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2007-02-27 17:49:31 조회 : 12218         
절삭유 사용에 대한 적합한 유종선택법 이름 : 관리자   

기존 수입장비 및 고가 장비가 설비되는 관계로 절삭유 사용에있어 보다 전문화되고 보다효율적이며 반영구적인 절삭유가 요구되는바 기존에 사용하고 계신 절삭유에 대한 상담및 기술지원을 요구하시면 저희 동진화학을 한번 전화해 주십시요.  성심껏 답해 드리겠습니다.

절삭유 사용에 따른 사용자 여러분의 효과적인 선택요령및 관리사항을 자료 정리하여 올리는바 약간의 도움이 되었으면합니다.

절삭유제 선정에 대한 정해진 규칙이나 공식은 없으며, 일반적으로 절삭속도가 빨라질수록 절삭유제의 효과는 감소한다. 피삭재의 절삭성, 가공의 종류 및 가혹한 정도, 공구 재질 및 형상, 비용 등을 고려하여 절삭유를 선정하고 실지 시험 적용을 통해 적합성을 확인해야 된다. 절삭유제는 공구 수명, 공작물 표면거칠기 등에 많은 영향을 미치므로 신중하게 검토할 필요가 있다.

1) 강의 절삭

초경 공구로 고속 선삭 가공시는 건식 절삭 또는 수용성 절삭유제 사용이 유리, 초경 리머 사용시는 활성 극압 첨가제 함유 절삭유제가 효과적, 공구강 등 고경도강의 가공시는 유화 염화유가 효과적

2) 스테인리스 강의 절삭

일반적인 선삭, 밀링에는 극압첨가제 함유된 수용성 절삭유제(W2종 2호)가 효과적, 브로우칭, 나사 가공, 리이밍 등에는 유화 염화유가 효과적

3) 동합금

동합금은 활성 극압첨가제가 첨가된 절삭유제 사용시 변색이 됨. 대부분의 일반적인 가공에는 W2종 3호 사용, 가혹한 조건에서 가공시 비수용성 절삭유제 사용

4) 알루미늄 합금

일반적으로 건식 절삭하거나, 냉각 기능이 우수한 W2종 3호 사용

5) 주철

일반적으로 건식 절삭, 공구 수명 연장을 위해 W2종 1호 (Synthetic Type 또는 Semi-Synthetic Type) 사용 추천, 미세한 칩 가루 발생으로 기계나 공작물이 지저분해지므로,

세정 효과 측면에서도 사용

6) 마그네슘 가공에의 적용

마그네슘 가공시 영국에서는 절삭유제를 사용하지 않는 경우가 많지만, 미국에서는 일반적으로 사용하고 있다. 수분이 함유된 절삭유제 사용시 칩과 물과의 반응으로 방출된 수소가스로 화재가 발생할 수 있으므로 반드시 물을 포함하지 않은 기름 (Unhydrous Oil)을 사용해야 된다. , 수소가스 발생을 감소시키는 억제제를 포함한 수용성 절삭유제는 사용할 수 있다.

7) 연마

일반적으로 수용성 절삭유제 W2종이 사용된다. 비수용성 절삭유제는 주로 비트리파이드 결합제를 사용한 연삭숫돌에 적용하며, 결합제가 고무나 쉘락인 경우에는 사용하지 않는다. , 증발한 절삭유제 증기에 연마 불꽃으로 불이 붙을 수 있으므로, 연마 불꽃이 발생하지 않도록 연마 숫돌 밑으로 2차 유로를 만드는 등의 대책이 필요하다. 동물성 유지가 포함되지 않은 유제는 눈막힘(Loading) 우려가 있으므로 주의한다.

8) 브로우칭

강계 재료에 적용시 유황계 극압첨가제가 함유된 비수용성 절삭유제가 윤활과 충격하중 흡수를 목적으로 사용된다. 가벼운 브로우칭 작업에는 수용성 절삭유제도 사용된다.

9) 탭 작업

유황계 극압첨가제를 포함한 비수용성 절삭유제가 알루미늄을 제외한 다른 재료의 탭핑에 사용된다. , 가공후 변색 방지를 위해 솔벤트로 방청처리가 필요하다.

