواصی که از آب صابون مورد استفاده برای انجام عملیات ماشینکاری مطلوب می توان انتظار داشت به شرح زیر است:

× ظرفیت خنک کاری بالا

× روان کاری مناسب

× حفاظت در برابر خوردگی

× پایداری در برابر فساد باکتریایی

× ویسکوزیته مناسب

× ملاحظات بهداشتی و ایمنی

 ظرفیت خنک کاری بالا

میزان حرارت تولید شده به خواص فیزیکی و شیمیایی جنس ابزار و قطعه کار، سرعت برش، عمق برش، نرخ پیشروی (بار داده شده)، مایع خنک کار و هندسه ابزار براده برداری بستگی دارد.

بطور خلاصه در عملیات ماشینکاری عمده گرما در سه نقطه ایجاد می شود:

قطعه کار، ابزار و تراشه (براده)

حدود 80 درصد گرمای ایجاد شده در عملیات ماشینکاری توسط براده دفع می گردد. حدود 10 درصد جذب قطعه ماشینکاری شده و 10 درصد مابقی نیز به ابزار منتقل می گردد و وظیفه آب صابون خنک کاری 20 درصد از 100 درصد کل گرمای آزاد شده و یا همان گرمای جذب شده توسط قطعه و براده می­باشد، البته در صورتی که زاویه ابزار با سطح به درستی انتخاب شده باشد.

با افزایش زاویه براده، شکل گیری براده بهتر شده و نیروی ماشینکاری و توان مصرفی و انرژی مخصوص کاهش یافته و بازده تراش افزایش می­یابد ولی از طرف دیگر با افزایش بیشتر زاویه براده، زاویه گوه کاهش یافته و عمر قلم کاهش می­یابد.

اثر زاویه براده بر درجه حرارت بین ابزار و قطعه کار

اثر زاویه براده بر عمر ابزار

روان کاری مناسب

همانطوری که خنک کاری نقش مهمی در کاهش دمای ابزار برشی و قطعه کار ماشینکاری شده ایفا می کند، روانکار نیز با کاهش ضریب اصطکاک، کمک می کند تا براده راحتتر از سطح براده - ابزار جدا شود که این کار باعث کاهش تمایل به تشکیل لبه انباشته و چسبندگی به ابزار برش می‌شود. در نهایت هر دو باعث شستن و دور کردن براده از موضع برش می‌شوند. همچنین روانکاری مناسب در مواردی که سرعت ماشینکاری بالاست موجب افزایش صافی سطح می‎‌گردد.

حفاظت در برابر خوردگی

نحوه ی انجام خوردگی آهن تا حدودی شبیه به سلول های الکتروشیمیایی گالوانی است، زیرا یک فرایند اکسایش - کاهش بوده که نیم واکنش اکسایش و نیم واکنش کاهش در دو بخش مختلف قطعه ی آهن رخ می‌دهند. پایگاه آندی محل انجام نیم واکنش اکسایش و پایگاه کاتدی محل انجام نیم واکنش کاهش خوانده می شود. پایگاه آندی جایی است که غلظت اکسیژن کم باشد و پایگاه کاتدی معمولا در نقاطی تشکیل می شود که غلظت اکسیژن زیاد باشد.

الکترون ها از میان فلز و از پایگاه آندی به سمت پایگاه کاتدی جریان می یابند. از آنجایی که فلز آهن باعث انتقال الکترون ها از پایگاه آندی به سمت پایگاه کاتدی می شود، به فلز آهن، رسانای الکترونی یا مدار درونی می‌گویند. در پایگاه کاتدی الکترون ها در حضور اکسیژن و آب نیم واکنش کاتدی را صورت می دهند.

از آنجایی که قطره ی آب باعث انتقال یون ها می شود به آن رسانای یونی یا مدار بیرونی می گویند.

نکته: بدون آب، مدار الکتریکی مربوط به زنگ زدن آهن کامل نیست و زنگ زدن روی نمی دهد.

