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    冷卻液的功效
    發布者: 點擊量:1469 發布時間:2009-12-21 09:06:59

    金屬加工冷卻液的兩大主要功能是冷卻刀具和降低切削過程中的摩擦。

    冷卻液其他的玉要功能包括清理切屑、防止腐蝕、保證生物穩定性和提供對操作員友好的環境。冷卻液由復雜的化學配方組合而成,以滿足這些專門性能要求。

    機加工廠通常有許多不同的加工操作,每個都有自己特定的冷卻液要求。為了滿足這些要求,冷卻液配方已經衍生出數以百計其有不同功能的產品。

    過去,機加工廠往往在現場準備成打不同的冷卻液來滿足工程師針對每臺機床采用鼓佳冷卻液的要求。但是,加工車間不同冷卻液引起了交叉污染和廢液不相容等問題。此外,多種冷卻液還引起了庫存的增加。

    如今,機加工廠趨向于在車間對所有工藝都采用一種或有限數目的冷卻液。

    這種做法促使冷卻液供應商們開發更綜合的產品,幫助在制造優良產品的同時解決冷卻、潤滑、防腐及微生物控制等問題。而對如此眾多的工藝和市場上大量的冷卻液品種,機加工廠在針對其操作而選擇性能最佳、最經濟的冷卻液方而遇到了復雜的挑戰。

    此外,對于各個特定工藝最佳冷卻液這個問題,始終存在仁者見仁智者見智的現象?;玖私庖幌氯箢愔饕鋮s液——純油、可溶油及合成劑——的各種成分如何對性能產生影響,可以使冷卻液的選擇變得簡單。

    可溶油成分的功能 成份 功能 

    礦物油 潤滑、防銹 

    油脂 提高潤滑性 

    極壓添加劑(硫、磷、氯) 提高刀具壽命 

    乳化劑 允許與水混合 

    pH引發劑 提高防銹性能和生物穩定性 

    殺蟲劑 控制細菌和霉菌 

    去泡劑 控制泡沫 

    防氧化劑 防止氧化,使有光澤 

    顏料、香精 客戶喜好 

    基礎冷卻液的特性

    (采用降序,不包括添加劑的效果) 

    潤滑 冷卻 

    純油 合成物 

    可溶油 半合成物 

    半合成物 可溶油 

    合成物 純油 

    純油

    不溶于水的純油是從石油(礦物油),動物或植物油衍生出來的,不用水稀釋就可以“直接”使用。

    這些油其有很好的潤滑性和防銹性、很長的油槽壽命及易于維護等特點,此外,它們不會變壞,因為生物通常只在含水的流體中才能生存。

    純油可以是一種或多種不同基油的混合物,并且可能含有邊界和/或極壓添加劑,諸如硫,磷或氯化合物等。純油可以降低刀具切削金屬時產生的力,因此刀具可以進行干凈切削并在工件上形成光滑的表面。

    添加劑可以提高純油的潤滑性,加強被切削金屬與刀具之間的墊層。在極端加工情況下,添加劑有可能超出產品成分的20%。 

    盡管它們比未添加任何添加劑的同類產品價格更貴,但對于表面粗糙度和刀具壽命很重要的過程諸如擠壓磨,要求嚴格的過程和攻絲及深孔鉆等而言,帶有添加劑的純油有著至關重要的作用。

    此外,純油還可以在重負荷加工中防止微觀黏結,添加劑則可以提高金屬的防粘結性能。
    但是,純油不阻燃、會生煙,從而形成對操作員不友好的加工環境。純油還可能在工廠幾乎每個表面上都留下令人不愉快的油膜。

    可溶油

    可溶油適合輕到重負向加工操作,包括有色金屬和黑色金屬加工在內。

    濕潤劑及極壓添加劑可以擴展可溶油的使用范圍而包括更多通常采用純油的重負荷加工過程。

    可溶油通常要么被歸類為半合成物,要么被歸類為真正可溶油,依據主要是濃縮物中所用油的含量。

    可溶油濃縮物中包含40%或更多油,將這些與水混合形成金屬切削液,這些切削液因油和水混合而提供冷卻——水具有很高的熱容量并能很好地散熱——潤附能力則通過油和水混合實現,它們還通常在機床的移動部件上留下一層保護涂層。

    盡管可溶油帶來了可以延長刀具壽命的高質量潤滑液,但是它們并非始終具有與純油同樣等級的潤滑性能。它們還比純油需要更多的維護。水的使用使得可溶油史容易產生微生物,并更容易腐敗,因此,加工廠必須遵守嚴格的預防維護措施來延長其油槽壽命。