10) 초경합금 공구에의 적용

일반적인 가공에는 수용성 절삭유제 W2종이 사용된다. , 공구 수명 개선 효과는 고속도강 공구에 비해 아주 작고, 초경은 열충격에 약하므로 절인부에 균열이 생길 수 있다. 공구 상면과 병행해 추가로 공구 여유면에 절삭유제를 공급하는 등의 방법으로 균열을 줄일 수 있다. 절삭유제 사용중 공구 파손이 자주 발생할 경우 건식 절삭으로 변경해야 된다. 특히 초경 공구로 밀링 가공을 할 경우는 일반적으로 건식 절삭한다. 공작물 온도 균일 유지를 위해 절삭유제를 사용할 경우에는 공구 호울더 부위나 공작물 뒤쪽에 절삭유제를 분사하도록 한다. 초경 리이머 작업 등 느린 절삭속도로 절인의 온도가 높게 올라가지 않는 경우에는

절삭유제의의 효과를 기대할 수 있다.

11) 티타늄 합금에의 적용

일반적으로 수용성 절삭유제 W2종이 사용된다. 다만, 실리콘계 소포제를 사용한 절삭유제는 사용하지 못하므로, 사전에 확인할 필요가 있다.

절삭유제와 환경, 위생

 수많은 기계 가공 작업자들이 절삭유제와 직접, 간접적으로 접촉하고 있어 절삭유제의 환경, 위생 문제는 중요하다고 할 수 있다. 절삭유제를 구성하는 개개의 구성 성분은 유해하지 않더라도 혼합물은 유해할 수 있으며, 박테리아나 곰팡이에 의한 부패로 유독성 물질이 생길 수도 있다. 가능한 한 절삭유제에의 직접적인 노출은 피하는게 좋지만, 기계 구조상 문제 등으로 불가피한 경우도 있을 수 있으므로 절삭유제 선정시 유의할 필요가 있다.

1) 절삭유제 작업자 노출 경로

 - 피부 접촉

 - 공기 흡입

 - 기타, 마시는 경우 등

 실지 절삭유제 관련 질병의 약 80% 정도가 피부 접촉으로 발생한다. 절삭유제에 노출되는 작업 후에는 항상 깨끗하게 씻도록 하고, 사람에 따라 피부에 영향을 미치는 정도가 다른 경우가 많으므로 민감한 사람의 경우는 전환 배치 등을 통해 절삭유제에의 직접적인 노출을 피하도록 할 필요가 있다. 절삭유제는 절삭·연삭가공을 원할히 하기위한 윤활유이며, 그 주된 사용목적은 다음과 같다.
피삭성의 개선(절삭저항감소, 마무리면 精度향상, 공구수명의 연장 등)
작업성의 개선(가공물의 냉각, 잘라낸 부스러기 제거, 가공물의 단기방청 등)
절삭유제를 대별하면 광유를 기유로한 비수용성유제와 물로 희석하여 사용하는 수용성 유제를 대별된다. 전자는 오일의 윤활성에 따라 피삭성을 개선할 목적으로 사용되며 후자는 물의 냉각성에 의한 작업성의 개선을 목적으로 하여 사용되고 있다. KS M 2173에서는 비수용성 절삭유제를 2종으로 분류한 후 그 성분, 성상에 따라 호로 세분했다.

