切削液の悪臭・腐食・性能問題への効果的対策
切削液は冷却、潤滑、洗浄、防錆の機能を持つため、切削プロセスで広く使用されています。
切削液使用中、劣化、悪臭、腐食、泡発生、作業者の皮膚アレルギーなどの問題が頻発します。実務経験を踏まえ、切削液使用における問題と対策について解説します。
1. 切削液の劣化と悪臭の問題
切削液には大量のバクテリアが含まれ、主に好気性菌と嫌気性菌に分けられます。好気性菌はミネラル環境（水、切削液原液、工作機械から漏れた油）に生息し、好気条件下で20〜30分ごとに分裂増殖します。嫌気性菌は無酸素環境に生息し、1時間ごとに分裂、代謝時にSO₂（腐卵臭）を放出し、切削液を黒変させます。切削液中のバクテリア数が10⁶を超えると悪臭を放つようになります。
(1) バクテリアが切削液に侵入する主な経路：
- 調製工程での侵入：調製用水に含まれるバクテリアなど。
- 空気中のバクテリアが切削液に混入。
- 工程間の移動による切削液感染。
- 作業者の不良習慣（ゴミ投棄など）。
- 工作機械と作業場の清掃不良。
(2) バクテリア増殖の制御方法：
- 高品質で安定した切削液を使用する。
- 純水で原液を調製する。調製が容易なだけでなく、切削液の潤滑性向上、チップによる持ち出し量削減、バクテリア侵食防止につながる。
- 使用時に切削液中の原液濃度が低くなりすぎないよう管理。濃度過低はバクテリア増殖を招く。
- 工作機械で使用される油にバクテリアが含まれるため、機械から切削液への漏油を最小限に抑える。
- 切削液のpHを8.3〜9.2の間に保つ。この範囲ではバクテリアが生存しにくいため、新しい切削液を適時に補充しpHを上昇させる。
- 切削液を清潔に保ち、汚れ、油、食品、タバコなどと接触させない。
- 防腐剤を定期的に使用する。
- 作業場と工作機械を清潔に保つ。
- 装置にろ過装置がない場合、定期的に油膜をすくい取り汚れを除去する。
2. 切削液の腐食問題
(1) 腐食の原因
- 切削液中の原液濃度が低い。
- 切削液のpH値が高すぎるか低すぎる。例：pH＞9.2ではアルミニウムに腐食作用を及ぼす。したがって金属材料に応じた適切なpH値を選定すべき。
- 異種金属材料との接触。
- ワークを紙や木製パッド上に置く。
- 部品を積み重ねる。
- 切削液中のバクテリア数が基準超過。
- 作業環境湿度が高すぎる。
(2) 腐食防止対策
- 純水で切削液を調製し、濃度は切削液マニュアルの推奨値に従う。
- 必要に応じて防錆液を使用する。
- バクテリア数を管理し、バクテリア発生を抑制する。
- 湿度を確認し、作業環境湿度を適正範囲内に管理する。
- 切削液の汚染を防ぐ。
- 異種材料との接触を避ける。例：アルミニウムと鋼、鋳鉄（マグネシウム含有）と銅など。
製造プロセス