クーラントの濃度管理の基本｜濃すぎ・薄すぎの不具合、測り方、自動補正の範囲

水溶性クーラントは、原液を水で薄めて使います。濃すぎても薄すぎても加工や作業環境に影響が出るため、決めた濃度の範囲に保つことが液管理の基本です。

このページでは、濃度管理で何が起きるのか、どう測るのか、どこまで自動にできるのかを、掲載メーカーの公式の説明をもとに整理します。

濃すぎ・薄すぎで起きること

各社の公式サイトには、濃度がずれたときの不具合がまとめて書かれています。表は、その記載を並べたものです。

ハイダックは、最適な濃度は加工・材料・クーラントの種類で変わり、原則として5〜10%の値になると説明しています。実際の設定値は、使っている油剤のメーカーの推奨値に合わせてください。

タンクの中で濃度が動く理由

正しい濃度で補充しても、使っているうちにタンクの濃度は動きます。中部クリーンは、加工中に蒸発や付着で濃度が自然と上がるため、初期設定を低めにすると原液の使用量を減らせると説明しています。

• 水の蒸発：加工熱や室温で水だけが減り、濃度が上がる
• 持ち出し：ワークや切粉に付いて液が出ていき、液量が減る
• 補充のばらつき：手作業の希釈は、作る人や日によって濃度が変わる
• 異物の混入：浮上油やスラッジが混ざり、液の状態そのものが変わる

中部クリーンのFAQでは、水の蒸発を考えた濃度設定によって原液の使用量を半分にできると書かれています。濃度管理は、品質だけでなく原液の費用にも関わります。

濃度の測り方は3段階

濃度の測り方には、人が測る方法、装置が自動で測る方法、測った値を記録してデータで見る方法があります。

岩本工業の楽〜ラントは、糖度計での測定を不要とし、装置側に濃度を表示すると説明しています。ジャパンセパレーターのデジタル式は、ボタンで押した数値がそのまま液の濃度になるとしています。

濃度と一緒に見たい液の指標

濃度だけを見ていると、液の腐敗に気づくのが遅れます。各社は濃度とあわせて次の指標を見るよう説明しています。

• pH：山本金属製作所は、細菌が増えるとpHが下がり、さらに増えやすくなる悪循環になると説明。中部クリーンのコントローラはpH監視をオプションで追加できる
• 液温：COOL-iは液温を測り、温度は寸法のばらつきや細菌の増殖に関係すると説明
• 汚染度：COOL-iは汚染度を0〜100で表示
• 液量：中部クリーンのコントローラやハイダックのFCU 5000は液量・タンクレベルも監視

クール・テックは、液管理を濃度確認だけで行うと腐敗や臭気、持ち出しロスに対応しにくいとして、濃度とpHを同時に設定できるAquaBlend Proを出しています。

自動化の範囲を決める

どこまで自動にするかで、選ぶ装置が変わります。補充だけを自動にするのか、濃度の補正まで自動にするのか、記録まで残すのかを決めてください。

山本金属製作所は、毎日20台の工作機械のクーラントを確認して紙に記録していた工場で、PCやタブレットでの確認・記録に切り替えた例を載せています。

装置を選ぶときは、設置の単位と導入のしかたも確かめてください。公式の記載を並べると、次のような違いがあります。

• 中部クリーンのクーラントコントローラは、工作機械1台ごとに設置が必要
• ハイダックのPCS 2000は、固定配管の代わりにフレキシブルホースで接続するため設置が早いと説明
• ハイダックのFCU 5000は、消費量と濃度のデータをTRGS 611に準拠した形で自動で記録
• 山本金属製作所のCOOL-iは、タンクにホースを差し入れるだけで設置でき、販売とレンタルの両方で使える

補充の手間と費用を数字でつかむ

濃度管理を自動にするかどうかは、今かかっている手間と原液の量を数字にすると判断しやすくなります。各社の公式サイトには、導入前後を比べた数字が載っています。

こうした数字は各社が示す例で、どの工場でも同じになるわけではありません。自社の補充時間と原液の購入量を1か月分記録しておくと、見積を比べるときの基準になります。

濃度管理を始めるときの手順

いきなり全台を自動にする前に、今の状態を数字で押さえると、必要な装置がはっきりします。

1. 使っている油剤の推奨濃度を確認する
2. 全台の濃度とpHを同じ日に測り、ばらつきを記録する
3. 補充の頻度と1回の量、原液の月の使用量をまとめる
4. ずれの原因が補充か、蒸発・持ち出しか、汚れかを切り分ける
5. 補充の自動化か、濃度補正か、浄化かを決めて、デモや試用を相談する

原因が汚れにあるなら、希釈装置よりも先に浮上油回収やろ過を考えるほうが近道です。浄化の方式は別の記事で詳しく整理しています。