1. 비수용성 절삭유제
 비수용성유제 1종과 2종의 구별은 극압첨가제함유 유무에 의한 구분이다. 1종과 2종의 구별은 극압첨가제함유 유무에 의한 구분이다. 1종은 석유와 유지로 구성되고 극압첨가제를 함유하지 않는 유제이다. 2종은 광유와 유지, 극압첨가제로 구성된 유제이다. 비수용성유제 1종은 동점도, 인화점, 지방유분에 따라 1~6호로 세분된다. 기유로서 사용되는 광유는 ISO VG 10이상의 머시인유가 많은데 호닝, 최종마무리 등의 특수용도에는 저점도 머시인유와 경유도 사용되고 있다. KS에는 비방유분 함유량이 3% 미만인 유제와 염소분 함유량이 1% 미만인 유제는 해당되는 종류가 없지만, 비철합금의 절삭과 고속절삭에는 절삭유제로서 사용되고 있다. 호닝, 최종마무리, 래핑 등의 가공에서도 첨가제 함유량이 적은 유제와 전혀 함유하지 않은 광유를 사용하는 경우가 있다. 1종을 특징지우는 첨가제는 지방유이며 무극성구조의 광유에 첨가되어 油性향상작용을 한다. 일반적으로 사용되고 있는 유지는 채종유, 미강유,豚脂등이다. 올레인산, 메틸에스테르 등의 에스테르유도 널리 사용되고 있다. 올레인산 등의 지방산도 사용되는 경우가 있지만 다량으로 사용하면 오일스테인을 일으키기 쉽기 때문에, 그 첨가량은 3%이하이다. 지방 유분의 첨가량은 일반적으로 3~30%정도이다. 1종 유제의 주용도는 쾌삭강, 동 및 동합금 등의 피삭성이 좋은 재료의 경절삭과 일반강재의 고속절삭이지만 고속절삭의 용도는 수용성유제로 치환되고 있다. 비수용성유제의 2종은 극압첨가제를 함유하는 유제이며 1종을 혼성유라 부르는데 반해, 2종은 극압유로 부르고 있다. 조성상 규정되어 있는 극압성분은 염소분 뿐이며, 유황분은 그 상한치가 규정되어 있을 뿐이다. 2종의 유제는 1~6호와 11~17호로 대별되고 있는데, 구분은 유황계 첨가제의 반응성을 동판부식에 의해 판별한 것이며 1~6호는 불활성, 11~17호는 활성으로 구분된다. 염소량과 유황량에 상한치가 설정되어 있는 것은 폐유가 되어 소각처리되는 경우의 대기오염을 배려했기 때문이다. 실제로는 브로치가공 등에서 첨가제량이 상한치를 넘고 있는 유제가 사용되는 예도 많다. 또 염소분을 함유하지 않는 유황계만의 유제도 널리 사용되고 있다. KS 2종 17호는 태핑가공에 사용되고 있는 페이스트狀의 유제를 규정한 것이다. 절삭유제에 극압첨가제로서 사용되고 있는 염소화합물은 염소화파라핀, 염소화지방산 에스테르이다. 유황계 극압첨가제에서는 유화지방유와 폴리설파이드가 널리 사용되고 있다. 돈지와 대두유 등의 유지류와 에스테르유에 유황을 고온에서 반응시킨 것이 유화지방유이며 유황함유량은 10%정도이다. 광유에 유황을 가열용해시킨 것은 유화광유라 부르며, 2종 11~17호 기유로서 사용되지만 그 유황함유량은 1%정도이다. 인계의 극압첨가제로서는 알킬포스페이드, 포스파이트가 있는데 공구연삭 등의 특수용도 이외는 그다지 사용되고 있지 않다. 절삭유제로 사용하는 극압첨가제는 일반윤활유로 사용하는데 비하면 반응성이 높은 화합물이 많으며, 또 그 사용량도 많다. 때문에 경우에 따라서는 부식의 트러블을 일으키거나 공구마모를 촉진하거나 하는 경우도 있다. 그래서 방청첨가제와 동합금방부식제 등이 필요에 따라 첨가된다.

비수용성 절삭유제의 일반적인 조성과 성분을 아래표에 나타낸다.

기 유
광유
기계유, 경유 등(KS 1, 2종)
황화광유
황화기계유 (KS 2종 11 ~ 17호)
유 성 제
지방유
동식물유, 지방산 에스테르유 등
지방산
올레인산
극압첨가제
염소계 극압첨가제
염소화 파라핀, 염소화 유지, 황염화유 등
유화계 극압첨가제
황화 지방유, 폴리설파이드 등
인계 극압첨가제
Zn-디티오포스페이트 등
첨 가 제
방청첨가제
소르비탄 모노올레이트, 석유 술폰산염 등
동합금 방식제
벤조드리아졸, 메리캅토 벤조티아졸 등
산화 방지제
디터셔리부틸-p-크레졸 등

가. 비수용성 절삭유제의 열화요인
 비수용성 절삭유제의 전형적인 열화는,
계(系)외에서 혼입되는 타유(他油, 윤활유와작동유), 수분 및 칩(chip)에 의해 발생합니다.
(1) 他油의 혼입
 他油가 비수용성 절삭유제에 혼입되면,
절삭유제에 배합되어 있는 각종 첨가제의 농도가
상대적으로 배합되어 있는 각종 첨가제의 농도가 상대적으로 저하되어
가공성능과 내열화성(耐劣化性)이 저하합니다. 염소계 극압첨가제의 양이 적은 경우, 절삭저항은 높아지고 가공표면의 거칠기도 증가됩니다. 첨가제의 농도와 절삭유제의 성능은 밀접한 관계가 있는 것을 알 수 있습니다.
(2) 수분의 혼입
 수분의 혼입은 가공성능의 저하와 더불어 가공물과 기계의 녹발생 원인이 됩니다. 또한 염소계 극압첨가제는 가수분해에 의해 염화수소를 생성하여 녹발생을 촉진합니다.
그러므로, 염소계 극압첨가제를 함유한 절삭유제의 수분혼입에는 특별히 주의할 필요가있습니다.

