傳統(tǒng)的油基切削液成分復(fù)雜,由油、洗滌劑,潤滑液和其他可能具有毒性的成分組成呆纤。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,并且比傳統(tǒng)油基產(chǎn)品更加安全肄绢,需要更少的人工屯片。新里的切削液必須能夠防止生物和化學(xué)反應(yīng),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)定性详毡。并且床重,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,以降低雜質(zhì)油的風險耻陕。
防止霧化的添加劑
在對刀具和移除的切削屑進行冷卻與潤滑時拙徽,切削液不可避免會以霧狀小顆粒進人空氣中。霧化與很多因素有關(guān)诗宣,高的切削壓力和加工速度膘怕,高速旋轉(zhuǎn)的刀具與工件的幾何形狀,切屑的形成召庞,油的品質(zhì)和油壓比等岛心。未定義切邊的加工工藝,例如磨削.會產(chǎn)生大量的油霧篮灼。當切削能轉(zhuǎn)化為熱能使會釋放出大量能量忘古,所以刀具和零件都變得非常熱使切削液部分汽化。
根據(jù)所選擇的添加劑減少油的霧化诅诱,通過選擇不同基油可以減少汽化髓堪。例如,一家汽車制造商通過測試不同種類基油產(chǎn)品娘荡,可以將其齒輪箱加工過程中的汽化減少70%干旁。
先進的化學(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∷模“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物轮,經(jīng)創(chuàng)新刃傻,改進添加劑的合成切削液引苇,以及自乳化植物油,”Lubrizol Corp.((暫不可見))的金屬加工市場經(jīng)理Joe Pumhagen說鸣谒。
以往牌鹊,與加工中油霧揮發(fā)相關(guān)的打掃和安全危害都由機械手段來進行控制,如復(fù)雜的通風和過濾系統(tǒng).最近.引入化學(xué)干涉手段來抑制油霧。
金屬加工切削液通常希望更長的使用壽命己倾,因此购哺,防止霧化的品質(zhì)在整個壽命期內(nèi)都應(yīng)當為恒定,這泥要使用更高降解穩(wěn)定性的防霧化添加劑蔫迅。
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人狞,穩(wěn)定切削液并抑制霧化形成。油基切削液通常使用聚異丁烯作為防霧化添加劑具藐。水基則采用聚乙烯氧化物(PEO)欢礼。由于PEO降解的敏感性,蓋要重復(fù)的添加PEO以確保霧化的減少庞溜。
已經(jīng)開發(fā)出新里降解穩(wěn)定聚合物能夠克服PEO產(chǎn)生的降解革半。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×髀耄“所有減少霧化的化學(xué)劑應(yīng)該與機械解決方案同時使用又官,如油霧收集器,提高通風和空氣過濾漫试。當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)裝置的壓力六敬,延長使用壽命增大投資回報,”Purnloagen說道驾荣。
殺蟲劑是另外一個使切削液安全的可選方法觉阅。該化學(xué)劑殺死金屬加工過程中喜歡潮濕、高溫環(huán)境的微生物秘车。
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)注典勇,現(xiàn)在合成切削液的策略是使其更加安全。這些切削液分為兩大類:使用可回收原料叮趴,如植物基割笙,和含化學(xué)成分諸如酯、碳氫聚合物和聚二醇羥基丰躺。植物基油是最常見的可回收合成液勉惋,可代替?zhèn)鹘y(tǒng)切削液。它們滿足標準工藝指標肄琉,并且有植物基配方的所獨有的優(yōu)點.如優(yōu)良的潤滑性丧爸,高薄膜強度(更好的與金屬的黏結(jié)性)以及高閃點高燃點。例如洋训,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℃带超,切削技術(shù)網(wǎng)站注)的直餾油換成閃點約為640°F(約合338℃,切削技術(shù)網(wǎng)站注)植物基切削液后獲得更佳的熱消散妙散,加工時產(chǎn)生更少的煙霧和更長的刀具壽命昨宋。
合成切削液的生態(tài)優(yōu)勢眾所周知。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紧除,和無極性的油基切削液相比壤牙,能夠使合成切削液更有效的潤滑。例如竿靠,在磨削加工中适肠,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%,節(jié)省了58%更換砂輪的人工成本候引。象油基切削液迂猴,合成切削液在主要的方面都有高效的特點,通過添加特定增強性能的化學(xué)成份背伴,如防腐蝕沸毁。
生物基的切削液比油基切削液相比,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)蠟酯傻寂,與人類皮膚表面的油幾乎相同息尺,對操作人員的皮膚城有潤滑并有益。
有兩個困難限制了生物基切削液的使用疾掰。首先搂誉,它們的成本高于油基產(chǎn)品,然而成本的差異正在縮小静檬。實際上炭懊,從季節(jié)變化的來看,植物基產(chǎn)品的成本低于油基產(chǎn)品拂檩。
第二個是關(guān)于乳化的配方難題侮腹,但更新的植物基切削液能夠自乳化。穩(wěn)定夭蒜、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其潤滑性栋灿。
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。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值舌≡〔t!胺乐股铮牒铣汕邢饕翰粫捎谏锘顒痈g漓蜗,可產(chǎn)生更清潔的零件和設(shè)備岳散,更少的霧化,更穩(wěn)定的刀具性能和更少的產(chǎn)生皮炎的風險螃恕∶咧螅”Henkel Corp.((暫不可見))的技術(shù)服務(wù)經(jīng)理說,“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)品锻转±懿荆”
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入切削液成為雜質(zhì)油晨墓,如液壓油和導(dǎo)軌潤滑油稽羔。消除雜質(zhì)油影響的方法之一是使用多功能油侍瑟。這些產(chǎn)品延長了冷卻液的壽命,由于其即使包含了雜質(zhì)仍然能夠保持其性能丙猬。多功能的概念是防止由于這些液體流入積液槽而產(chǎn)生性能的損失涨颜,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。例如茧球,在一個引擎加工廠所有加工操作均使用一種多功能油庭瑰,其黏度為40℃時10mm2/s。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抢埋。
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