5.절삭유

■ 절삭유란??

 

1.개요

절삭유는 금속가공유의 일종으로 절삭가공 시 공구수명 향상, 정말도 향상, 가공속도의 상승을 위해 공구와 소재 사이에 공금하여 사용하는 유체이다.
절삭유는 가공의 특성에 따른 다양한 제품이 존재하며 절삭유에는 가공 조건 및 특성에 부합하도록 각종 첨가제가 사용되는데 이에 따라 절삭유의 종류와 특성이 결정된다.
절삭유는 크게 수용성 및 비수용성 설작유로 구분 할 수 있다.
 

 
 

Emulsion : W1종으로 가장 많이 사용되는 수용성 절삭유로 물에 희석해서 사용하며 우유와 같은 흰색이다.
                   주로 알루미늄 가공시 사용된다.
 
 

2. 절삭유의 기능

 
1)냉각작용
공구경도 유지 → 공구수명을 늘리고 절삭속도를 증가시킴 →  열변형을 줄임
 
2)윤활작용
접촉면에서 마찰계수를 줄임
 
3)칩 제거
공구가 칩과 마찰하는 영역에서 마찰을 감소시킴
 
4)방청 및 세척

 
 

3.절삭유의 관리항목 및 관리치

항 목	측정 목적	관리치(예)
외관의 관찰	액오염의 정도, 변질유무의 판정	현저한 변색이 없을 것
냄새의 관찰	부패 우뮤의 판정	부패취가 없을 것
농도	성능의 판정	추천농도 이상(약 5%내외)
pH	변질유무의 판정, 부패징후의 추정	8.5이상
타유 혼입량	노화, 부패의 주의 신호	0.5%이하
총경도	방청성, 내부패성, 유화불량의 판정	30~70ppm
방청성	방청성의 판정, 노화의 판정	주철가공의 경우 3시간내 발청없을 것

 
 

3-1 농도관리(수용성)

 
1)관리 항목에서 농도가 가장 중요한 관리항목이다.
2)가공 Line을 검토할 때 농도 5.0% 이상에서 Coolant의 성상이 양호하다.
3)농도 5.0% 이상에서 방청성, 작업성, 세척성, 유제 수명 등이 양호하게 유지된다.
4)농도 측정은 Brix 농도계를 이용한다.
5)농도가 절삭유에 영향을 주는 요인
 - 작업성 : 윤활성, 공구수명
 - 방청성 : 장비보존
 - 소포성 : 작업청결
 - 유체수명 : 미생물 억제능력
 
 

3-2 에멀전(Emunsion) 특성
 

에멀전은 서로 용해되지 않는 두 액체의 분산 시스템을 가지고 있다.
두 액체가 완전히 결합하여 새로운 성질을 나타내는 용해와 달리 에멀전 상태의 물과 기름은
각자의 성질을 유지한 채 고르게 분산되어 있다.
절삭유에 포함된 유화제(계면활성제)는 기름 입자 사이의 융합을 저지하는 역할을 한다.
오일이 물에 안정적으로 혼합될 수 있도록 해주는 유화제는 두 입자 사이의 표면 장력을 낮추어
두 액체가 미세하게 분포되어 섞이게 한다.
희석 과정에서 입자가 고르게 분포될수록 절삭유로서 우수한 성질을 갖게 된다.
 
 

3-3 안정적 에멀전(Emunsion) 만들기

 
에멀전은 유화제 분자가 기름과 물 입자가 서로 결합할 수 없게 한다.
유형에 따라 물속에 기름입자가 분리되어 있는 에멀전과 기름속에 물 입자가 분리되어 있는 가역 에멀전으로 나뉜다.
이중 수용성 절삭유의 기능을 수행하는 것은 에멀전 상태이다.

안정적인 에멀전을 만드는 것이 중요하며 반드시 물이 먼저 담긴 용기에 오일베이스를 투입해야한다.

반대로 실시할 경우 만들어진 가역 에멀전은 제 역할을 수행하기 힘들고 다시 혼합하기 위해서
혼합기를 사용해야한다.