金屬加工液的使用是模具制造中至關(guān)重要的一環(huán)，對于提高機(jī)床性能、保證模具成品質(zhì)量來說是一個(gè)關(guān)鍵步驟拓萌。不同的機(jī)械加工方式對金屬加工液的功能需求不同。在模具企業(yè)紛紛進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)升略、社會(huì)呼吁能源節(jié)約微王、綠色制造的今天，如何在金屬加工液最基本的潤滑品嚣、冷卻炕倘、排屑、防銹等基礎(chǔ)功能上更進(jìn)一步翰撑，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)更加環(huán)保高效的模具制造方式罩旋，已經(jīng)成了擺在眾多專業(yè)潤滑油廠商面前的重要課題。

　　一额嘿、金屬加工液在模具制造領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　金屬機(jī)械加工通常包括兩種類型：金屬的去除和金屬的變形瘸恼。前者作業(yè)是靠刃具把金屬從被加工件上除掉；后者則是用模具使金屬在應(yīng)力下塑性變形，如軋东帅、拉拔险悲、沖壓、擠壓等茴茁。一般習(xí)慣地把金屬去除作業(yè)所用的潤滑劑稱為切削液专勇，而把金屬變形用的潤滑劑稱為金屬加工工藝用液體。金屬加工液則是泛指上述兩類加工泣奏、作業(yè)用潤滑劑客洁。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國金屬加工油液占總潤滑油量5％以上县堰，而且從以油基為主垢类，逐步向水基發(fā)展。由于航空鋁材在模具加工業(yè)的應(yīng)用推廣茴支，鋁加工油品種和產(chǎn)量呈上升趨勢革襟。在金屬切削加工中使用切削液沖洗刀具和加工件可使切削速度提高30%~40%，在國內(nèi)金屬加工液中卓您，切削液一直占有較大比例鸭嗡，大約占50％左右。金屬加工液分類常按金屬加工方法分為切削液和成型液兩大類浙炼，或按油品化學(xué)組成分為非水溶性(油基)液和水溶性(水基)液兩大類份氧。ISO于1986年通過IS06743/7，按油基弯屈、水基將加工液分為 MH和 MA兩大類蜗帜，又根據(jù)每類的化學(xué)組成、應(yīng)用各分為8類和9類季俩，共17類钮糖，該標(biāo)準(zhǔn)將目前眾多的金屬加工液的品種均可包含進(jìn)去，我國已等效采用了該標(biāo)準(zhǔn)酌住，制定了 GB7631.5。

