切削液基本概述

切削液基本概述

2010-04-24 10:24:56 阅读6 评论0 字号:

 

切削液(cutting fluid, coolant)是一种用在金属切、削、磨加工过程中,用来冷却和润滑和加工件的工业用液体。

切削液由多种超强功能助剂经科学复合配伍而成,同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。克服了传统皂基夏天易臭、冬天难稀释、防锈效果差的的毛病,对车床漆也无不良影响,适用于黑色金属的切削及磨加工,属当前最{lx1}的产品。

  切削液各项指标均优于皂化油,它具有良好的冷却、清洗、防锈等特点,并且具备xx、无味、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀、对环境不污染等特点。工作液使用周期比皂化油两倍。 日常使用浓度为10%,即10公斤本产品加90公斤普通自来水混合使用。与传统的使用方法相同。根据使用的条件不同,使用浓度可在15%-20%;粗加工浓度低些,使用浓度可在5%-10%..

  切削液历史介绍

  切削液是加工的重要配套材料。

  人类使用切削液的历史可以追溯到远古时代。人们在磨制石器、铜器和铁器时,就知道浇水可以提高效率和质量。在古罗马时代,车削活塞泵的铸件时就使用橄榄油,16世纪使用牛脂和水溶剂来抛光金属盔甲。从1775年英国的约翰?威尔金森(J.wilkinson)为了加工瓦特蒸汽机的汽缸而研制成功镗床开始,伴随出现了水和油在金属切削加工中的应用。到1860年经历了漫长发展后,车、铣、刨、磨、齿轮加工和螺纹加工等各种机床相继出现,也标志着切削液开始较大规模的应用。

  19世纪80年代,美国科学家就已首先进行了切削液的评价工作。 F?W?Taylor发现并阐明了使用泵供给碳酸钠水溶液可使切削速度提高对30%~40%的现象和机理。针对当时使用的刀具材料是碳素工具钢,切削液的主要作用是冷却,故提出“冷却剂”一词。从那时起,人们把切削液称为冷却润滑液。

  随着人们对切削液认识水平的不断提高以及实践经验的不断丰富,发现在切削区域中注入油剂能获得良好的加工表面。最早,人们采用动植物油来作为切削液,但动植物油易变质,使用周期短。20世纪初,人们开始从原油中提炼润滑油,并发明了各种性能优异的润滑添加剂。在{dy}次世界大战之后,开始研究和使用矿物油和动植物油合成的复合油。1924年,含硫、氯的获得专利并应用于重切削、、螺纹和齿轮加工。

  刀具材料的发展推动了切削液的发展,1898年发明了高速钢,切削速度较前提高2~4倍。1927年德国首先研制出硬质合金,切削速度比高速钢又提高2~5倍。随着的不断提高,油基切削液的冷却性能已不能xx满足切削要求,这时人们又开始重新重视水基切削液的优点。1915年生产出水包油型乳化液,并于1920年成为优先选用的切削液用于重切削。1948年在美国研制出{dy}种无油合成切削液,并在20世纪70年代由于油价冲击而使应用提高。

  近十几年来, 由于切削技术的不断提高,先进切削机床的不断涌现,刀具和工件材料的发展,推动了切削液技术的发展。随着先进制造技术的深入发展和人们环境保护意识的加强,对切削液技术提出了新的要求,它必将推动切削液技术向更高领域发展。

  切削液的由来

  众所周知,切削液是金属切削加工的重要配套材料。人类使用切削液的历史可以追溯到远古时代。人们在磨制石器、铜器和铁器时,就知道浇水可以提高效率和质量。在古罗马时代,车削活塞泵的铸件时就使用橄榄油,16世纪使用牛脂和水溶剂来抛光金属盔甲。从1775年英国的约翰?威尔金森(J.wilkinson)为了加工瓦特蒸汽机的汽缸而研制成功镗床开始,伴随出现了水和油在金属切削加工中的应用。到1860年经历了漫长发展后,车、铣、刨、磨、齿轮加工和螺纹加工等各种机床相继出现,也标志着切削液开始较大规模的应用。

