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金属加工液的分类和添加剂功能
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金属加工液的分类和添加剂功能

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2019/10/09
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金属加工液的功能是为金属的切削、磨削及成型提供润滑、冷却、排屑和防锈效果,从而得到良好的表面精度和加工质量,延长刀具和机床的使用寿命。水基的金属加工液还能够抑制微生物的繁殖,防止酸败发生。

金属加工液分为纯油、可溶油、半合成及全合成加工液,其中添加不同的添加剂来满足不同的加工需求。

金属加工液最初使用的是纯油类--切削油,由于纯油存在冷却性不佳,易着火的缺点,于是开发出了可溶油。可溶油与水混合后使用,存在防锈性不佳的问题。

随着石油短缺的刺激,设计师开发出全合成金属加工液,其不含传统的油性物质。相比可溶油,全合成加工液冷却性和防锈性更好,同时有更好的硬水稳定性和微生物抗性,但其润滑性却没有可溶油高。

于是半合成加工液应运而生,综合了两者的优点,半合成加工液是油、油性添加剂和水的微乳体系。

每种加工液都有自己的优劣势,需要根据加工情况选择适合的类型。
金属加工液的分类和添加剂功能
1.切削油

切削油是不需要用水稀释的矿物油或植物油产品。切削油可以是矿物油或植物油本身,也可以是基础油与各种添加剂的复合物。

其常用于困难的切削和成型加工,在拉伸成型时,通常会选用黏稠的油品,以形成更强的流体动力膜。

基础油

最基础的切削油由纯油或环烷基油添加10%-40%的边界润滑剂组成。

这些边界润滑剂可以是动物油(猪油、牛油等),也可以是植物油(棕榈油、椰子油等)。这些添加剂通常用于轻负荷的切削加工。

功能添加剂

对于难度大的加工,矿物油中需要添加含硫、含氯、含磷的添加剂。这些添加剂可以单独使用,也可以复合使用。

● 氯化添加剂

氯化添加剂可以是氯化石蜡、氯化烯烃或氯化酯类。氯化添加剂不会造成金属变色,但会释放少量氯化氢腐蚀金属。

同时氯化物对健康通常有影响,故被限制使用。

● 硫化添加剂

硫化添加剂分为活性硫和非活性硫。

若添加剂含有活性硫,游离的硫元素容易与金属表面反应,使黄色金属变色。因此含活性硫的添加剂不适合用于铜的加工。

若添加剂含有非活性硫,则不太容易造成金属变色。

硫化物添加剂一般用于攻丝、螺纹车削等高难度的加工。

● 磷化添加剂

磷化添加剂可在低温下发挥作用,但润滑性能低于硫和氯的添加剂。同时,磷化物是微生物的养分,容易引起微生物繁殖。

● 固体添加剂

常用的有石墨、二硫化钼等

2.可溶油

可溶油或称乳化油,是金属加工中常用的加工液。其由基础油、乳化剂和特殊添加剂调配而成。可溶油使用成本低,冷却性好,适合高速加工。

可溶油与水配比时,不同的浓度用于不用的加工方式。

基础油

通常为环烷基油或石蜡基油,也可以是植物油。

乳化剂

最常用的乳化剂是磺酸钠,可以是非离子乳化剂如:乙氧基醇等。乳化剂的作用是将油的小液滴分散在水中,形成乳白至半透明的乳化液。

功能添加剂

● 防锈剂

磺酸钙、链烷醇酰胺、氧化蜡、硼酸等。

● pH缓冲剂

胺类物质

● 杀菌剂

● 消泡剂

3.半合成金属加工液

半合成加工液与可溶油类似,都是基于水的液体。虽然半合成加工液外观通常是清澈透明的,但其含有5%-30%的矿物油。

乳化剂和功能添加剂,大部分与可溶油使用的相同。

4.全合成金属加工液

全合成加工液是不含矿物油的水基产品,其由大量的防锈剂和润滑添加剂组成。

其通常用于各式的切削、磨削和成型加工,适合对清洁要求好、使用寿命长,润滑适中的工艺。