절각유제의 조성에는 관계하지만, 일반적으로 사용중인 비수용성 절삭유제의 수분량은 0.05%이하인 것이 바람직합니다. 약 0.05% 이상의 수분이 혼입되면, 액체의 외관이 탁해지기 시작합니다. 수분은 전공정에서 사용되고 있는 수용성 절삭유제와 세정제외에 우수(雨水)가 보관용기에 침입하여 비수용성 절삭유제에 혼입되는 것이 있습니다. 수분의 혼입이 의심스러울 경우, 우선 혼입경로를 확실히 파악하여 혼입을 막는 대책을 강구할 필요가 있습니다.
(3) 칩(chip)에 의한 광유의 산화중합의 보전
 비수용성 절삭유제의 주성분인 광유(鑛油)와 지방유(脂肪油)는
사용시 공기중의 산소에 의해 산화중합하여 고분자화하고, 기계회전시 더러워지는 원인이 됩니다. 비수용성 절삭유에는 미리 산화방지제가 배합되어 있는 것이 많지만, 항구적인 작용을 하지 못하므로 너무 믿어서는 않됩니다.
나. 비수용성 절삭유제의 관리 포인트
[비수용성 절삭유제의 현장에서의 관리]
① 가공성의 판정 → 공구수명과 가공품위(加工品位)가 저하하지 않는가.

② 외관 변화의 관찰 → 색과 탁함에 변화가 없지만 이물(異物)의 확인

③ 점도의 관찰

④ 윤활유˙작동유 ˙절삭유의 보급량 관리 → 타유(他油)혼입량의 표준이 됨

2. 수용성 절삭유제
 수용성 유제는 희석액이 외관 및 주성분인 광유와 계면활성제의 비율에 의해
w1종과W2종으로 분류되어 있다. 유화제 양이 적고, 희석액의 외관이 백탁되어 있는 W1종은 에멀션이라 부르고, 유화제가 주성분인 W2종의 희석액은 투명 또는 반투명이며 솔루블이라 부르고 있다. 수용성유제의 중요성분은 계면활성제와 방청제이다. 피유화제는 비수용성유제의 조성물이며 수용성유제의 윤활성분이 되는 것이지만, 물로 희석된 경우의 효과는 크게 기대할 수 없다. 계면활성제는 被乳化劑를 수중에 乳化분산시킬 뿐 아니라 물의 침투성, 흡수성을 향상시키거나 세정성을 주거나 하는 작용을 갖는다. 또 종류에 따라서는 그 자체에서
윤활성과 방청성을 갖는 것도 있다.
사용되고 있는 계면활성제는 고급지방산과 나프텐산의 알칼리비누, 아민비누, 석유술폰산나트륨 등의 음이온활성제, 폴리옥시에틸렌유도체, 솔비탄에스테르 등의 비이온 활성제이다. 방청제로서는 카르본산 등의 지방산, 세바신산등 2염기산의 아민염과 아미드가 사용된다. 수용성유제는 비수용성유제에 비하면 작업성 트러블(부패, 녹, 발포 등) 이 많기 때문에 이런 2차성능을 조정하는 각종 첨가제가 사용되며 이런 성분의 소량이 유제의 우열을 결정하는 경우조차 있다. 아래표에 일반적인 수용성유제의 조성과 성분을 나타낸다. 수용성유제는 물로 희석하여 사용하는 데 그 희석배율은

W1종에서 10~40배,W2종에서 30~80배가 일반적이다. 희석배율은 유제의 성능을 좌우하는 중요한 기준이며, 적정배율로 사용하지 않으면 기대하는 성능을 얻을 수 없다. 수용성유제는 냉각성을 기대하여, W1종은 주로 절삭가공, W2종은 연삭가공에 사용된다.
피유화제
기유
머시인유 등
유성제
동식물유, 에스테르유 등
극압첨가제
염소화파라핀, 황화지방유 등
유화제 (계면활성제)
음이온계
지방산 비누, 나프텐산 비누, 석유술폰산염기 등
비이온계
폴리옥시에틸렌유도체, 솔비탄에스테르아릴아민 등
방청제
유기제
카르본산 유도체, 아민화합물 등
무기제
인산염, 붕산염 등
pH 유지제
트리에탄올아민 등
동합금방식제
벤조트리아졸 등
기타첨가제
방부제
트리아민화합물 등
소포제
실리콘 에멀션 등
커플링제
글리콜 등

