کلیاتی درباره روغن روان کننده و خنک کننده صنعتی (آبصابون)
آبصابون با نامهای روغن حلشونده و روغن محلول درآب نیز شناخته میشود. روغن آبصابون، 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. آبصابون با روانکاری ایدهآل، عملیات فلزکاری را تسهیل نموده و با خنککنندگی از ایجاد حرارت جلوگیری مینماید. این روغن دارای خاصیت ضدزنگ و ضدکف 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.
بطور کلی پارامترها و خواصی که از آبصابون 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 آبصابون خنک کاری 20 درصد از 100 درصد کل گرمای آزاد شده و یا همان گرمای جذب شده توسط قطعه و براده میباشد، البته در صورتیکه 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
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 می¬گویند. 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 خورگی 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
یکی از عواملی مهمی که باعث خرابی و بدون استفاده شدن آبصابون میشود، رشد میکروارگانیسم های هوازی و بیهوازی موجود در مخازن آبصابون دستگاهها بوده که باعث فساد آبصابون و ایجاد بوی نامطبوع میگردد. کاهش pH، نشت روغنهای هیدرولیک، روغنهای موجود روی سطح قطعه و بی توجهی اپراتورها میتوانند از عوامل فساد آبصابون 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 آبصابون 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.
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 گردد.
آبصابون مورد استفاده بایستی از الزامات زیر برخوردار باشد:
- عدم سمیت
سمیت آبصابون 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 آبصابون 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.