傳統(tǒng)的油基切削液成分復(fù)雜手欣,由油唆海、洗滌劑,潤滑液和其他可能具有毒性的成分組成棺氢。切削液制造商開發(fā)出復(fù)雜添加劑和基于可回收配料的新配方延長其使用壽命心爷,并且比傳統(tǒng)油基產(chǎn)品更加安全,需要更少的人工肃续。新里的切削液必須能夠防止生物和化學(xué)反應(yīng)黍檩,它們可能改變其化學(xué)成分從而不利于環(huán)境和降低自身穩(wěn)定性。并且始锚,金屬加工過程中所使用的其他流體和潤滑液都轉(zhuǎn)變?yōu)榕c冷卻液更加兼容刽酱,以降低雜質(zhì)油的風(fēng)險。
防止霧化的添加劑
在對刀具和移除的切削屑進(jìn)行冷卻與潤滑時瞧捌,切削液不可避免會以霧狀小顆粒進(jìn)人空氣中棵里。霧化與很多因素有關(guān),高的切削壓力和加工速度察郁,高速旋轉(zhuǎn)的刀具與工件的幾何形狀衍慎,切屑的形成,油的品質(zhì)和油壓比等皮钠。未定義切邊的加工工藝稳捆,例如磨削.會產(chǎn)生大量的油霧。當(dāng)切削能轉(zhuǎn)化為熱能使會釋放出大量能量麦轰,所以刀具和零件都變得非常熱使切削液部分汽化乔夯。
根據(jù)所選擇的添加劑減少油的霧化,通過選擇不同基油可以減少汽化潘吸。例如醇疮,一家汽車制造商通過測試不同種類基油產(chǎn)品,可以將其齒輪箱加工過程中的汽化減少70%卤撬。
先進(jìn)的化學(xué)添加劑有助于減少切削液通常具有的對健康和安全的危害巴移。“這些發(fā)展包括通過干預(yù)使油基或合成切削液更加無害柄楼,經(jīng)創(chuàng)新瞭驴,改進(jìn)添加劑的合成切削液,以及自乳化植物油翅陪,”Lubrizol Corp.((暫不可見))的金屬加工市場經(jīng)理Joe Pumhagen說退钱。
以往,與加工中油霧揮發(fā)相關(guān)的打掃和安全危害都由機(jī)械手段來進(jìn)行控制钠台,如復(fù)雜的通風(fēng)和過濾系統(tǒng).最近.引入化學(xué)干涉手段來抑制油霧欠诊。
金屬加工切削液通常希望更長的使用壽命,因此辟劲,防止霧化的品質(zhì)在整個壽命期內(nèi)都應(yīng)當(dāng)為恒定臣疑,這泥要使用更高降解穩(wěn)定性的防霧化添加劑。
最早的減少霧化的化學(xué)干預(yù)劑是高分子聚合物添加劑,穩(wěn)定切削液并抑制霧化形成朝捆。油基切削液通常使用聚異丁烯作為防霧化添加劑般渡。水基則采用聚乙烯氧化物(PEO)。由于PEO降解的敏感性芙盘,蓋要重復(fù)的添加PEO以確保霧化的減少。
已經(jīng)開發(fā)出新里降解穩(wěn)定聚合物能夠克服PEO產(chǎn)生的降解脸秽。源自2-丙烯酸胺-2-甲基丙磺酸的單聚合物保證可循環(huán)水基切削液更長時間用的優(yōu)異性能儒老。“所有減少霧化的化學(xué)劑應(yīng)該與機(jī)械解決方案同時使用记餐,如油霧收集器驮樊,提高通風(fēng)和空氣過濾。當(dāng)從空氣中去除大最的雜質(zhì)時.化學(xué)性減少霧化可有減少相關(guān)裝置的壓力片酝,延長使用壽命增大投資回報囚衔,”Purnloagen說道。
殺蟲劑是另外一個使切削液安全的可選方法雕沿。該化學(xué)劑殺死金屬加工過程中喜歡潮濕练湿、高溫環(huán)境的微生物。
合成切削液和植物基切削液