پس فرایند خوردگی زمانی اتفاق می­افتد که فلز با رطوبت و اکسیژن در تماس باشد که اگر این ارتباط به هر طریقی قطع شود پدیده خوردگی اتفاق نمی افتد که اگر پوششی (فیلم) از مواد مناسب روی فلز کشیده و این ارتباط قطع شود، پدیده خوردگی یا زنگ زدگی اتفاق نخواهد افتاد که به دو صورت زیر می­تواند انجام گردد:

الف) استفاده از پوششهای پایه آلی مانند اسید چرب

ب) استفاده از پوششهای پایه معدنی مانند بوراتها، فسفاتها، سیلیکاتها

پایداری در برابر فساد باکتریایی

یکی از عواملی مهمی که باعث خرابی و بدون استفاده شدن آب صابون می­شود، رشد میکروارگانیسم های هوازی و بی­هوازی موجود در مخازن آب صابون دستگاهها بوده که باعث فساد آب صابون و ایجاد بوی نامطبوع می­گردد. کاهش pH، نشت روغنهای هیدرولیک، روغنهای موجود روی سطح قطعه و بی توجهی اپراتورها می­توانند از عوامل فساد آب صابون باشند. انواع میکروارگانیسم ها را می توان به سه دسته زیر طبقه بندی کرد:

باکتریهای هوازی (در حضور هوا قادر به رشد هستند)

باکتریهای بی هوازی (در غیاب هوا قادر به رشد هستند)

مخمرها و قارچها (ارگانیسم های قابل مشاهده که شکل ظاهری کلونی آنها شبیه لاستیک می باشد).

به ترکیباتی که به طرق مختلف از رشد این میکروارگانیسم ها جلوگیری می کنند، نگهدارنده اطلاق می­گردد که در صنایع مختلف و مخصوصا صنایع غذایی کاربرد بسیاری دارند که با اضافه کردن به محصول تولیدی تاریخ مصرف آن را افزایش می­دهند. در آب صابون نیز می توان از این مواد استفاده نمود ولی نکته­ای که بایستی به آن دقت کرد این است که این مواد شیمیایی همانطوری که روی میکروارگانیسم ها تاثیر می­گذارند می­توانند بر روی انسان نیز تاثیر گذاشته و سلامت اپراتور را به خطر اندازند. پس در انتخاب این مواد بایستی دقت شود تا آسیبی به نیروی انسانی که با ارزش ترین قسمت فرایند تولید می­باشد وارد نگردد.

همچنین با توجه به اینکه تاثیر سوء این مواد در دراز مدت بروز می­کند، واحدهای ایمنی و بهداشت واحدهای تولیدی بایستی انواع آزمایشات مربوطه را قبل از استفاده در دستگاه انجام داده و در صورت اثبات عدم استفاده از مواد پرخطر در فرمولاسیون، مجوز استفاده را صادر نمایند.

ویسکوزیته مناسب

یکی از عوامل مهم که باعث افزایش کارایی و ماندگاری روغن خنک کننده می شود، ویسکوزیته است. محلولهایی با ویسکوزیته پایین، ذرات گرد و خاک موجود و نیز روغنهای اضافه شده از روغن دستگاه را از خود دفع کرده و با جمع آوری آنها باعث افزایش طول عمر و کارایی محصول می گرد.

ملاحظات بهداشتی و ایمنی

آب صابون مورد استفاده بایستی از الزامات زیر برخوردار باشد:

عدم سمیت

سمیت آب صابون مورد استفاده می تواند پوست اپراتور را تحریک کرده و موجب بیماریهای پوستی مختلف و حتی سرطان گردد در نتیجه به هیچ عنوان از مواد سمی در محلول آب صابون نباید استفاده شود بیشتر روغنهای حل شونده تولید شده در شرکتهای معتبر در ابتدای کار سمیت بالایی ندارند ولی وقتی به مرحله فاسد شدن می رسند سمیت آنها به مراتب افزایش پیدا می کند.

آب صابون ساراد کلیه ویژگی‌های ذکر شده را دارا بوده و خیال شما را از کیفیت آب صابون مورد استفاده‌تان راحت می‌کند.