切削液
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一、概述及背景
切削液,是一种特别为机械加工而设的冷却剂和润滑剂。其中包括油、油水乳化液、膏剂、凝胶、气雾、空气或其他气体。切削液是金属切削加工的重要配套材料,合理使用切削液能够提高加工质量和加工效率,延长刀具寿命,降低加工成本。据估计,到21世纪,切削加工仍将占机械加工量的90%以上。因而研究切削液技术,提高切削液的质量和水平,仍将是机械制造业中必须重视的课题.
二、种类及特点
切削液主要有两类: 油基切削液和水基切削液。
水基润滑剂的优点是冷却性好, 加工件易清洗, 主要用于高速切削加工工序中。近年来由于水基润滑剂的组分的改进, 大大提高了它的润滑性能和防腐蚀能力, 因而需求量日渐增大,
尤其在对铝和铜材加工方面。油基切削液由于其润滑性能优异, 在航天、核工业等得到广泛的运用。
水基切削液又可分为乳化型、微乳化型和合成型切削液3种类型。
①乳化型切削液
乳化液是将浓缩液用水稀释而成的乳状液体。乳化液将油的润滑性和防锈性与水的优异的冷却性能结合起来。它对于有大量热生成的高速低压力的金属切削加工是很有效的。
②全合成切削液
化学合成液以无机盐和有机胺为主体, 添加防腐剂等, 用水稀释后变成透明状态。抗泡沫性,
防腐性好, 但切削性差, 一般只用于磨削加工, 很少用于切削加工。合成液优点是: 经济, 散热快, 清洗性好,具有极好的加工可见性, 易稀释、稳定性好, 有良好的防锈性; 另外, 化学合成液不含细菌的营养物质,微生物在合成液中难以生存, 不易腐败发臭。但合成液润滑性不足,
滑动部件容易粘着, 洗净性过高, 操作人员的手易脱脂, 导致皮炎; 防锈性不如油基切削剂。
③微乳液
微乳切削液是一种介于乳化油和合成切削液之间的切削液。一般它的分散相液滴直径在0.1μm以下。它既具有乳化油的润滑性, 又具有合成切削液的冷却清洗性, 具有合适的极压性能。与乳化油相比, 由于微乳切削液中大量表面活性剂的使用, 使微乳切削液的渗透、清洗能力比乳化油大大增强; 同合成液相比, 由于目前国内水润滑添加剂的研究状况, 制约了
合成切削液润滑性能的提高, 而微乳切削液中油性添加剂和油溶性极压添加剂的使用提高了微乳切削液的润滑性, 且微乳切削液的废液比合成切削液更易处理, 由于微乳切削液中大量水的存在, 可使用水溶性缓蚀剂。
三、成分
切削液的成分有石油馏出物、动物脂肪、植物油、水和空气、或其他原材料。视情况而定,所用不同类型的切削液,不同的切削液其成分也不一样,它可能被称为切削油、切削液、冷却液、或润滑剂。油基切削液其组分包括基础油、摩擦学添加剂和辅助添加剂。基础油主要有矿物油和合成油, 矿物油基本上是润滑油馏分, 按其原料油来源可分为石蜡基和环烷基两种类型。合成油由于其分子结构是人为设计的, 因而它的理化性质和机械性质比矿物油更趋合理。