19世纪80年代,美国科学家就已首先进行了切削液的评价工作。 F?W?Taylor发现并阐明了使用泵供给碳酸钠水溶液可使切削速度提高对30%~ 40%的现象和机理。针对当时使用的刀具材料是碳素工具钢,切削液的主要作用是冷却,故提出“冷却剂”一词。从那时起,人们把切削液称为冷却润滑液。

<1%

  半合成:矿物油0-30%,脂肪酸5-30%,极压剂0-20%,表面活性 剂0-5%,防锈剂0-10%

  全合成:表面活性剂0-5%,胺基醇10-40%,防锈剂0-40%

从刀具和工件处带走,从而有效地降低切削温度,减少工件和刀具的热变形,保持刀具硬度,提高加工精度和刀具耐用度。切削液的冷却性能和其导热系数、比热、汽化热以及粘度(或流动性)有关。水的导热系数和比热均高于油,因此水的冷却性能要优于油。

  清洗作用

  在金属切削过程中,要求切削液有良好的清洗作用。除去生成切屑、磨屑以及铁粉、油污和砂粒,防止机床和工件、刀具的沾污,使刀具或砂轮的切削刃口保持锋利,不致影响切削效果。对于油基切削油,粘度越低,清洗能力越强,尤其是含有煤油、柴油等轻组份的切削油,渗透性和清洗性能就越好。含有表面活性剂的水基切削液,清洗效果较好,因为它能在表面上形成吸附膜,阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂轮上,同时它能渗入到粒子和油泥粘附的界面上,把它从界面上分离,随切削液带走,保持切削液清洁。

  防锈作用

  在金属切削过程中,工件要与环境介质及切削液组分分解或氧化变质而产生的油泥等腐蚀性介质接触而腐蚀,与切削液接触的机床部件表面也会因此而腐蚀。此外,在工件加工后或工序之间流转过程中暂时存放时,也要求切削液有一定的防锈能力,防止环境介质及残存切削液中的油泥等腐蚀性物质对金属产生侵蚀。特别是在我国南方地区潮湿多雨季节,更应注意工序间防锈措施。

  其它作用

  除了以上4种作用外,所使用的切削液应具备良好的稳定性,在贮存和使用中不产生沉淀或分层、析油、析皂和老化等现象。对xx和霉菌有一定抵抗能力,不易长霉及生物降解而导致发臭、变质。不损坏涂漆零件,对人体无危害,无刺激性气味。在使用过程中无烟、雾或少烟雾。便于回收,低污染,排放的废液处理简便,经处理后能达到国家规定的工业污水排放标准等。

(WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)和5-10%的钴组成,它的硬度大大超过高速钢,{zg}允许工作温度可达1000℃,具有优良的耐磨性能,在加工钢铁材料时,可减少切屑间的粘结现象。在选用切削液时,要考虑硬质合金对骤热的敏感性,尽可能使刀具均匀受热,否则会导致崩刃。在加工一般的材料时,经常采用干切削,但在干切削时,工件温升较高,使工件易产生热变形,影响工件加工精度,而且在没有润滑剂的条件下进行切削,由于切削阻力大,使功率消耗增大,刀具的磨损也加快。硬质合金刀具价格较贵,所以从经济方面考虑,干切削也是不合算的。在选用切削液时,一般油基切削液的热传导性能较差,使刀具产生骤冷的危险性要比水基切削液小,所以一般选用含有抗磨添加剂的油基切削液为宜。在使用冷却液进行切削时,要注意均匀地冷却刀具,在开始切削之前,{zh0}预先用切削液冷却刀具。对于高速切削,要用大流量切削液喷淋切削区,以免造成刀具受热不均匀而产生崩刃,亦可减少由于温度过高产生蒸发而形成的油烟污染。

  陶瓷刀具

  采用氧化铝、金属和碳化物在高温下而成,这种材料的高温耐磨性比硬质合金还要好,一般采用干切削,但考虑到均匀的冷却和避免温度过高,也常使用水基切削液。

  金刚石刀具

具有极高的硬度,一般使用于切削。为避免温度过高,也象陶瓷材料一样,许多情况下采用水基切削液。 和游离水、微生物和繁殖物,特别是毛霉目xx。

  切削液内所含的固体粉末来源于加工件和刀具。这类固体不但易堵塞管路并有以下危害:

