切削油ミストの飛散を防ぐには？ミストコレクターの選び方

マシニングセンターなどを使っている工場は、切削油がミスト状になって飛散することがあります。このミストは人体や作業環境、機械設備に害を及ぼす恐れがあるので、対策としてミストコレクターが有効です。ここではミストコレクターの概要や役割、選定のポイントについて解説します。

切削油ミストを放置するリスクと飛散低減が急務な理由

切削油ミストは油が微粒子状になって空気中に浮遊した状態です。このミストを放置すると、様々な影響が出る恐れがあります。具体的に見ていきましょう。

切削油ミストを吸い込んでしまうと、咳や気管支炎などの肺疾患を引き起こすだけでなく皮膚に付着するとかぶれや湿疹などの健康被害が起こる恐れがあります。また、飛散したミストが床や階段に付着すると滑りやすくなり、転倒や滑落などの労働災害を引き起こす可能性もあります。

照明に付着すれば照度が低下して視界不良を起こしますし、引火して火災や爆発リスクもあるなど労働環境衛生上の問題があります。

切削油ミストが工作機械や制御盤、電子基板へ付着すると、絶縁不良やショート、センサーのエラーを引き起こしてライン停止や設備の寿命低下、故障に繋がる恐れがあります。また、空気中を漂うミストが測定機器や製品、梱包材に付着して、検品や清掃などの作業負担増といった生産ロスの原因にもなります。

ミストコレクターで効率よく切削油ミストを回収するためには、ミストコレクターの概要について知ることが大切です。ここでは、基本的な役割や代表的な3つの集塵方式について解説します。

ミストコレクターは、金属加工時に発生する霧状の切削油ミストをファンで吸引・捕集して、内部で油分と空気を分離した上できれいな空気を外に排出する装置です。これにより、工場内の空気を正常に保つことができます。

ミストコレクターには主に3種類の分離・捕集方式があります。

フィルター式：フィルターで油分や微細粒子をろ過・捕集する
捕集効率が高いが目詰まりして吸引力が低下するため、定期的にフィルター交換が必要
フィルターレス式（遠心分離式）：遠心力や回転体で物理的に油分を飛ばす
フィルター交換の手間やコストがかからないが微小ミストは捕集しづらく、機種による捕集性能差がある
電気集塵式：高電圧で粒子を帯電させて電極に吸着する
微細な粒子も高効率に捕集でき電極を洗浄して繰り返し使えるが、こまめな洗浄が必要で本体価格は割高になる傾向にある

ミストコレクターを選ぶときには、適した集塵方法を判断するために油種が不水溶性か水溶性かの確認が欠かせません。水溶性か不水溶性かによって、発生するミストの性質が変わります。

水溶性は比較的ミストが大きく一般的なフィルター式や遠心分離式で回収可能ですが、水分がフィルターにたまって早期の目詰まりを起こしやすい傾向にあります。不水溶性は微細な油煙になりやすく電気集塵式が効率よく回収できますが、油そのものを吸引するため引火リスクが高く防爆対策が必要です。

また、必要風量の計算とダクト配管の設計も重要なポイントです。必要風量は機械の密閉度や加工室容積に合わせて算出し、ダクト配管の設計ではダクト内に油が溜まると吸引力の低下が起こるため、ミストコレクター側から下がり傾斜になるような勾配を付ける、たるみを取り除くような設計にすることも重要です。

ミストの発生源である切削油そのものの状態が悪いとミストの発生量が増加してミストコレクターだけで十分に処理できない恐れがあるため、切削油の適切な管理が必要です。

切削油が劣化して添加剤のバランスが崩れることで加工時に微粒子化しやすくなり、ミストが発生しやすくなります。濃度が濃くなりすぎると液の粘度が上がり、加工熱で蒸発・分解して捕集しにくい油煙の発生にもつながります。

手作業による希釈は属人化しやすく目分量による濃度ブレの要因になりますし、過少補充だとエアーの巻き込みを発生させてしまいます。希釈が不均一だったり濃すぎたりすると、液自体の消泡性能が低下して油剤が泡立ってしまい大量の微細ミストを空気中に飛散させる要因にもなります。

切削油ミストは作業者の健康被害や機械の故障を引き起こす恐れがあるため、対策としてミストコレクターが欠かせません。ミストコレクターを選ぶときは、油種や粒径、設計をチェックすることが大切です。

しかし、装置に頼るだけでは完全にミストの飛散を防ぐことはできません。切削油の濃度ブレや劣化を防ぐための品質管理を適切に行うことも、合わせて考えるようにしましょう。