　　近年來阎抒，金屬切削液的發(fā)展和變化主要是在水溶性液體領(lǐng)域酪我。由于這類液體以水為基質(zhì)，其傳熱速度高(水的傳熱速度為油的2.5倍)且叁。等量的水吸收一定熱量后都哭，比油的溫升要慢得多，從而提高了冷卻效果逞带，且可減少油霧欺矫，因此水基切削液的用量增大。目前吱台，水基切削液在整個(gè)中國切削液市場中約占60%姥憋，但是水基切削液與油相比存在著潤滑性差差按，其次是銹蝕、膠體穩(wěn)定性拼肥、化學(xué)穩(wěn)定性聋账、生物穩(wěn)定性、可濾性境仁、泡沫性等問題毕察。這些問題對切削液在機(jī)床應(yīng)用時(shí)的“油池壽命(Sum p Life)”至關(guān)重要，合理選擇阿切、應(yīng)用库绩、監(jiān)控和維護(hù)，對使用水基切削液特別重要擦蚣。根據(jù)我國目前市場情況吸辽，切削液的主要成分有切削油、溶解油盟步、乳化液藏斩、合成液體、化學(xué)溶液却盘，以切削油的潤滑性最好狰域。化學(xué)溶液是不含礦物油的水溶液黄橘，使用前用水稀釋兆览，有良好的沖洗、冷卻效果塞关，并應(yīng)能防止接觸區(qū)域的銹蝕抬探，這類液體主要用于研磨加工，功能在于清洗和冷卻帆赢，沒有潤滑性小压。模具加工過程中，刀具的作用是在主剪切區(qū)域把加工材料用強(qiáng)剪切力切除剝落椰于。刀具的推進(jìn)面和暴露的新鮮金屬面之間怠益，由于強(qiáng)烈的附著作用使推進(jìn)面受到高的應(yīng)力。因切割剝落的屑要移過刀具推進(jìn)面姻眼，從而形成了第二剪切區(qū)域团春。在第二剪切區(qū)域產(chǎn)生的剪切作用使刀具受到最大摩擦力。潤滑和冷卻作用在此時(shí)同樣重要娄缴。但屬于金屬去除的機(jī)械加工種類很多兔卤，又各有其獨(dú)特的工況。隨著模具工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，新材料云盲、新工藝不斷涌現(xiàn)巍嘶，在模具加工過程中選擇合適的切削液對于保證產(chǎn)品加工質(zhì)量，提高加工效率行贤，減少環(huán)境污染都是至關(guān)重要的痒脊。一般認(rèn)為，在低速重負(fù)荷切削加工(螺紋切削播瓦、擴(kuò)孔和齒面切削)時(shí)驮觅，需要充分的潤滑，通常選用極壓切削油劑众琼，切削潤滑劑的主要任務(wù)是縮小推進(jìn)面與屑的粘結(jié)闯捎，作為邊界潤滑劑。在高速淺層切削加工時(shí)许溅，冷卻是首要的瓤鼻，一般選用水基切削液，水基切削液的主要作用是降低摩擦熱贤重，帶走熱量茬祷。那些切削液難以到達(dá)剪切區(qū)域的加工作業(yè)，給潤滑并蝗、冷卻造成很大的困難祭犯。通常對擴(kuò)孔、齒輪切削(特別是滾齒)滚停、深孔鉆和鏜孔沃粗、攻絲(特別是盲孔)、深套孔键畴、車螺紋加工要精心選擇適用的切削液最盅。　

　　二起惕、金屬加工液使用中的問題及其對策

　　金屬加工液在模具鋼材切削涡贱、磨削加工過程中具有相當(dāng)重要的作用。實(shí)踐證明旁班，選用合適的金屬加工液蔑誓，能降低切削溫度60~150℃，降低表面粗糙度职菜，1~2級(jí)，減少切削阻力15~30%欲华，成倍地提高刀具和砂輪的使用壽命兰险，并能把鐵屑和灰末從切削區(qū)沖走，因而提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，故它在模具加工中應(yīng)用極為廣泛脚培。

　　a.冷卻作用 在工件切削加工過程中北郁，能及時(shí)而迅速的降低切削區(qū)的溫度，即 降低通常因摩擦引起的溫升纺围、冷卻也影響切削效率用劲，切削質(zhì)量及刀具壽命。

　　b.潤滑作用 能減少切削刀具與工件間摩擦僧旬。潤滑液能浸潤到刀具與工件及其切屑之間炉奴，減少摩擦和粘結(jié)，降低切削阻力蛇更，保證切削質(zhì)量瞻赶，延長刀具壽命。