가. 수용성 절삭유제의 열화(劣化)요인
 수용성 절삭유제의 열화에는 가공성능과 방청성능 저하,
악취발생, 사용유의 오염 등이 있고, 그 원인은 미생물의 서식, 칩의 혼입, 타유의 혼입에 의한 것이 대부분입니다.
(1) 미생물의 서식
 수용성 절삭유제의 열화(劣化)요인 중에서 가장 큰 부분이 미생물입니다.
사용유에서식하는 미생물은 절삭유제의 성분을 영양원으로써 분해하여, 농도저하를 발생시킵니다. 또한, 그 대사물(代謝物)은 방청성의 저하와 악취를 발생시킵니다. 이것이 사용유의 부패 트러블입니다. 미생물의 번식을 보전하는 인자에는 수질, 사용유의 농도, 칩, 타유의 혼입, 부패한 사용유의 혼입 등이 있습니다. 미생물 열화에 대해서는 항균성, 살균성이 높은 절삭유제의 사용과 사용유 방부관리의 양면에서 대책이 필요하고, 특히 방부관리가 중요합니다.
(2) 칩의 혼입
수용성 절삭유제를 구성하는 성분중에서 윤활성분,
방청성분 및 방부성능은 비교적 금속에 흡착되기 쉽습니다. 이 성분이 칩에 흡착되어 사용유의 가공성능과 방청성 및 방부성능의 저하가 생깁니다. 칩의 양이 많으며 칩의 형태가 미세한 만큼 흡착손실은 커지게 됩니다.

또한 주철의 칩에 의한 흡착손실은 알루미늄합금의 칩 경우 보다 많습니다. 흡착이란 칩에서 금속이온의 용출이 사용유를 불안정한 상태로 만드는 것입니다. 최근의 트러블 사례에는 마그네슘을 비교적 많이 함유한 알루미늄 합금(AC8A材)의 가공에서 사용유의 유화(乳化)가 불안정하게 되는 경우가 있습니다.
(3) 타유(他油)의 혼입
 사용유에 타유(윤활유˙작동유 등)가 혼입되면,
사용유중의 친유성(親油性)이 높은 성분(예를 들면, 광유와 계면활성제의 일부)은 타유에 융합하여 동시에 떠오릅니다. 그 다음에 수용성 절삭유제를 구성하는 성분의 비율이 줄어들고, 여러가지 열화를 발생시키게 됩니다. 또한 타유와 미생물의 영양원으로도 됩니다.
나. 수용성 절삭유제의 관리 포인트
 수용성 절삭유제의 관리에는 농도관리, 방부관리, 청정화 관리가 기본입니다.
(1) 농도관리
 수용성 절삭유제는 소정의 농도에 희석되는 경우에 유효한 기능을 발휘하도록
설계되어있습니다. 농도가 높으면 거품이 일어나고 피부장애가 염려되며, 농도가 낮으면 가공 불량과 녹 발생 및 부패 트러블을 일으킵니다.
[농도관리 방법에 대하여]
① 농도관리의 체제를 만든다.
- 유제의 통일, 전임 관리자를 정한다.
② 정기적인 농도 측정을 하고, 농도 보정을 한다.
- 간이측정기구에 의한 농도측정
③ 원액과 물의 보급을 적절하게 한다.
- 농도저하의 최대 요인을 해결한다.
(2) 부패방지대책
 앞에서 서술한 바와 같이 미생물의 번식은 사용유의 열화 및 농도저하의 주요인입니다.
수용성 유제의 부패가 미생물의 번식에 의한 것임이 판명되어도
사용유의 상황은 미생물의 번식조건에 적합하며, 미생물의 혼입을 방지하는 것도 어려운 상황에 있으므로 부패를 완전히 방지하기는 곤란합니다.
[부패방지 대책에 대하여]
① 내(耐)부패성능이 양호한 절삭유제를 선정한다.
② 타유의 혼입을 억제한다.
③ 칩을 사용유 외부로 제거한다.
④ 인산 이온의 혼입을 방지한다.
- 세정제와 희석수에서 사용유에 혼입하는 것이 많은 인산 이온은 미생물의 영양원으로써 증식을 촉진한다.

⑤ 사용유 농도를 적정하게 조정하여 pH를 9이상에서 유지한다. 간이 메타와 pH시험지를 일상관리에 사용하면 좋다.
⑥ 정기적으로 사용유중의 미생물에 대하여 검사한다. 미생물은 시판되는 간이측정기구로 용이하게 측정할 수 있다.

