火花机油的过滤净化是维持其性能、延长使用寿命并确保加工质量的关键步骤。其核心目标在于去除油液中的金属颗粒、碳化物、油泥、水分及氧化产物等杂质。以下是火花机油过滤净化的系统化方法及注意事项:
一、过滤净化核心方法
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物理过滤法
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原理:通过多孔介质拦截杂质,适用于固体颗粒的去除。
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设备选择:
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滤芯过滤器:根据精度选择滤芯(如5μm、10μm),可串联使用不同精度滤芯实现分级过滤。
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磁性过滤器:吸附铁磁性颗粒(如铁屑),常与滤芯过滤器配合使用。
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离心过滤器:利用离心力分离密度较大的颗粒,适合处理大量油液。
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操作要点:定期更换滤芯,避免堵塞导致压力异常;过滤前需预沉淀以减少大颗粒对滤芯的冲击。
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真空脱水法
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原理:利用真空环境降低水的沸点,使水分蒸发并被分离。
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适用场景:油液含水量较高(如超过0.1%)时,水分会导致油液氧化、腐蚀设备。
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设备选择:真空脱水机或聚结分离器,可同时去除游离水和乳化水。
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操作要点:控制真空度(-0.08~-0.095MPa)和温度(40~60℃),避免油液氧化。
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吸附净化法
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原理:通过吸附剂(如活性炭、硅胶)去除油液中的极性物质(如酸、胶质)。
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适用场景:油液氧化严重或含有微量污染物时。
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操作要点:选择孔隙率高的吸附剂,定期更换;可与过滤法串联使用以提高净化效果。
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静电净化法
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原理:利用高压电场使颗粒带电后被吸附到电极上,适用于亚微米级颗粒。
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设备选择:静电油净化器,可去除0.01μm以上的颗粒。
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操作要点:定期清洗电极,避免短路;需配合其他方法使用以处理大颗粒。
二、净化流程设计
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预处理阶段
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沉淀:将油液静置24小时以上,使大颗粒沉降。
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粗滤:使用孔径较大的滤网(如50μm)去除大颗粒,保护后续设备。
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主净化阶段
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分级过滤:从粗到细(如50μm→10μm→5μm)逐步过滤,提高效率。
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脱水处理:若含水量高,优先进行真空脱水。
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吸附净化:针对氧化产物或胶质,使用活性炭吸附。
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后处理阶段
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精密过滤:使用静电净化或超滤膜(0.1μm)去除微小颗粒。
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油液检测:通过颗粒计数仪、水分仪等设备验证净化效果,确保达到NAS 6级(ISO 16/13)以下。
三、关键注意事项
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油液兼容性
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避免使用与火花机油不兼容的滤材(如某些纤维素滤芯可能释放酸性物质)。
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优先选择玻璃纤维、聚酯纤维等耐油滤材。
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温度控制
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过滤时油温宜控制在40~60℃,过高会加速氧化,过低则影响流动性。
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脱水时需严格控制温度,避免局部过热。
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污染源控制
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定期清理机床油箱、油管及电火花机头,减少外部杂质进入。
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使用密封良好的油桶和输油设备,防止水分和灰尘侵入。
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维护周期
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根据加工强度制定净化计划,高负荷加工建议每200小时净化一次。
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记录油液性能变化(如粘度、酸值),及时更换老化油液。
四、典型净化方案示例
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方案1(轻度污染):
预沉淀→50μm滤网粗滤→10μm滤芯过滤→5μm滤芯精滤→油液检测。
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方案2(含水量高):
预沉淀→真空脱水→10μm滤芯过滤→活性炭吸附→静电净化→油液检测。
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方案3(高精度要求):
预沉淀→离心过滤→5μm滤芯过滤→超滤膜(0.1μm)→油液检测。
通过系统化过滤净化,火花机油的使用寿命可延长3~5倍,同时显著降低电火花加工中的短路率、电极损耗及工件表面粗糙度,提升加工稳定性和经济效益。