精密切断機のトラブルを防ぐ！～その3～【クーラントの管理】

良質のクーラントは油膜を形成し切削屑を包み込み、金属イオンの流れ出しを防ぎ、陰イオンとの結合を抑えます。この適正な油膜を作るための目安として濃度管理を行います。濃度管理には屈折計を使用し、切削油が指定濃度の範囲になっているか確認します。

良質なクーラントを作る為に、簡単な事ですが気を付けなければならない事がいくつかあります。まず、水は必ず水道水を使用して下さい。工業用水や井戸水はバクテリアや金属イオンが含まれている場合があり腐食の原因となりますので使用しないようにしましょう。

次に水を先に入れてから切削油を入れるという順番です。切削油を先に入れてから水を入れると、切削油と水が均一に混ざらなくなり大切な油膜形成機能が発揮できません。必ず、①水、②切削油の順番に投入しクーラントを作りましょう。クーラントの量が多い場合は、複数回に分けて行うとさらに良いです。100リットルのクーラントを作る場合は２、３回に分けて行います。例えば、30リットル程度水を入れて、切削油を設定の割合になる量を入れて攪拌、これを繰返しながら100リットルまで作ります。攪拌作業も大切ですのでしっかりタンク内で混ぜ合わせましょう。クーラントが出来たら、装置と接続し5～10分程度ポンプを回して循環させ、さらに攪拌させます。

pHは、水素イオン指数と呼ばれる1～14の数値で表されるもので、液中に含まれる水素イオンが多いと1に近ずき、少ないと14に近ずきます。7が中性、6以下が酸性、8以上がアルカリ性となります。pHが1変わると水素イオン濃度は10倍、2変わると100倍変わります。pHが1違うだけでも大きな環境変化と認識しましょう。

金属の錆は酸性下で発生しますので、クーラントをアルカリ性することで錆の発生を防ぎます。クーラントの適正pH値は、切削油に依存しますが多くの場合、pH 8～11程度です。pH値が高くなると手荒れなどの健康面や砥石にも影響が出る恐れがあるので気を付けましょう。また、アルミや銅などはアルカリ性に反応して変色やシミが出来ることがあります。そのような場合は、中性に近い切削油を選定するようにしましょう。

クーラントのpH管理には、pH測定器を使用して確認をします。pH測定器が無い場合は、リトマス試験紙でおおよそのpH値を把握出来ます。pHが切削油の指定する範囲内にあることを確認し、低ければ切削油を加えてpHを上げます。基本的にクーラントは酸性化していきます。継ぎ足す場合は、先に述べたように水に切削油を濃くして混ぜたものを継ぎ足すようにしてpHをアルカリ性に戻します。
クーラントは使用していなくても劣化していきます。定期的に測定することを忘れずに行いましょう。

この他の判断基準としては、次のような場合です。

・タンク内に目に見えて切断屑が溜まっている

・腐敗臭がする

・異物が浮かんでいる（バクテリア、グリス、潤滑油等）

・クーラントの色が青又は黒っぽくなっている

・装置に錆の発生が増えた

・切断後の試料に錆が発生しやすくなった

上記の基準がどれか1つでも当てはまれば、クーラントの交換を行いましょう。