  (1) 悬浮于冷却液内的粒子损坏泵的密封,增大刀具磨损,损害人的皮肤 ,影响加工质量;

  (2) 固体沉淀在油池底部,与有机物聚结,形成一层有大量气孔的沉淀层,为微生物繁殖提供了有利条件,而霉菌的细丝更稳定了沉淀的固体;

  (3) 切削液中的金属粉末具有很高的化学活性,可使切削液中的某些成分失效。菌污染使切削液酸败分解,霉菌的繁殖产生粘稠物,导致管路和喷嘴堵塞。

  飘浮油是指机床传动和液压系统用油因机床密封不严漏入切削液系统的油。飘浮油的危害是使切削液系统的某些材料膨胀变形,干扰了乳化液的乳化平衡,使乳化液失去稳定性。而且飘浮油常浮于乳液油表层,阻挡了乳化液和空气的接触,导致乳化液缺氧,使xxx快速繁殖,加速乳化液的腐败变质。

切削液被上述三类物质污染后,如采取分别去除污染的方法,手续十分繁琐。 近年来开发了超细过滤方法,可除去固、液和大部分菌类污染物。但被超细过滤的切削液只限于含油少的微乳液或合成液,其成分在低浓度时不会构成胶束或其它凝聚物。

 

 

 

 

  切削液的性能评定

  要选择一个标准来判定切削液性能优劣是较困难的,而根据这个标准建立一个评价切削液效率的试验过程同样是一件难事。这个问题从实验室转移到工厂中会更复杂,但也可通过下述方法对切削液的性能作出评价。

  1、刀具寿命评定

  采用刀具寿命评价切削液性能时,存在的主要问题是试验结果与工厂所测数据间的相关性常常很差。因为对直刃刀具有效的切削液对成型刃刀具并不一定同样有效,反之亦然。此外,切屑厚度对切削液的适应性也有影响。 若在同一特定加工条件下对几种切削液进行评价则要容易得多,因为通过测定刀具锐利度的变化值可得到刀具的平均寿命。此评定即便简化了过程,但试验费用却很昂贵。

  2、表面光洁度试验

  表面光洁度试验不如刀具寿命试验复杂,可采用一根试验长棒,用同一刀具进行切削加工,通过表面粗糙度测量仪获得试验数据来评价切削液的性能优劣。 此评定试验,切削类型是很重要的。如在平面铣削中,光洁的表面是由第二切削刃形成的,而在外圆铣削中,则是由主切削刃(轴向平行)形成新生面。因而由一种加工方法获得的数据不能用于另一种加工的评定。

  3、冷却性能评定

  采用某些专业技术测量切削液在实际加工中的冷却能力可判定其效率。由于刀-屑界面的温度与刀具寿命有很好的相关性,因而刀具工作热电偶是一项非常有用的技术。但其不足之处是不能区分温度降低是由于切削液的热传递还是由于加工中所产生热量少所致。

  4、润滑效率评定

  切削液润滑效率的测定需采用一台机床刀具测力计。在切削加工试验中,切削液的润滑作用降低了进刀力和切削力。通过测定力的变化可计算切削液的润精效率。 切削力随进刀量的增加而增加,随切削液润滑效率的提高而降低。若对刀具施加恒定的进刀力,则切削液的润滑效率越高,进刀量越大。这套试验评定装置对刀屑之间的摩擦变化十分灵敏,但需一台设备以保证施加在切屑刀具上的进刀力恒定。

  5、生理影响评价

  生理影响评价可通过操作人员来进行,如采用类似于过敏试验的医学研究技术进行皮肤刺激反应等。操作人员的不同生理反应会影响到他对切削液的评价。

   。市场上很多的切削液成分对人体皮肤的刺激严重,造成手部皮肤发红,瘙痒,接触性皮炎和蜕皮。长期的接触到有毒性成分的切削液,有毒物质从人体的皮肤吸收,导致慢性中毒。

  故在使用金属切削液时企业应选用安全环保,xx和高性能的切削液。

同时在生产时配备安防产品,维护员工的身体健康。

  国家对环境保护、废水处理的要求,节约成本的需求、企业为工人提供一个安全的工作环境和保护员工的健康的要求,中奖使安全、xx、低气味同时长效和高性能的金属加工液的畅销。

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