최적의 금속가공 성능을 위한 쿨런트 농도 관리 마스터하기

농도 관리 부재는 금속가공 유체 문제의 대다수에 주요 원인입니다. 모든 수희석성 유체는 특정 농도 범위 내에서 작동하도록 설계되었습니다. 유체가 설계 범위보다 높으면 피부염, 잔여물, 과도한 유체 사용 문제가 발생할 가능성이 높습니다. 설계 범위보다 낮게 운행하면 부식, 공구, 섬프 수명 문제가 빈번히 관찰됩니다. 좋은 농도 관리는 사용자가 쿨런트 관리 프로그램의 성공을 보장하고 금속가공 유체 관련 비용을 통제하기 위해 할 수 있는 주요 일 중 하나입니다.

바로 '사용 중인' 절삭유의 농도가 무엇이며 어떻게 측정해야 하는지는 분석 화학자들과 업계 현장 서비스 종사자들 사이에서 상당한 논의의 주제입니다. 진실된 답은 주어진 작업 용액에 대해 최소 두 가지 다른 농도가 있을 수 있다는 것입니다. 하나는 전형적인 애플리케이션에서 전형적인 유체의 일상 관리에 '충분히 좋은' 농도입니다. 다른 하나는 유체 공급사의 분석 실험실이 사용 중인 작업 용액으로 가서 유체 개별 성분의 양을 결정하는 경우입니다. 이런 '고갈 분석(depletion analysis)'은 일반적으로 '예외적' 기준으로만 수행됩니다. 그리고 그때도 단일 숫자가 아니라 각 유체 성분이 얼마나 존재하는지에 기반한 농도 숫자들을 산출합니다(예: 오일 기준 %, 황색 금속 부식 억제제 기준 %, 살균제 기준 % 등).

유체의 일상 관리를 위해선 두 가지, 가능성이면 세 가지 농도 확인 방법이 있습니다. 선택할 특정 방법은 사용 중인 유체 유형과 상황에 따라 달라집니다.

가장 쉽고 일반적인 방법은 광학 굴절계(optical refractometer)를 사용하는 것입니다. 굴절계는 빠르고, 꽤 정확하며, 거의 모든 쿨런트, 다수 세척제, 수계 녹 방지제, 유지보수 세정제 등에 적용 가능합니다. 굴절계는 시간이 지나면 트램프 오일 등이 유체에 유입돼 빛을 굴절시키고 굴절계 판독값에 영향을 주기 때문에 '실제' 농도보다 높게 읽히는 경향이 있습니다. 시스템이 심하게 오염되면 '좋은' 맑은 판독이 종종 불가능해 실제 판독이 일종의 교육받은 추측이 됩니다. 같은 맥락에서 굴절계(여느 정밀 기기처럼) 미터는 매우 깨끗하게 유지하고 교정해야 좋고 일관된 결과를 얻습니다.

알칼리 적정(Alkaline titration)은 농도 확인의 다음으로 일반적인 방법입니다. 이는 유체 샘플의 총 알칼리도를 화학적으로 측정하고 거기서 농도를 계산하는 방법입니다. 이 방법은 상당한 양의 알칼리도를 가진 제품에만 적용됩니다. 보통 합성 및 반합성 유체입니다. 탱크 측에서 알칼리 빌더나 살균제를 추가하면 적정에 의한 농도 판독에도 영향을 줄 수 있습니다. 시간이 지나면 적정에 의한 농도는 '실제' 농도보다 낮게 읽히는 경향이 있습니다.

수용성 오일과 고오일 반합성제의 농도는 산 분할(acid split)로 확인할 수도 있습니다. 이 방법은 측정된 양의 작업 용액에 측정된 양의 황산(보통)을 캘리브레이션된 유리 기구에 넣고 산을 가하는 방식입니다. 산 첨가로 작업 용액 내 오일과 기타 유류 물질이 분리됩니다. '분리된' 물질의 양을 측정해 농도를 계산합니다. 이 방법은 유체의 총 오일과 계면활성제 함량을 파악하는 매우 좋은 방법입니다. 약간의 연습으로 트램프 오일 비율과 제품 오일 비율에 대해 매우 교육받은 추측이 가능합니다. 약 20분 소요되고 4~24시간 대기, 특수 유리 기구와 시약이 필요합니다. 매일 하고 싶은 방법은 아닙니다.

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