⑦ 미생물의 증식이 확인되면 살균제를 사용유중에 필요량을 첨가하여 살균한다.
⑧ 연휴대책
- 연휴 등에 기계를 정지시킬 때에는 미리 방부제를 사용유에 첨가하여 놓는다.
(3) 청정화 관리
 사용유를 청정하게 유지하는 것은 열화방지에 효과가 있다.
사용유를 오염시키는 물질에는 칩과 타유가 있어 정기적인 청소작업과 누유의 방지가 청정화 관리의 기본입니다. 또한 사용유중의 칩을 제거할 때에는 전용제거장치가 있어 활용하면 편리합니다.
① 칩제거장치
컨베이식, 마그네틱, 원심분리식, 하이드로 메이션 등이 있는데,
칩제거장치는 절삭 칩의 크기와 양, 형태를 고려하여 적정한 장치를 선정해야 합니다.
② 타유(他油)의 제거장치
 특히, 특수한 친유성의 벨트에서 부상유(浮上油)를 회수하는 부상유
회수장치가 개발되었는데, 이 장치는 종래의 오일 스커머보다도 능률적으로 부상유를 회수하는 것이 가능합니다.
절삭유의 관리
 절삭, 연삭작업 등에 사용되고 있는 절삭유는 피절삭재,
가공조건 등에 따라 선정된다. 또한 절삭 성능을 향상시키고, 냉각기능을 극대화하기 위한 절삭유의 관리는 다음과 같이 하는 것이 좋다.
(1) 저장상의 관리
 저장유 저장시 주의 사항은 일반적인 윤활유와 같으나 다음과 같은
사항에 특히 주의할 필요가 있다. 가능한 한 실내저장을 하는 것이 좋고, 수용성 절삭유는 외부 온도의 영향을 받기 쉬우므로 장기 저장(3개월 이상)을 피하는 것이 좋다. 저장온도는 10~50℃로 유지한다. 일반적으로 외부온도가 0℃ 이하가 되면 성분의 일부가 석출되어 유화 불량을 일으키며, 또한 원액을 개방 상태로 방치하면 수분이 증발하거나 침입에 의해서 겔화를 일으킬 때가 있으므로 수용성 절삭유는 온도 변화가 작은 장소에서 항상 밀폐상태로 저장하는 것이 중요하다. 옥외에 저장하는 경우에는 직사광선을 피하고, 빗물이 절삭유에 침입되지 않도록 한다. 수용성 절삭유제 W2종 이외는 소방법에 의하여 위험물 규제에 관한 적용을 받으므로 규정에 따른 관리가 필요하다.
(2) 사용상의 관리
 절삭유를 선정할 때 품질이나 성능을 신중하게 검토하나,
일단 현장에서 선정되면 사용
중의 유제변화에는 비교적 관심이 적은 경향이 있다.
그러나 최근에는 윤활관리 지식이
높아져서 사용상의 관리가 개선되어가고 있다.
(가)비수용성 절삭유의 관리
 비수용성 절삭유가 사용중에 열화되는 원인에는 절삭시 발생되는 절삭열,
금속면의 접촉작용, 수분, 빛, 박테리아에 의한 산화변질 등 여러 가지 요인이 있으며, 그 결과는  절삭유의 성능 저하, 녹발생, 부식 등으로 나타난다.
① 산화중합에 의한 변화
 절삭유는 사용중에 공기와 접촉하는 기회가 많고,
더욱이 절삭열을 받아서 혼입되는 칩이 산화 촉진물이 되어 점도증가, 산가상승, 색변화 등을 일으킨다. 열화초기에 절삭성이 좋아지는 소위 절삭유의 관열(慣熱)이라는 일시적 현상이 있으나, 어떤 한계를 넘게 되면 성능이 점차로 저하된다. 일반적으로 광유를 주체로 한 것은 열화가 적으나 이중결합을 분자내에 갖는 지방유는 산화중합을 일으키기 쉽고, 유성제를 함유하는 것일수록 열화되기 쉽다.

따라서 정기적으로 점도, 산가, 슬러지분을 점검해서 보급과 교환시기를 예측하는 것이 요망된다.
② 타유종의 혼입
 타유종의 혼입은 공작기계의 구동계에서 사용되고 있는 윤활유에 의한
혼입이 주로 많다.

