水性金屬切削液性能和選取
金屬切削液阐赖,即金屬及其合金在切削加工過程中使用的工藝潤(rùn)滑油勇剃。金屬切削液通常可分為以冷卻為主的水溶性金屬切削液和以潤(rùn)滑為主的純油性金屬切削液谣旨;水溶性金屬切削液又可細(xì)分為可溶性油(乳化液)泌位、半合成切削液(微乳化液)和合成切削液三種。在所有潤(rùn)滑油中尘蟋,金屬切削液的用量視各國(guó)的具體情況不同酒妄,約占其潤(rùn)滑油總用量的2%-3%,我國(guó)金屬切削液的年用量約為6萬噸左右巍也,其中水溶性金屬切削液和純油性金屬切削液各占50%左右的份額蜜硫。
金屬的加工方法繁多极胸,其中金屬切削加工是金屬加工中最常見、應(yīng)用最廣泛的一種谚碌。根據(jù)工件的形狀眯穴、精度及表面質(zhì)量的不同要求,金屬切削加工可分為車广料、銑砾脑、鉆、刨艾杏、鏜韧衣、鉸、拉削购桑、齒輪切削畅铭、螺紋加工及磨削等。現(xiàn)在主要講述金屬切削液中水溶性金屬切削液的性能和選取勃蜘。
水溶性切削液的主要性能
我們使用水溶性金屬切削液的主要目的是:①延長(zhǎng)刀具的使用壽命硕噩;②保證和提高工件的加工尺寸精度;③改善工件表面的光潔度缭贡;④及時(shí)排除金屬屑榴徐,確保切削過程順利進(jìn)行;⑤及時(shí)帶走切削熱匀归,迅速均勻冷卻刀具和工件等坑资;⑥防止機(jī)床和工件產(chǎn)生腐蝕和銹蝕;⑦提高切削加工效率毯舞,降低成本爹故。為實(shí)現(xiàn)上述目的,要求水溶性金屬切液必須具備下列幾方面主要性能:
冷卻性能沥院。在金屬切削加工過程中妹茬,所消耗的能量,絕大部分(90%以上)都轉(zhuǎn)變成切削熱篇胰,它不但使刀具容易磨損泳唇,而且使工件容易產(chǎn)生局部燒傷或發(fā)暗,影響工件表面的加工精度及加工質(zhì)量殃描。因此夜勋,要求水溶性金屬切削液必須具有良好的冷卻性能。
潤(rùn)滑性能扒哩。刀具在切削工件的瞬間聚伤,通常承受著極大的切削力作用,水溶性金屬切削液良好的潤(rùn)滑性可以減小刀具前刀面與切屑、后刀面與工件表面之間的摩擦與磨損坠天,延長(zhǎng)刀具的使用壽命夯秃,從而使工件獲得良好的加工精度和粗糙度;更重要的是減少切削過程中產(chǎn)生積屑瘤(即刀瘤)的機(jī)會(huì)痢艺。
清洗性能仓洼。金屬在切削(或磨削)過程中,油污堤舒、細(xì)小的切屑色建、金屬粉末和砂輪砂粒等互相粘結(jié),并粘附在工件植酥、刀具和機(jī)床上,影響工件的加工質(zhì)量弦牡,降低刀具和砂輪的使用壽命友驮,影響機(jī)床的精度。因此驾锰,水溶性切削液應(yīng)具有良好的清洗作用卸留,減少細(xì)小的切屑及金屬粉末等的粘結(jié)以利清洗,同時(shí)迅速將細(xì)小的切屑及金屬粉末等及時(shí)沖走椭豫。
防銹性能耻瑟。水溶性金屬切削液在使用過程中大部分是水(約占80%-98%),為銹蝕的產(chǎn)生提供了有利的環(huán)境宛殉,而水溶性金屬切削液中的極壓劑和某些表面活性劑往往會(huì)加劇金屬的銹蝕溃墨;同時(shí),水溶性金屬切削液必須具備一定的防銹性能希镶,使工件在加工過程中和加工后的短時(shí)間內(nèi)不產(chǎn)生銹蝕擂益;同時(shí),水溶性金屬切削液良好的防銹性能欲返,也可保證切削液循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)床內(nèi)部不產(chǎn)生銹蝕及腐蝕現(xiàn)象翻妆,起到保養(yǎng)設(shè)備的功能。
同時(shí)欧纬,因?yàn)樗苄越饘偾邢饕旱慕M成成分中含有如表面活性劑践拐、基礎(chǔ)油、油性劑和殺菌劑等祭啸,以及其與水混合的應(yīng)用方式特點(diǎn)鹿逞,要求水溶性金屬切削液還必須具備良好的抗泡/消泡、抗菌性能俐逛,以及低毒/無毒性弄察、硬水適應(yīng)性和氣味柔和等特點(diǎn)。