　　c.洗滌作用 使切屑或磨料粒子被沖洗而離開刀具和工件的加工區(qū)派任，以防它們相互粘結(jié)及粘附在工件砸逊、刀具和機(jī)床上妨礙

　　d.防銹作用 應(yīng)有一定的防銹性能，防止工件和機(jī)床生銹掌逛。如提高防銹性能师逸，還可部分取代工序間防銹。

　　上述的冷卻豆混、潤滑篓像、洗滌、防銹四個(gè)性能不是完全孤立的崖叫，它們有統(tǒng)一的方面遗淳，又有對立方面。如切削油的潤滑心傀、防銹性能較好止既，但冷卻、清洗性能差垂暖；水溶液的冷卻核瘤、洗滌性能較好，但潤滑穗阐、和防銹性能差涉泡。因此，在選用切削液時(shí)要全面權(quán)衡利弊能莫。切削液性能要達(dá)到以下要求：熱容量大政茄，導(dǎo)熱性好，具有較好的冷卻作用妇愉。具有較高的油性或在金屬表面的吸附作用彭闷。能使形成的吸附薄膜具有較高的強(qiáng)度愈樱，牢固的吸附在金屬表面，起到良好的潤滑作用烛蘑。防銹性好初之，對金屬不起腐蝕作用，不會(huì)因腐蝕而損壞機(jī)床和工件的精度及表面粗糙度唱较。表面張力低扎唾，易于均勻擴(kuò)散，有利于冷卻和洗滌作用并具有較好的潤滑性南缓。使用方便胸遇，價(jià)格低廉，要求容易配置并最好適用于多種金屬材料和多種加工方式（如車西乖、磨狐榔、刨等），有一定的透明度获雕，在提高切削速度時(shí)不冒煙薄腻。對人體無害，無毒届案、無異味庵楷。不會(huì)傷害皮膚及鼻腔粘膜，不刺激眼睛等楣颠。穩(wěn)定性好尽纽，使用壽命長。在長期使用和貯存期間拯拓，不分層披贰、不析出沉淀物，不發(fā)霉變質(zhì)涌咪。切削廢液量較大臣碟，考慮廢液處理，避免造成環(huán)境污染降乔。

　　1.水質(zhì)

　　水基切削液需要按一定比例加水稀釋踊眠，一般情況下不宜使用硬度超過400的水，因高硬度的水中所含的鈣讨楔、鎂離子會(huì)使陰離子表面活性劑失效布缨，乳液分解，出現(xiàn)不溶于水的金屬皂玻市。即使乳化液是用非離子表面活性劑制成柜涛，大量的金屬離子也可使膠束聚集，從而影響乳液的穩(wěn)定性父独。太軟的水也不宜使用菌司。用太軟的水配制的乳化液在使用過程中易產(chǎn)生大量泡沫顾腊。配制乳化液的水的適宜硬度應(yīng)為50~200粤铭，可用去離子水和未經(jīng)處理的工業(yè)水混配使用挖胃，一般禁止使用處理后的污水、含化學(xué)物質(zhì)的水和二次水來配制乳化液梆惯。鍋爐用的軟化水也要慎用酱鸭。硬水地區(qū)的用戶可采用碳酸鈉法把水軟化后使用，要防止軟水后水的pH值過高垛吗，軟水劑使用過度會(huì)破壞乳化液的穩(wěn)定凹髓。

　　2.泡沫

　　水基切削液和凈切削油在使用中會(huì)發(fā)生泡沫過多的問題。泵速過大會(huì)造成液體湍流怯屉，或者油管阻力形成噴射會(huì)增大液體的泡沫蔚舀。不同性質(zhì)的切削液相混(如凈切削油與乳化液相混)也會(huì)使泡沫增多。機(jī)床變更切削液前要洗凈油槽和循環(huán)路線锨络。此外配制乳化液時(shí)要避免激烈攪拌和空氣攪拌赌躺。過度軟化的水和含堿的水會(huì)增加乳化液的泡沫。流體循環(huán)泵密封不嚴(yán)也會(huì)增大液體的泡沫羡儿。泡沫的危害使冷卻潤滑液失效和油槽容積的浪費(fèi)礼患。泡沫嚴(yán)重的冷卻液會(huì)造成機(jī)床、刀具和工件損壞姥购。

　　避免產(chǎn)生泡沫的方法有:在集中冷卻系統(tǒng)中渺因，管路分級(jí)串聯(lián)，離冷卻箱近的管路壓力應(yīng)低一些概给。保證切削液的液面不要太低妙裸，及時(shí)檢查液面高度，及時(shí)添加切削液跛庶≌鋈ィ控制切削液流速不要太快。在設(shè)計(jì)水槽時(shí)影啸，應(yīng)注意水槽直角不要太多剩骏。在使用切削液時(shí)應(yīng)注意切削液噴嘴角度不要太直。