由于工人和制造商對健康安全和環(huán)境危害的關(guān)注荡西,現(xiàn)在合成切削液的策略是使其更加安全谴疾。這些切削液分為兩大類:使用可回收原料,如植物基舵翘,和含化學(xué)成分諸如酯昭怕、碳?xì)渚酆衔锖途鄱剂u基。植物基油是最常見的可回收合成液服驼,可代替?zhèn)鹘y(tǒng)切削液裙都。它們滿足標(biāo)準(zhǔn)工藝指標(biāo),并且有植物基配方的所獨(dú)有的優(yōu)點.如優(yōu)良的潤滑性鹅唠,高薄膜強(qiáng)度(更好的與金屬的黏結(jié)性)以及高閃點高燃點咽皮。例如,一家工廠將其經(jīng)常使用的閃點約為350°F到400°F(約合177~204℃叔寓,切削技術(shù)網(wǎng)站注)的直餾油換成閃點約為640°F(約合338℃妨迈,切削技術(shù)網(wǎng)站注)植物基切削液后獲得更佳的熱消散,加工時產(chǎn)生更少的煙霧和更長的刀具壽命穷窃。
合成切削液的生態(tài)優(yōu)勢眾所周知呈枉。由于酯和植物合成物都具有極性,它們天然的與金屬表面相互吸引埃碱,和無極性的油基切削液相比猖辫,能夠使合成切削液更有效的潤滑。例如,在磨削加工中啃憎,生物基水水乳冷卻液的超級潤滑性使每年所使用砂輪成本減少的40%芝囤,節(jié)省了58%更換砂輪的人工成本。象油基切削液辛萍,合成切削液在主要的方面都有高效的特點悯姊,通過添加特定增強(qiáng)性能的化學(xué)成份,如防腐蝕贩毕。
生物基的切削液比油基切削液相比悯许,不容易產(chǎn)生操作人員的皮膚過敏和皮炎.切削液配方中一些植物種子結(jié)合液態(tài)蠟酯,與人類皮膚表面的油幾乎相同辉阶,對操作人員的皮膚城有潤滑并有益先壕。
有兩個困難限制了生物基切削液的使用。首先退旅,它們的成本高于油基產(chǎn)品熊赦,然而成本的差異正在縮小。實際上呕长,從季節(jié)變化的來看疆逸,植物基產(chǎn)品的成本低于油基產(chǎn)品。
第二個是關(guān)于乳化的配方難題参唆,但更新的植物基切削液能夠自乳化慷组。穩(wěn)定、植物基的合成切削液能夠減少金屬加工環(huán)境的影響并保持甚至增強(qiáng)其潤滑性躯殷。
開發(fā)半合成切削液——配方中含油成分為10%到40%——是產(chǎn)生更穩(wěn)定切削液的另外一個方法溢棱。這種切削液綜合了油基切削液的潤滑性和合成切削液的冷卻性能《栏“防止生物吩伊,半合成切削液不會由于生物活動腐蝕,可產(chǎn)生更清潔的零件和設(shè)備婆沟,更少的霧化便螟,更穩(wěn)定的刀具性能和更少的產(chǎn)生皮炎的風(fēng)險∵肽。”Henkel Corp.((暫不可見))的技術(shù)服務(wù)經(jīng)理說爆捞,“我們己經(jīng)開發(fā)出了能和全合成切削液具有相同阻止雜質(zhì)油性能的半合成切削液產(chǎn)品」蠢”
多功能切削液
加工操作中所使用的其他液體不可避免會進(jìn)入切削液成為雜質(zhì)油煮甥,如液壓油和導(dǎo)軌潤滑油。消除雜質(zhì)油影響的方法之一是使用多功能油藕赞。這些產(chǎn)品延長了冷卻液的壽命成肘,由于其即使包含了雜質(zhì)仍然能夠保持其性能卖局。多功能的概念是防止由于這些液體流入積液槽而產(chǎn)生性能的損失,在所有加工過程中使用的液體都含有與冷卻液相同的添加劑双霍。例如砚偶,在一個引擎加工廠所有加工操作均使用一種多功能油,其黏度為40℃時10mm2/s洒闸。設(shè)備的液壓部件使用含有相同添加劑的更高黏度的多功能油品染坯。
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