    操作員需要密切注愈和可溶油結臺的水的類型。

    若與硬水混合,則可溶油會在工件和機床上產生沉淀:地下水可能較硬,還可能含有加快腐蝕的氯離子或硫酸鹽。
    機加工廠應該采用且有足夠防腐性的一流冷卻液,或者他們可能需要在冷卻液中添加油槽防腐劑。另一方面,采用軟水和可溶油基冷卻液的機加工可能會存在泡沫方面的問題,因此需要采用諸如去泡劑之類的油槽添如劑。

    半合成冷卻液

    半合成冷卻液是在水稀釋性濃縮物中添加最多40%的石油配制而成的。也可以添加諸如乳化劑、濕潤劑、防腐劑、極壓成份及殺蟲劑等。

    這些冷卻液通常是半透明的,但也可能是透明的或完全不透明的。

    半合成冷卻液可以在刀具上廣泛應用,它們對中重負荷加工提供很好的潤滑性。通過它們,操作員可以以更高的轉速和進給進行切削,因為它們一般比可溶油具有更好的冷卻和濕潤性能。

    半合成冷卻液采用更少的油配制,有時候具有更好的沉淀和清潔性能。由于它們的含油量比純油或可溶油均少,因此它們產生的煙塵更少。

    半合成冷卻液的缺點與可溶油的類似——水硬度影響其穩定性。硬水和水合成物混合使用,可能會引起在油槽中形成硬水沉淀物,而與軟水混合,則會產生泡沫。

    合成冷卻液

    合成冷卻液不含石油基油。通常,它們含有不溶于水的潤滑油和防銹劑。供應商以濃縮物形式提供合成物,與可溶油很類似,它們與水混合形成冷卻液。

    因只添加劑和添加到濃縮物中的水之故,合成物且有很高的冷卻功能。同時它們最好用于高熱和高速金屬切削,諸如平面磨削等.添加劑對潤滑性具有深遠影響,當添加到某些合成物中時,可以比不含添加劑的純油產生更好的潤滑效果。

    重負荷合成物在過去幾年中已經得到充分發展,如今可以應對大多數加下過程。

    合成物冷卻液基于其組分可分為幾大等級:

    簡單的切削液用于輕負荷磨削操作。它們在一個油槽中混合后會形成透明液體,因此操作員可以看見正在切削的金屬。

    復雜的切削液包含合成潤滑油,用于可以高速進行的中/重負荷切工。它們也在油槽中形成透明溶液。

    可乳化切削液含有形成特定潤滑油特征的化學物,且其外表類似于可溶油。

    合成物具有防止變酸全壞的能力,一般具有良好的微生物抑制性。大多數合成物用于防腐,并其有突出的冷卻能力。

    傳統上,合成物具有許多缺點。合成物通常比其同類油更貴。此外,某些合成物運行非常潔凈。

    也就是說,其如同清洗劑的特性會引起某些合成物導致機床密封失效、操作員皮膚及黏膜干燥。許多合成冷卻液會留下發黏、膠黏殘留物。
    有些人相信.合成劑不易油霧化,但足這點不一定是真的。依據其成分和操作,它們可能不會產生如可溶油常出現油霧,但是它們依然可能油霧化,引起鼻、喉及眼內黏膜發炎。由于它們不含油,因此合成物對人類的皮膚傷害可能更高。

    正確選擇冷卻液的建議

    最好的冷卻液可以保護機床,并延長刀具壽命,同時提供操作員和環保健康和安全部門認可的環境。

    選擇最佳冷卻液以優化所有參數最好基于機床制造商及冷卻液供應商的建議進行。

    工廠操作員和工程師們通常依靠冷卻液供應商的專有知識來討論和推薦針對被加工材料的最佳冷卻液。大部分工廠想盡可能降低所用冷卻液的種類,以減少冷卻液維護和處置費用,并可以大批量購買冷卻液而進一步節省開支。

    有些機床制造商對其產品要求采用特定冷卻液。大量機床制造商提供一個推薦的冷卻液表,并規定若用戶不使用推薦的冷卻液,則保修失效。當加工廠在考慮購買機床時,應該找到機床廠家并說明當前車間正在使用的冷卻液。然后,廠家和冷卻液供應商可以一起確定現用冷卻液在各種新機床中效果會如何。

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