切削液管理

折光仪（糖度计）的刻度是 Brix

手持折光仪原本是测量糖液浓度（蔗糖的 Brix %）的工具，刻度显示的不是切削液的实际浓度，而是 Brix 值。常见的有 0～10 刻度和 0～32 刻度，读数相同时，0～32 刻度更粗，读数精度会降低。^[1][2][3]

由折光仪读数求浓度的公式

C = R × F

C

实际浓度（%）

R

折光仪读数（Brix %）

F

折光仪系数（各产品的换算系数。也称糖度计系数、Brix factor、RI factor）

系数要在产品资料（产品数据表、单品目录）中确认。系数为 1.0 的产品，读数就直接是浓度。^{[4][3][5][2][1][6][7]}

折光仪系数的思路

折光仪检测到的只是原液中能使光折射的成分（有效成分），系数就由该成分的比例决定。若原液中含 20 % 的水，则 10 % 稀释液的读数最多只有 8.0。系数是用来相乘的数，不是性能好坏或含水量的参考。读数 5 表示 5 %，仅限于原液全部为有效成分的情况。^[1][4]

各类型的代表性系数（Master Fluid Solutions 的参考值）

该公司的资料将系数的范围写为“从乳化液的 0.9 到合成型的 3.4”。表中最下一行的标题是 Semisynthetics，但正文中说合成型最大为 3.4。这是其自家产品系列的参考值，不能用于其他公司的产品。^[4]（单一资料·仅供参考）

产品的折光仪系数示例（制造商公布值）

即使同样是“水溶性”“合成型”，不同产品的系数也相差很大，从 1.4 到 2.9。一定要使用所用产品的系数。根据 MORESCO 的对应示例反推，系数会随浓度略有变化。^{[6][8][9][7][11][12]}

测量前的零点校准

测量前用水把刻度调到 0（Blaser 用优质水，Quaker Houghton 用蒸馏水，Haas 用蒸馏水或自来水）。带温度补偿（ATC）的折光仪不必每次校准，但要偶尔用水确认零点。^[3][1][2]

用折光仪测量的方法

^[5][2]

混入油会使读数偏差

导轨油、液压油等混入的油也会使光折射，所以用过一段时间的液体，折光仪读数容易比实际偏高。脏污严重时，分界线会变模糊而无法读数。新配制、混合均匀的液体分界线清晰。测量前要先去除混入油。^{[13][5][3][1]}

折光仪以外的浓度测量方法

有碱滴定（适合合成型、半合成型。用过一段时间后容易比实际偏低）、酸分解（适合水溶性油。分离油分后称量。需要数小时到 1 天）等。对比多种方法的结果，可以尽早发现异常。^[13][14][1]

浓度（%）与稀释倍数、比例的换算

倍数 = 100 ÷ C　／　水 : 原液 = (100 − C) : C

C

浓度（体积 %）

倍数是“把原液稀释了多少倍”，浓度是“稀释液中含有多少原液”。把 2 L 原液用水配成 100 L，就是 50 倍、2%。5% 常被称为“20:1”，但水与原液的比实际是 19:1。用比例表述容易造成误解，所以用 % 来传达为好。^[15][1][16]

提高浓度时的原液量参考值

需追加的原液量 ≒ 罐内液量 × 想提高的浓度（%）÷ 100

例：液量 123 加仑要提高 1%，就加原液 1.23 加仑。严格说，加入的部分会使液量增加，所以会略有不足（约 1.24 加仑），但现场的浓度测量精度只有 1/4% 左右，实际上按此计算就够了。液量要在停泵、液体回到罐内的状态下测量。^[16]（单一资料·仅供参考）

恢复到目标浓度的补给量计算（体积平衡）

Vc = (Ct × Vf − Cn × Vn) ÷ 100　／　Vw = Vf − Vn − Vc　／　补给液的浓度 Cm = 100 × Vc ÷ (Vf − Vn)

Ct

目标浓度（%）

Cn

当前浓度（%，折光仪读数 × 系数）

Vf

满罐液量（L）

Vn

当前液量（L）

Vc

需加入的原液（L）

Vw

需加入的水（L）

Cm

补给液的浓度（%）

把原液当作 100 %、浓度当作体积 %，求解使补给后原液量与目标一致而得出的公式。Vc 为负数时，说明当前液体太浓，只用水（或较稀的补给液）来调回。Master Fluid Solutions 介绍了在线计算器，称计算补给量需要“当前浓度、目标浓度、当前液量、满罐液量”这 4 项，但在公开资料中没有找到公式本身，所以根据体积 % 的定义推导。（Kezuriba 推导的公式）^[4][16]（单一资料·仅供参考）

补给方法

不要只加原液或只加水，而是加入按固定比例混合好的补给液。Blaser Swisslube（美国公司）称，一般把补给液配成目标浓度的 1/5～1/3 左右。Yushiro 建议每天按固定倍数补给，并记录水和原液的补给量。罐内液面要保持在 85～100%（减少后温度、脏污、泡沫会增加）。^{[17][15][18][4]}

