อรุณรัตน์ แสนสิ่ง

ฝ่ายวิศวกรรม

สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย

          สารหล่อเย็น เป็นน้ำมันที่ได้จากพืช สัตว์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่ได้มาจากธรรมชาติ เพื่อนำมาใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวันของมวลมนุษย์ โดยผ่านกรรมวิธีต่างๆ เพื่อให้ได้คุณสมบัติของน้ำมันตามความต้องการใช้งาน ซึ่งจะนำมาใช้ทางตรงและทางอ้อม ส่วนใหญ่แล้วจะใช้ในการหล่อลื่นมากกว่าใช้จุดให้เกิดแสง

          สารหล่อเย็น เป็นส่วนสำคัญที่มีบทบาทต่องานช่างอุตสาหกรรมเป็นอย่างยิ่ง โดยเฉพาะการทำงานของเครื่องจักรที่เกี่ยวข้องกับงานโลหะ เพราะใช้ในการลดแรงเสียดสี และระบายความร้อนที่เกิดขึ้นกับคมตัดชิ้นงาน ซึ่งสารหล่อเย็นที่นิยมใช้ในวงการอุตสาหกรรมมีมากมายหลายชนิดแตกต่างกันออกไป และแต่ละชนิดจะขึ้นอยู่ความต้องการ และเหมาะสมกับงานเฉพาะ ซึ่งมีชื่อเรียกกันแตกต่างออกไปหลายอย่าง เช่น Coolant, Cutting oil, Cutting compound, Cutting lubricant

สาเหตุที่ต้องใช้สารหล่อเย็น

          ในการทำงานของเครื่องจักรกลที่เกี่ยวข้องกับคมตัดงานนั้นๆ ย่อมเกิดการเสียดสีและเกิดความร้อนขึ้นระหว่างชิ้นงานกับคมตัด ผลที่ตามมา คือ การสึกหรอของคมตัด อายุการใช้งานสั้นลง การขยายตัวของชิ้นงานเพิ่มขึ้น ทำให้ขนาดของงานเปลี่ยนแปลงไป จึงมีวิธีการแก้ไขปัญหาเหล่านี้ โดยการระบายความร้อนระหว่างชิ้นงานกับคมตัดออก วิธีที่ดีที่สุดที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน คือ การใช้สารหล่อเย็นเข้ามาช่วยหล่อเย็น ดังนั้น การแบ่งสารหล่อเย็นตามลักษณะของวัสดุที่นำมาทำงาน เช่น เหล็ก โดยทั่วๆ ไป จะนิยมใช้ Coolant เป็นสารหล่อเย็น เพราะราคาถูก อะลูมิเนียมหรือทองเหลือง ควรที่จะใช้กับน้ำมันก๊าด

          จุดประสงค์ของการใช้สารหล่อเย็น คือ ช่วยระบายความร้อน ช่วยระบายเศษโลหะออกจากปลายคมตัด ช่วยให้คมตัดมีอายุการใช้งานได้นาน ช่วยหล่อลื่นบริเวณพื้นที่สัมผัส ช่วยป้องกันผิวไม่ให้เกิดสนิม ช่วยลดการเสียดสี และทำให้เครื่องจักรมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

ประเภทของสารหล่อลื่นเย็น

          สารหล่อลื่นเย็นที่ใช้ในอุตสาหกรรมมีหลายชนิด สารหล่อลื่นเย็นนิยมใช้ ได้แก่

1. Soluble oil มีชื่อเรียกทั่วไปว่า น้ำสบู่ สามารถผสมกับน้ำแล้วจะมีลักษณะขาวขุ่น ข้อดีของ Soluble oil คือ สามารถละลายรวมตัวกับน้ำได้ดี มีประโยชน์เกี่ยวกับการตัดเฉือนมาก ช่วยคายเศษโลหะ (Chip bearing pressure) ส่วนมากจะใช้กับงานโลหะประเภทเหล็ก ยกเว้นเหล็กหล่อ โดยทั่วไปใช้อัตราส่วน คือ น้ำมัน  1 ส่วน ต่อ  น้ำ  50 ส่วน สำหรับเครื่องเจียระไน (Grinding machine) ควรจะเลือกสารหล่อเย็นที่ไม่มีไขมัน ถ้ามีไขมันจะเข้าไปฝังอยู่ตามหน้าหินเจียระไน ทำให้เกิดการอุดตัน ดังนั้น ส่วนมากสารหล่อเย็นจะผสมน้ำยากันสนิมเข้าไปด้วย  
2. Mineral oil เป็นน้ำมันแร่ที่ได้จากการสกัดจากปิโตเลียม หรือ น้ำมันที่มีสารพวกไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ ที่ได้จากแหล่งแร่ โดยทั่วไปใช้สำหรับงานเบา และพวกโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น นิเกิล, โครเมียม และจำพวกอโลหะทั้งหลาย จะใช้น้ำมัน Mineral oil เป็นตัวระบายความร้อน

          ข้อควรระวัง คือ จะเป็นสารไวไฟ (Flamable substance) ความหนืดประมาณ 100 cP ที่ 37.7 องศาเซลเซียส

3. Lard oil ได้จากการสกัดไขมันจากสัตว์ เช่น โค กระบือ หมู หรือการกลั่นจากสารเคมี สามารถผสมกับน้ำ โดยใช้ในการระบายความร้อนของการคายเศษ เช่น เหล็ก อะลูมิเนียม
4. Mineral lard oil ใช้ในกรณีทำการตัดเฉือนทีละมากๆ เกิดจากส่วนผสมของ Mineral oil กับ Lard oil เข้าด้วยกัน

วิธีการเลือกใช้น้ำมันหล่อเย็น

         การเลือกใช้สารหล่อเย็น ขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุ งานที่จะทำการขึ้นรูปแบบต่างๆ ตลอดจนกรรมวิธีการตัดเฉือน ซึ่งจะมีผลกระทบต่อการทำงานมาก ดังนี้

         1. เหล็กคาร์บอนต่ำ (Low carbon steel)แบ่งการใช้น้ำมันหล่อเย็นออกไปตามลักษณะของเครื่องจักรที่ใช้

               ก. งานกลึง ใช้พวก Soluble oil ส่วน ต่อ น้ำ 15 ส่วน

               ข. งานเจาะและงานกัด (Drilling and milling) ใช้ Soluble oil 1 ส่วน ต่อ น้ำ 15 ส่วน

               ค. งานเจียระไน (Grinding) จะนิยมใช้ทั้ง Soluble oil กับ Mineral oil

          2. เหล็กผสม (Alloy steel)

              ก. งานกลึงจะใช้ Mineral oil 75% ผสมกับ Soluble oil 25%

              ข. งานตัดเกลียว (Tapping) จะใช้ Miner oil 80-90% กับ Lard oil 10%

          3. ทองเหลืองรีด (Brass rod)

              ก. งานกลึง ใช้ Mineral oil

              ข. งานกัด ใช้ Soluble oil 5% ผสมกับน้ำ 95%

คุณสมบัติพิเศษของสารหล่อเย็น เช่น ไม่ทำให้ชิ้นงานมีรอยด่าง ไม่บูดเน่าง่าย

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ : 0 2577 9260 (ฝ่ายวิศวกรรม) สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.)