　　3.機(jī)床的密封

　　經(jīng)常檢查機(jī)床的軸封(特別是用乳化液作為冷卻劑時(shí))羡财，防止切削液串入機(jī)床齒輪箱监镰、床頭箱或其它密封的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)。乳化液如果進(jìn)入礦物油潤滑系統(tǒng)將使機(jī)床磨損伐怀。大型模具加工車間常采用集中冷卻潤滑系統(tǒng)俐芬。這類循環(huán)系統(tǒng)的冷卻液不停地循環(huán)使用，油池壽命十分重要细溅。要注意確保液體循環(huán)路線的暢通褥傍，及時(shí)排除循環(huán)路線的金屬屑儡嘶、金屬粉末、霉菌粘液恍风、切削液本身的分解物蹦狂、砂輪屑，以免造成堵塞朋贬。切削液的濃縮液和機(jī)床漏出的油中凯楔，在有氧條件下，每 20～30min分裂為二锦募。而厭氧菌生存在沒有氧氣的環(huán)境中摆屯，每小時(shí)分裂為二，代謝釋放出SO2糠亩，有臭雞蛋味虐骑，切削液變黑。當(dāng)切削液中的細(xì)菌大于106時(shí)赎线，切削液就會(huì)變臭疆虑。近年來深圳市崗松技術(shù)開發(fā)有限公司開發(fā)了精密超細(xì)過濾方法，可除去1μm的固圾恐、液和菌類污染物农想，省去了定期投放殺菌劑的麻煩，減少了殺菌劑對人身和環(huán)境的危害擂椎。

　　控制細(xì)菌生長的方法有：使用高質(zhì)量例氓、穩(wěn)定性好的切削液。用純水配制濃縮液融卿，不但配制容易峡黍，而且可改善切削液的潤滑性，且減少被切屑帶走的量油蒙，并能防止細(xì)菌侵蝕居串。使用時(shí)，要控制切削液中濃縮液的比率不能過低保地，否則易使細(xì)菌生長撰拯。

　　由于機(jī)床所用油中含有細(xì)菌，所以要盡可能減少機(jī)床漏出的油混入切削液嗓奢。切削液的pH值在8.3～9.2時(shí)讼撒，細(xì)菌難以生存，所以應(yīng)及時(shí)加入新的切削液股耽，提高pH值根盒。保持切削液的清潔，不要使切削液與污油物蝙、食物炎滞、煙草等污物接觸敢艰。經(jīng)常使用殺菌劑。保持車間和機(jī)床的清潔册赛。設(shè)備如果沒有過濾裝置钠导，應(yīng)定期撇除浮油，清除污物击奶。

　　4.勞動(dòng)衛(wèi)生與環(huán)境

　　影響人身健康和環(huán)境的主要原因是切削液所含的基礎(chǔ)油和各種添加劑辈双。切削液所含的高密度礦物油(相對密度大于0.9)屬高芳烴含量的礦物油，易被乳化柜砾，但其中的多環(huán)芳烴(PCAH)是致癌成分。亞硝酸鈉和三乙醇胺曾被廣泛用于乳化液中换衬，是有效的防銹劑芬莫。由于亞硝基二乙醇胺被證實(shí)為致癌物質(zhì)，70 年代有些國家已禁止使用歪眨。另外众被，為了避免模具操作工接觸切削液中的油、菌類和金屬屑而產(chǎn)生的油疹和毛囊炎皮膚過敏蛉增，操作者應(yīng)涂保護(hù)油唤抚、穿工作服、帶手套践寄，應(yīng)注意避免皮膚與切削液直接接觸说庶。　

