关于金属切削液油雾的产生和存在形式

　　在车、铣、钻、磨等金属加工过程中，由于金属切削液的使用，会在空气中形成大量的油雾颗粒。这种现象使得工人呼吸区域中的空气质量问题受到广泛关注。因为长期暴露在这种油雾中对工人健康十分不利，而据美国职业安全与健康国立研究所 (NIOSH)统计，每年暴露在金属切削液油雾 中的工人多达120万。因此，对金属切削液油雾的研究是一项意义重大的课题。
 

　　1 金属切削液油雾的产生
 

　　(一). 油雾的产生机理
 

　　为了有效地润滑、冷却和清洗，金 属切削液在使用过程中要经历泵循环、喷射与高速旋转的刀具或工件激烈撞击和高温蒸发等过程，这就决定了其油雾产生的原因 非 常 复杂，机械、物理和化学的因素互相交织，共同作用。但是，并非所有因素都对油雾的产生具有决定性影响，加工过程中金属切削液油雾的形成主要可以归因于两种机理，雾化和蒸发：雾化是机械能转化为液滴表面能的过程，主要是由于液体对机床系统内的固定及旋转单元的激烈冲击 ，被其打碎，形成细小液滴漂浮在工作环境中；蒸发的发生是由于切削区产生大量的热，这些热量传人切削液使它的温度明显高于饱和温度，在固一液接触面上就发生沸腾并产生蒸汽。这些蒸汽随后以周围空气中的小液滴或其它粒子为核心凝结 ，形成油雾 。图1为加工过程中油雾生成机理的示意图。
 

　　(二). 油雾的存在形式
 

　　金属切削过程可以产生以下三类油雾：
 

　　(1). 由喷射 冲击产生 的干净油雾 ，不含固体粉尘 ；
 

　　(2). 因加热或高速切削的高温导致蒸发或灼烧而产生的烟雾；
 

　　(3). 磨削时金属切削液喷射产生 的含磨削粉尘的油雾。
 

　　油雾产生的方式不同，其颗粒直径范围也有较大区别。一般情况下，机械雾化过程产生的油雾主要以液滴形态存在，液滴直径范围较宽，通常为2～10um。蒸发产生的油蒸汽在冷凝过程 中也会形成直径非常细小的冷凝悬 浮体，粒径通常为2um以下。医学研究证明，油蒸汽和大颗粒液滴对人体肺部的危害相对较小。以油蒸汽形态存在的油雾被吸入肺部又被呼出，它们并不会被肺泡捕获，而大颗粒的油滴无法通过鼻子和支气管进入肺部。只有以液滴形式存在，且直径小于5um的油雾颗粒才能顺利到达肺泡，并在肺部沉淀，从而对人体造成较大的危害。