混合顺序（先加水，后加原液）

先往容器（或罐）里加水，边搅拌边加入原液（英语中称 Oil In Last＝O.I.L.）。顺序反了，会形成油包水型的乳化，或者无法均匀溶解。乳化液类一旦形成了乳化状态，之后就无法纠正。补给液最好在罐外混合好后再加入。^{[4][18][17][15]}

推荐浓度的参考值（按类型、加工方式）

这是把 Yushiro 的产品一览（Yushiroken Ver.20）的推荐浓度按类型汇总的参考值。实际上要遵循所用产品的推荐范围。Blaser Swisslube（美国公司）称“多数情况下，比资料中的最低值高 3～5% 效果更好”，并建议在因停工等机器停转期间，保持 8%（体积）以上，以确保 pH 的缓冲能力。^{[19][4][17][5]}

过浓、过稀会出现的问题

^[13][2][15]

pH 的管理范围

共同点是“呈弱碱性（大致 8～10.5），比新液降低就是劣化的信号”。各产品的适当值请在产品资料中确认。^{[15][20][21][5]}

pH 变化的含义

持续使用后 pH 会一点点向中性下降，腐败加重则进一步下降。下降会导致加工质量下降、生锈、腐败臭味。反过来，使用液的 pH 比新液高时，也要查明原因。Blaser 列举了 pH 过高的危害：刺激皮肤、铝件发黑、起泡、侵蚀涂装和树脂部件；pH 过低的危害：恶臭、生锈、乳化不稳定、细菌和生物膜增多。^{[15][20][22][5]}

pH 的测量方法

JIS K 2241:2017（切削油剂）的试验方法是玻璃电极式 pH 计。pH 计为提高碱性一侧的精度，用 pH 6.86 和 9.18 的标准液校准，并从金属屑少的位置取液（堀场制作所）。现场用 pH 试纸大致也够用，但染料或混入油可能使读数出错（Master Fluid Solutions）。^{[20][23][22][5]}

腐败（细菌、霉菌）的迹象

休息后开机时有臭鸡蛋味（厌氧菌产生的硫化氢。混入油的油膜使液体接触不到空气时容易积聚）、工件上出现褐色、黑色斑点、生锈、乳化分离（水溶性油）、霉菌团块造成过滤器堵塞和管路流动变差、pH 下降。^{[24][25][15][5]}

切削液中细菌的特性

需氧菌约 20～30 分钟分裂繁殖一次，会吃掉乳化剂、防锈剂等，破坏液体本身。厌氧菌（硫酸盐还原菌）约 4 小时繁殖一次，繁殖较慢，对液体破坏不大，但却是恶臭的主要原因。细菌大部分附着在罐壁和罐底的油泥上，取液体样品只能检测到不到 1%。菌数用每 1 mL 的个数、以 10⁶ 这样的指数表示。自来水中也有 10²～10⁴ 左右的细菌。^{[26][24][25][27]}（单一资料·仅供参考）

防止腐败的管理

出现臭味时，Yushiro 列举的做法是：彻底管理浓度、添加防腐剂、使用耐腐败性高的油剂，并建议避免为消除臭味而曝气（吹入空气），因为这会导致需氧菌繁殖和 pH 下降。另一方面，Blaser 建议即使在停工期间，每天也让液体循环 30 分钟以上。^{[25][28][27][17][5][15]}

检查频率

^{[3][25][15][20][29]}

稀释用水的水质

工作液九成以上是水，所以水质影响很大。钙、镁等硬度成分会与油剂中的乳化剂、防锈剂反应而降低效果，破坏乳化，或在油箱表面形成像豆腐一样的金属皂（浮渣）。硬度不会蒸发，随着反复补液会不断积累。自来水硬度过高时，也可以选用纯水（DI、RO 水）。^[27][15][17]

水溶性切削液的种类

据 Yushiro 的说明，原液溶于水后呈乳白色浑浊的是乳化液（emulsion），带透明感的是可溶型（soluble），以无机、有机防锈剂为主要成分、能透明溶于水的则特别称为溶液型（solution）。Master Fluid Solutions 按含油量分类：乳化液（含油 40% 以上）、微乳化液／高油半合成（20–50%）、低油半合成（矿物油 0–20%）、全合成（不含矿物油，或 0–10%）。^[15][4]

JIS K 2241（切削油剂）

切削油剂的日本工业标准为 JIS K 2241:2017（2017-10-20 修订，草案由全国工作油剂工业组合起草）。规定了非水溶性与水溶性各类油剂的种类、性状，以及 pH 等试验方法。^[23][20]

JIS K 2241 中水溶性油剂种类（A1 种、A2 种等）的定义

标准正文需付费，JSA 的预览只到目录。MORESCO 的产品资料中，可溶型和合成型产品均标注“相当于 JIS A2 种 1 号”，但种类定义本身在公开资料中未能确认。^[23][7][12]（公开资料中未能确认）