　　三檩渐、金屬加工液未來走勢及應(yīng)用案例

　　中國政府“保增長秆牍、擴(kuò)內(nèi)需”的政策舉措正在付諸實(shí)施，重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的振興規(guī)劃也相繼出臺(tái)剃拇，金屬加工和數(shù)控機(jī)床被列入珠三角規(guī)劃綱要支读，東莞市政府撥專款20億用于東莞各中小企業(yè)進(jìn)行擴(kuò)展害淤，我們可以看到東莞及華南地區(qū)的模具企業(yè)購買力在提升扇雕，轉(zhuǎn)型所需要的產(chǎn)品將更加廣泛和對新產(chǎn)品要求更多。隨著金融風(fēng)暴慢慢遠(yuǎn)去窥摄，中國模具及其加工市場將再次振興镶奉！經(jīng)歷過經(jīng)濟(jì)危機(jī)的考驗(yàn)后，深圳市模具技術(shù)學(xué)會(huì)專家委員羅百輝指出溪王，模具行業(yè)金屬加工液用戶的需求將向高效節(jié)能腮鞍、健康環(huán)保、經(jīng)濟(jì)成本方向發(fā)生變化莹菱。

　　1.高效節(jié)能的潤滑技術(shù)

　　模具制造行業(yè)一直堅(jiān)持不懈地努力創(chuàng)新移国，力求在保持加工質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)率吱瘩。制造商和供應(yīng)商都在不斷尋找各種途徑去實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。潤滑與機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)息息相關(guān)迹缀，有人形象地把潤滑油比喻為機(jī)械設(shè)備的血液使碾，可以說失去了潤滑，就沒有機(jī)械設(shè)備的存在祝懂。高效合理的潤滑技術(shù)是保證和改進(jìn)機(jī)械設(shè)備節(jié)能票摇、高效、長期正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基本措施窜旺，是機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的命脈共悼，是為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活福利服務(wù)的應(yīng)用科學(xué)。因而先進(jìn)的潤滑技術(shù)和高性能的潤滑劑的開發(fā)和應(yīng)用是保證人民生活和工作及各行各業(yè)機(jī)械的節(jié)能杏紫、高效正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提钙瘫。沒有高效合理的潤滑技術(shù)就沒有先進(jìn)的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，也就不可能有先進(jìn)的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)的繁榮申蔗，因此各工業(yè)國都十分重視先進(jìn)合理的潤滑技術(shù)的研究開發(fā)和推廣應(yīng)用侯砸。據(jù)日本有關(guān)摩擦經(jīng)濟(jì)文章指出，1970年日本因改善潤滑技術(shù)而年增長經(jīng)濟(jì)效益2萬億日元些玖，名古屋鋼廠僅改善潤滑技術(shù)一項(xiàng)俗衍，就實(shí)現(xiàn)年增長經(jīng)濟(jì)效益達(dá)20億日元，同時(shí)機(jī)械設(shè)備事故減少了百分之九十步垢。

　　目前簸隅，全世界機(jī)械能源有效利用率平均只有30%左右，能源總耗量的50%～60%消耗到機(jī)械設(shè)備摩擦上骡拐。據(jù)德國沃格甫爾教授測算妓浮，全世界生產(chǎn)能源的1/3到1/2損失在摩擦損耗上，而英國焦斯特教授指出世界消耗能源的30%～40%消耗在摩擦損耗上蓉冈。當(dāng)然摩擦磨損一部分是不可避免的城舞，但隨著摩擦潤滑科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和潤滑管理水平的提高，其中一部分是可以省下來的寞酿。日本通過規(guī)定節(jié)能潤滑設(shè)計(jì)和操作家夺，以及采用節(jié)能型潤滑油脂等措施，使機(jī)械磨損大大降低伐弹，節(jié)省動(dòng)力10%～20%拉馋，單是采用節(jié)能潤滑油脂一項(xiàng)，內(nèi)燃機(jī)能節(jié)省燃油可達(dá)5%～10%惨好，節(jié)能型機(jī)械油煌茴、液壓油可省電7%。