그 결과는 점도 변화나 성능저하, 슬러지 생성을 일으키기 쉽고, 혼입량이 많으면 첨가제 농도가 저하되어 절삭성능을 악화시킨다. 따라서 정기적으로 점도, 산가의 점검이 필요하다.
③ 수분의 혼입
 절삭유는 사용중에 수분이 혼입되면 투명도를 잃고,
유화상이 되는 경우가 있다. 그 결과 점도증가, 성능저하, 부식현상을 일으킨다. 절삭유는 미량의 수분을 흡수하기 쉬운 성질을 갖고 있으며, 특히 유온의 변화가 큰 경우에 일어나기 쉬우므로 항상 외관상의 관찰과 함께 수분측정을 해서 유리수분(遊離水分)은 제거해야 한다.

④ 이물질의 제거
 절삭가공이나 연삭가공에서 생성되는 칩, 금속입자, 열화 슬러지 등이
절삭유에 축적되면 다듬질면이 거칠어진다. 연삭가공에서는 숫돌사이에 미세입자가 끼게 되고, 절삭가공에는 절삭유가 칩에 부착되어 소모량이 많아진다. 절삭유를 깨끗하게 유지하고 성능을 유지시키기 위하여 순환계통에 스트레이너, 여과장치, 자기 분리기, 원심 분리기 등을 설치하여 미세한 이물질을 제거한다. 이물질 제거성능을 향상시키기 위하여 이물질 제거장치를 조합하여 사용하면 효과적이다.
⑤ 작업현황 대책 : 작업환경에 미치는 문제점은 악취, 연기, 화재발생 등으로 특히, 가혹한 조건이 되는 고속절삭, 중절삭에서 발생하기 쉽다. 이에 대한 대책은 다음과 같다.
수용성 절삭제로 대체한다.
기계상부에 배기장치를 설치한다.
작업장 전체에 환기장치를 설치한다.
급유량을 증가시켜 냉각을 개선한다.
인화점이 낮은 절삭유를 사용하는 경우 특히 화기에 주의한다.
⑥ 신유의 주입과 교환
 새로운 절삭유를 탱크에 주입할 때는 기계의 청소와 함께
유제 순환계통 탱크내를 플러싱해서 세정하는 것이 필요하며, 유량은 항상 일정한 레벨을 유지하도록 이따금 보급하는 것이 중요하다. 절삭유는 사용함에 따라 열화되어 성능이 저하된다. 신유를 보급해도 절삭성능이 회복되지 않고 성능저하가 심할 때에는 수명이 다 된 것이므로 오일 전체를 교환할필요가 있다. 일반적으로 전체를 교환하는 사용기간은 6개월~1년이 보통이다.
(나)수용성 절삭유의 관리
 수용성 절삭유의 사용상 관리는 특히 중요해서 조치를 잘못하면 성능을 발휘할 수가
없을뿐만 아니라 여러 가지 피해가 발생한다. 수용성 절삭유의 가장 큰 문제점은 희석수질, 부패균의 번식에 의한 부식성질이다.
① 희석수질
 희석수질은 희석액의 안정성, 액수명, 방청효과에 영향을 주므로 
증류수가 가장 좋고, 상수도물은 차선으로 이용되나 공업용수나 우물물은 적당하지 않다. 이것들은 가용성 광물질을 함유하는 경수로서 Fe, Ca, Mg, Cl, SO4등의 이온을 함유하고 있으므로 유화 안정성, 방청효과에 장애가 되는 경우가 많다. 희석액의 조제순서는 유제탱크에 소요량의 물을 넣고 충분히 교반하면서 원액을 서서히 가하여 희석한다. 수분이 절삭유에서 90%이상을 차지하기 때문에 수용성 절삭유의 성능은 수질에 큰 영향을 받는다. 희석수로서 좋은 수질의 기준치와 수질저하에 따른 피해를 표시한다. 또 희석수에 지하수나 배수처리수를 이요한 경우에는 수질이 시간경과에 따라 변화할 경우가 있으므로 정기적인 수질검사가 필요하다. 한편 절삭유에 의한 피부장애는 주로 비수용성 절삭유의 광유에 의한 유진(油疹)과 수용성 절삭유의 알칼리 및 계면활성제에 의한 탈지작용 등에 주의할 필요가 있다.
② 신유의 보급과 농도관리
 새로운 수용성 절삭유를 사용하는 경우도 비수용성 절삭유의 경우와 같이
기계의 청소와
절삭유 순환계통의 플러싱을 해야 한다.
수용성 절삭유의 경우는 깨끗하게 물로 닦은 후
살균제나 방청제를 혼합해서 쓰면 효과적이다. 수용성 절삭유는 사용에 따라 수분의 증발,

사공물이나 칩에 부착되기 때문에 농도 변화를 일으키고 유량이 감소한다. 절삭유는 항상 일정농도로 유지하기 위하여 절삭유의 보충이 필요하게 된다. 이때 원액 또는 물만을 추가하는 것이 아니라 농도조절을 한 희석액으로 보충 조정하는 것이 바람직하다. 사용액의 농도를 적정하게 유지하기 위해서는 정확한 농도의 파악이 필요하며, 적정한농도를 유지하기 위해서는 다음과 같이 관리해야 한다.