水溶性金屬切削液的選取
選取金屬切削液,首先要根據(jù)切削加工的工藝條件及要求芦倒,初步判斷選取純油性金屬切削液或水溶性金屬切削液艺挪。通常我們可以根據(jù)機(jī)床供應(yīng)商的推薦來選擇;其次兵扬,還可以根據(jù)常規(guī)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選取麻裳,如使用高速鋼刀具進(jìn)行低速切削時(shí),通常采用純油性金屬切削液器钟,使用硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行高速切削時(shí)津坑,通常可以采用水溶性金屬切削液傲霸;對(duì)于供液困難或切削液不易達(dá)到切削區(qū)時(shí)采用純油性金屬切削液(如攻絲疆瑰、內(nèi)孔拉削等),其他情況下通酬甲模可采用水溶性金屬切削液等穆役。總之梳凛,要根據(jù)具體切削加工條件及要求聘楞,根據(jù)純油性金屬切削液和水溶性金屬切削液的不同特點(diǎn),同時(shí)考慮各個(gè)工廠的不同實(shí)際情況旷吱,如車間的通風(fēng)條件虑涣、廢液處理能力及前后道工序的切削液使用情況等,來選取具體的切削液類型舰范。
其次坪逃,在選取了切削液類型后,還要根據(jù)切削加工工藝冤兄、被加工件材質(zhì)及對(duì)工件的加工精度和粗糙度的要求等斟记,初步選取切削液的品種。如選取磨削加工切削液時(shí)趋沧,我們不但要考慮普通切削加工的條件盈械,更要考慮磨削加工工藝本身的特點(diǎn):我們都知道,磨削加工實(shí)際上是多刀同時(shí)切削的加工工藝妻诚,磨削加工的進(jìn)給量較小案贩,切削力通常也不大,但磨削速度較高(30-80m/s)愤厦,因此磨削區(qū)域的溫度通常都較高攒庵,可高達(dá)800-1000℃,容易引起工件表面局部燒傷败晴,磨削加工熱應(yīng)力會(huì)使工件變形浓冒,甚至使工件表面產(chǎn)生裂紋; 同時(shí)栽渴,因?yàn)槟ハ骷庸み^程中會(huì)產(chǎn)生大量的金屬磨屑和砂輪砂末,會(huì)影響加工工件的表面粗糙度等稳懒;因此闲擦,在選取磨削加工的水溶性金屬切削液時(shí),我們更要求該切削液具有良好的冷卻性场梆、潤(rùn)滑性和清洗沖刷性墅冷。而根據(jù)工件材質(zhì)的不同,在選取水溶性金屬切削液時(shí)也要從不同材質(zhì)的不同特性選取不同的切削液產(chǎn)品或油,如切削高硬度不銹鋼寞忿,就要根據(jù)其硬度高、強(qiáng)度大顶岸、難切削等特點(diǎn)腔彰,選取極壓性能好的極壓型水溶性金屬切削液,來滿足切削過程中對(duì)切削液的極壓潤(rùn)滑性能要求拿酱;而對(duì)于如鋁合金侄俐、銅合金等材質(zhì)時(shí),由于其材質(zhì)本身的韌性大聂帜、活性大等特點(diǎn)您眉,在選取水溶性金屬切削液時(shí)北取,則更要求切削液的潤(rùn)滑性涡趟、清洗性等,同時(shí)涯翠,不能腐蝕工件呼泪。
在上述初步選取了金屬切削液后憔吉,還應(yīng)該從切削液產(chǎn)品對(duì)人身的刺激性/毒性宗窗、使用壽命、廢液處理肿讽、等方面綜合考慮蛮埋,最終選取正確的金屬切削液的品種及使用濃度。