Trong xưởng gia công, dầu cắt gọt kim loại làm ba việc cùng lúc: làm mát vùng cắt, bôi trơn giữa phoi và lưỡi dao, và cuốn phoi ra khỏi vùng gia công. Dung dịch tốt giúp dao bền hơn, bề mặt chi tiết đẹp hơn, chi tiết không gỉ giữa các nguyên công. Dung dịch pha sai thì ngược lại, và thường gây thêm mùi hôi, viêm da cho người đứng máy.
Phân biệt các loại dầu cắt gọt
| Loại | Thành phần | Dùng khi |
|---|---|---|
| Dầu cắt gọt không pha nước (dầu nguyên chất) | Dầu khoáng hoặc tổng hợp, phụ gia bôi trơn, EP | Taro, chuốt, cắt ren, gia công bánh răng, vật liệu khó cắt, cần bôi trơn tối đa |
| Dầu hòa tan (nhũ tương) | Dầu khoáng nhiều, chất nhũ hóa; pha ra màu trắng sữa | Tiện, phay, khoan thông dụng, cần cả làm mát và bôi trơn |
| Bán tổng hợp | Ít dầu khoáng hơn, nhiều chất hoạt động bề mặt; pha ra trong mờ | Máy CNC tốc độ cao, cần dung dịch sạch, ít bám máy |
| Tổng hợp | Không hoặc gần như không có dầu khoáng; pha ra trong suốt | Mài, gia công cần làm mát mạnh và nhìn rõ chi tiết |
Nguyên tắc số 1: đổ dầu vào nước
Luôn cho nước vào thùng trước, sau đó đổ dầu đậm đặc vào từ từ và khuấy đều. Làm ngược lại (đổ nước vào dầu) dễ tạo nhũ tương nghịch, đặc như kem, không tan đều. Cách tốt nhất là dùng bộ trộn tỷ lệ (proportioner) gắn vào vòi nước, vừa nhanh vừa ổn định nồng độ.
Chất lượng nước quyết định tuổi thọ dung dịch
Hơn 90% thể tích dung dịch là nước, nên nước kém thì dầu tốt cũng không cứu được:
- Nước quá cứng (nhiều canxi, magie) làm nhũ tương kém bền, tạo cặn xà phòng bám máy.
- Nước quá mềm dễ gây tạo bọt, nhất là với máy bơm áp cao.
- Clorua, sunfat cao (nước giếng khoan vùng nhiễm mặn) làm tăng nguy cơ gỉ sét.
Không nên dùng nước giếng chưa xử lý. Nếu nước máy quá cứng, có thể pha trộn với nước đã qua làm mềm hoặc RO theo khuyến cáo của nhà cung cấp dầu.
Nồng độ: đo, đừng ước lượng
Nồng độ thông dụng của dầu pha nước nằm trong khoảng 3 đến 10%, tùy nguyên công và vật liệu. Mài thường dùng khoảng 2 đến 4%, tiện phay thông dụng 5 đến 7%, gia công nặng hoặc thép không gỉ có thể 8 đến 10%. Con số chính xác lấy theo bảng kỹ thuật của từng sản phẩm.
Dụng cụ đo đơn giản nhất là khúc xạ kế cầm tay: nhỏ vài giọt dung dịch, đọc chỉ số Brix rồi nhân với hệ số khúc xạ của loại dầu đang dùng (ghi trong tài liệu kỹ thuật). Nên đo mỗi ngày hoặc mỗi ca. Nước bay hơi liên tục nên nồng độ trong bồn có xu hướng tăng dần. Vì vậy khi châm thêm, châm bằng dung dịch loãng (khoảng 1 đến 2%) chứ không đổ dầu đậm đặc.
- Nồng độ thấp quá: gỉ chi tiết và máy, vi khuẩn phát triển nhanh, dao mòn nhanh.
- Nồng độ cao quá: lãng phí dầu, tạo bọt, dính máy, dễ gây kích ứng da.
Theo dõi pH, dầu lẫn và vi khuẩn
Dung dịch mới thường có pH khoảng 8,5 đến 9,5. Khi pH tụt dần, đó là dấu hiệu vi khuẩn đang phát triển, kèm theo mùi trứng thối sau những ngày nghỉ máy. Một số biện pháp đơn giản:
- Vớt dầu lẫn (dầu thủy lực, dầu đường trượt rò vào bồn) thường xuyên bằng máy tách dầu váng. Lớp váng dầu chặn oxy, tạo môi trường cho vi khuẩn kỵ khí.
- Cho dung dịch tuần hoàn vài giờ trong những ngày nghỉ dài.
- Lọc phoi và cặn mịn, không để phoi tích tụ dưới đáy bồn.
- Không đổ thức ăn thừa, nước uống, thuốc lá vào bồn.
An toàn cho người đứng máy
Viêm da tiếp xúc là vấn đề phổ biến nhất khi dùng dầu cắt gọt kim loại. Nguyên nhân thường là nồng độ quá cao, dung dịch nhiễm khuẩn hoặc tiếp xúc kéo dài. Nên dùng găng tay phù hợp, kem bảo vệ da, rửa tay bằng xà phòng dịu sau ca làm và lắp chắn văng, hút sương dầu ở máy CNC kín.
Khi nào cần thay bồn
Thay toàn bộ khi dung dịch có mùi hôi không xử lý được, tách lớp, pH xuống dưới khoảng 8, hoặc chi tiết bắt đầu gỉ dù nồng độ đúng. Trước khi nạp mới, xả sạch, dùng dung dịch súc rửa hệ thống để diệt khuẩn trong đường ống và vệ sinh bồn. Nếu không làm vậy, vi khuẩn còn lại sẽ nhiễm sang dung dịch mới chỉ sau vài ngày.
Tham khảo các dòng dầu cắt gọt tại mục Dầu cắt gọt pha nước và Dầu cắt gọt không pha nước.
Ảnh: Victorcape / Wikimedia Commons, giấy phép CC BY-SA 4.0.