탱크의 양과 1일의 소모량, 보급량을 정확히 파악할 것
희석탱크, 자동 희석장치의 도입
급유책임자를 선정, 보급의 표준화를 도모할 것
정기적인 농도 측정으로 농도를 유지하고 성상을 기록할 것(관리표작성)
③ 절삭유 수명과 부패방지
 신유를 보충해도 절삭유가 회복되지 않고 부패가 계속되는 경우에는
전체를 교환하는 것이 필요하다. 일반적으로 수용성 절삭유의 수명은 명확하지는 않으나 보통 2~4개월 정도이다. 수용성 절삭유의 부패는 유중에 부패균이 번식하기 때문이며, 유중의 탄화수소, SO4이온,인 이온, 황화합물을 영양원으로 번식하고, 그것들을 분해하여 황화수소를 발생시킨다. 그 결과 악취의 발생, 유분의 분리, 절삭유의 변색(보통 유백색의 절삭유가 청회색 또는황적색으로 변한다)을 일으켜서 방청성이 급격히 감소한다. 이 현상은 에멀션형에 많고,
솔루블형이 다음이며, 솔루션형에서는 거의 일어나지 않는다.
부패균은 원액중에는 존재하지 않으며, 희석액이 유동하고 있을 때보다 정지상태에 있는 쪽의 번식이 촉진된다. 부패방지 대책으로 다음의 조치가 일반적으로 행하여진다. 유제 선정시에는 인화합물, 유기화합물 등 미생물의 영양원이 되기 쉬운 성분은 가능한 한 적은 것으로 선정한다. 기계의 청소, 순환계통의 청소, 칩의 제거, 환경의 청소 등에 노력한다. 공기를 흡입하여 공기와의 접촉을 많게 하고, 끊임없이 교반상태를 유지한다. 태양광선이 닿게 한다. pH를 9.0~9.4로 유지한다. 정기적으로 살균제를 투입한다. 유온을 항상 20℃이하로 유지하고, 때때로71~83℃로 가열하여 살균하면 좋다.
④ 타유종의 혼합방지
 다음은 절삭유 교환시의 판정기준으로,
가장 큰 영향을 주고 있는 것은 부패에 의한 것이다.
공구수명, 가공정도의 저하 7%
사용액의 색상의 변화 18%
부패진행으로 악취발생 30%
녹방지성의 저하 10%
탱크내의 칩제거 10%
절삭유 메이커의 판정 2%
정기적인 교환 20%
수용성 절삭유는 성분조성이 복잡해서 타유종의 혼입은 액의 조성 균형을 손상한다. 특히 기계 구동계에 사용중인 윤활유로부터의 혼입이 염려되는 경우
방지대책을 할 필요가 있다. ⑤ 칩 제거장치
 칩의 퇴적, 혼입은 수용성 절삭유의 수명 단축에 영향을 주며,
특히 연삭가공에서는 미분상(微粉狀)의 칩이 절삭유에 혼입되므로 칩 제거장치를 부착할 필요가 있다.
(다)피부염과 그 대책
 절삭유에서 발생되는 또 다른 문제점은 피부염에 있다.
일반적으로 비수용성 절삭유에서
일어나기 쉽지만 수용성 절삭유에서 일어나는 경우도 있다.
피부염은 피부의 체질, 연령,
알레르기성 체질, 청경도 등의 개인차가 있으며,
또한 계절적으로 여름철에 많고, 새로작업현장에서 배속된 사람에게서 많이 발생된다. 가벼운 발진현상으로 나타나고 있는 피부염은 절삭유의 부착에 따른 자극,오일중의 박테리아, 극압첨가제의 자극, 수용성 절삭유 중의 계면활성제에 의한 탈지작용 및 방부제, 살균제에 의한 일차적 자극물질 등의 영향이라고 할 수 있다. 대책으로서 인체와 의복의 청결, 보호크림의 사용 등 위생면에서 주의가 필요하며, 칩에 의한 피부의 손상 등도 주의하여야 한다.

 

감사합니다. 동진화학 임직원일동(031-319-5185)


 
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