　　2.健康環(huán)保的金屬加工液

　　金屬加工液在模具制造中主要起潤滑和冷卻作用，兼有防銹清洗等作用蔓腐。對于頑固油份的清洗到目前為目止仍以氯代溶劑最為經(jīng)濟(jì)有效矩乐，但基于環(huán)境保護(hù)與人體安全，大多數(shù)的氯代溶劑均巳被限制或禁止回论×挡拢　　

　　為了能夠積極的保護(hù)環(huán)境，同時(shí)又能優(yōu)化您的生產(chǎn)工藝晴消，您能做些什么呢贰嚷？事實(shí)上，您可以與化學(xué)品供貨商合作战决，進(jìn)一步優(yōu)化您的化學(xué)品添加量泵位。您可以根據(jù)特定的金屬加工工藝，根據(jù)推薦的液位來管理好一個(gè)穩(wěn)定的系統(tǒng)蔗承，這會(huì)達(dá)到最好的成本效益拢给。另外，您還可以根據(jù)產(chǎn)量趨勢主瘸，考慮最佳的液位和流量來管理您的系統(tǒng)。

　　3.經(jīng)濟(jì)成本的金屬切削液

　　經(jīng)濟(jì)危機(jī)席卷全球兆焦，人們開始設(shè)法減少金屬加工液的使用糊怖。目前在應(yīng)用的主要的方法有：減少化學(xué)品的添加量、使用較小的過濾系統(tǒng)生碗、微量潤滑（MQL）的應(yīng)用捻艳。只考慮減少化學(xué)品的添加量，可能會(huì)使你的整體生產(chǎn)成本提高庆猫。刀具由于缺少潤滑或濕潤认轨，其加工性能就會(huì)逐漸下降（刀具使用壽命減少），經(jīng)常需要清理系統(tǒng)從而產(chǎn)生很高的化學(xué)品和廢液處理成本月培。如果只考慮采用較小的過濾系統(tǒng)嘁字，必須能夠?yàn)榈毒咛峁┳銐蛄髁康睦鋮s液，以達(dá)到最大程度的冷卻和潤滑杉畜，并使其能夠進(jìn)行有效地除去金屬屑纪蜒，也增加了相關(guān)的加工成本。采用微量潤滑（MQL）在切削接觸點(diǎn)上快速地噴射少量的冷卻液進(jìn)行切削此叠，任何冷卻液都不循環(huán)使用纯续，而且許多工藝十分簡單并不需要采用高液位來沖洗刀具。

　　管理好你的系統(tǒng)除了要考慮冷卻液的費(fèi)用之外灭袁，還要全面考慮到所有相關(guān)的其它各因素猬错，例如泵、刀具、零件的光潔度倦炒、過濾器的介質(zhì)浴祥，從而降低您的運(yùn)營成本。這樣您不但能夠降低化學(xué)品的使用量從而減少對環(huán)境的影響锌拱，而且還可以將節(jié)約的資金投入到有效的空氣處理系統(tǒng)之中肘鹅，從而提高我們?nèi)粘：粑目諝赓|(zhì)量∽耸悖奎克化學(xué)作為行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的廠商奇门，致力于為客戶提供最大化的價(jià)值∶睿奎克的產(chǎn)品的技術(shù)是一流的栖啰，而且還通過應(yīng)用專有技術(shù)、服務(wù)和先進(jìn)產(chǎn)品的獨(dú)特組合來改進(jìn)客戶的工藝流程吴钧，為客戶創(chuàng)造價(jià)值劫漠，實(shí)現(xiàn)其總體成本最小化的目標(biāo)。另外宙娃，作為全球化學(xué)品管理的領(lǐng)導(dǎo)者拄弯，奎克的化學(xué)品管理服務(wù)（QMS）不僅可以使制造企業(yè)將自己不擅長的化學(xué)品管理交給這方面的專家，而且還可以讓其更好地控制化學(xué)品總體成本幻林，不再為環(huán)保問題頭疼贞盯，專注于自身的核心業(yè)務(wù)。

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