在選取水溶性金屬切削液時(shí)找田,我們首先要考慮產(chǎn)品的低刺激性歌憨、低毒性,以確保操作人員的人身安全墩衙;同時(shí)务嫡,各個(gè)使用廠家都強(qiáng)調(diào)切削液產(chǎn)品的使用壽命的長(zhǎng)短,都要求所選水溶性金屬切削液具有一個(gè)相對(duì)長(zhǎng)的使用壽命漆改,來滿足工廠降低綜合成本的要求心铃,而且,較長(zhǎng)的切削液使用壽命,不但降低了水溶性金屬切削液的使用量去扣,更減少了換液次數(shù)柱衔,減少機(jī)床停機(jī)時(shí)間,降低了人工費(fèi)用厅篓,以及減少水溶性金屬切削液的廢液處理次數(shù)和處理以及由此而產(chǎn)生的大量廢液處理費(fèi)用秀存;第三,隨著各國(guó)對(duì)環(huán)境環(huán)保要求的不斷提高羽氮,要求水溶性金屬切削液的廢液必須經(jīng)過廢液處理并達(dá)到國(guó)家及地方的三廢排放標(biāo)準(zhǔn)或链,方可進(jìn)行排放,因此舀美,各工廠在選取水溶性金屬切削液時(shí)嚎衡,也把其廢液處理難易程度列入選取標(biāo)準(zhǔn)之一。
根據(jù)水溶性金屬切削液使用的特點(diǎn)玉桅,就使得任何一個(gè)水溶性金屬切削液產(chǎn)品在使用過程中都難免會(huì)出現(xiàn)一些問題漓荞;因此,各用戶通常還會(huì)把供應(yīng)商的售后技術(shù)服務(wù)工作作為一個(gè)選取切削液產(chǎn)品的依據(jù)掷锻。所以拟卢,在選取正確的水溶性金屬切削液之后,我們要十分重視對(duì)使用過程中的切削液產(chǎn)品進(jìn)行有效的維護(hù)及保養(yǎng)工作蔑来。通常绞甥,可根據(jù)水溶性金屬切削液使用條件、使用環(huán)境等的不同澈虱,確定一個(gè)合理的定期/不定期取樣檢測(cè)方案帖豫,通過取樣檢測(cè)分析,及時(shí)發(fā)現(xiàn)或預(yù)見使用過程中的切削液可能或已經(jīng)出現(xiàn)的問題表牲,及早加以處理或采取預(yù)防措施镜伪,避免問題的突出,給生產(chǎn)帶來?yè)p失想幻。水溶性金屬切削液的維護(hù)及保養(yǎng)通常由切削液供應(yīng)商的技術(shù)服務(wù)人員和用戶的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員共同完成粱栖,通常可以通過檢測(cè)使用中水溶性金屬切削液的:濃度脏毯、PH值闹究、防銹性、切削液穩(wěn)定性(靜置后浮油/浮皂量)抄沮、微生物含量(細(xì)菌跋核、真菌、霉菌等)以及切削液的電導(dǎo)率(或總硬度)來加以評(píng)定分析叛买,保證切削液的良好使用效果砂代。
同時(shí)蹋订,由于水溶性金屬切削液中通常都含有表面活性劑、油性劑刻伊、礦物油及少量水分露戒,這要求水溶性金屬切削液的儲(chǔ)存周期不能太長(zhǎng);因此捶箱,為確保水溶性金屬切削液產(chǎn)品的新鮮趋肖,供應(yīng)商的生產(chǎn)能力、供貨周期也應(yīng)在水溶性金屬切削液選取時(shí)加以考慮相脱。
在金屬切削液的選取中乍询,水溶性金屬切削液的選取因其使用特點(diǎn)則更顯重要。
在國(guó)外绅拢,一些發(fā)達(dá)國(guó)家在進(jìn)行水溶性金屬切削液的選取時(shí)椰锹,在滿足切削加工工藝要求的同時(shí),更注重其對(duì)人身健康的危害濒聪、廢液處理和綜合成本等方面的選葐住;這一觀點(diǎn)逐漸被國(guó)內(nèi)金屬切削加工行業(yè)所接受砍没。根據(jù)這種情況懒竖,一些國(guó)外知名公司相繼在80年代后期將其優(yōu)質(zhì)的水溶性金屬切削液產(chǎn)品引進(jìn)到中國(guó),來滿足中國(guó)市場(chǎng)的要求鸥司。
總之舅洋,在金屬切削加工過程中,必然要用到水溶性金屬切削液音诫,為了我們的人身健康及對(duì)環(huán)境的保護(hù)惨奕,降低綜合成本而提高效益雪位;我們必須從多方面考慮竭钝,綜合分析,選取更為適合的水溶性金屬切削液產(chǎn)品雹洗。
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