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金属加工液的分类及应用

文章来源:康顺化工 发表时间:2024-02-22

  金属加工液的基本组分,概括为由基础材料和各种添加剂组成。基础材料是指金属加工液的主体成分或载体,用于溶解、混合各种功能添加剂。常用的基础材料有水、基础油、动植物油、酒精和化学溶剂等。功能添加剂包括油性剂、极压剂(或称为EP剂)、防锈剂、粘度指数改进剂、乳化剂、抗氧化剂、降凝剂、抗泡剂、烟雾抑制剂、防腐杀菌剂等。

  金属加工液分为切削液和成型润滑剂两大类。按机床类型和材料去除方式可分为切削液、磨削液、电加工液和成型加工润滑剂。

  切削液

  切削液是在切削加工过程中,用于润滑和冷却加工工件和工具或磨具的润滑冷却介质。合理选用切削液,可以有效地减少切削过程中的摩擦,改善散热条件,降低切削力、切削温度,提高切削效率和刀具耐用度,保证加工工件表面质量。切削液可分为油基切削液和水基切削液。

  油基切削液又称为纯油切削液或切削油。主要由基础油、油性剂、极压剂、防锈剂、抗氧剂、消泡剂和降凝剂等组成。目前使用的极压剂主要是含有硫、磷、氯类的化合物,如硫化烯烃、硫化动植物油、磷酸酯、氯化石蜡等,它们在高温下与金属发生化学反应生成化学反应膜,在切削中起极压润滑作用。油基切削液包括铺头切削油、非活性极压切削油和活性极压切削油。

  水基切削液可分为乳化液、合成切削液和半合成切削液(微乳液)三类。

  •乳化液包括防锈长寿命乳化液和极压乳化液等品种,市场上也出现了不少稀释成乳白色的但原液高含水的一些乳化液来切削加工。

  •合成切削液是由各种水溶性添加剂和水构成,不含矿物油,其浓缩物可以是液态、膏状和固态粉剂等,使用时用一定比例的水稀释后,形成透明或半透明的稀释液,使用寿命长,冷却和清洗性能优良,有较好的防锈性能。适用于钢铁、铜、铝及其合金的磨削和切削等加工,也适合高速切削。由于合成液透明,具有良好的可见性,特别适合数控机床、加工中心等使用。

  •半合成切削液(微乳液)是介于乳化油、合成切削液之间产品,它兼有乳化液的润滑性,又兼有合成液的清洗性。微乳化液原液中允许含有一定比例的水分,其水稀释液成半透明状,并略带荧光,微乳化液的碱储备量和PH值可以相对提高,使得微乳化液的连续使用周期明显长于乳化油。

  磨削液

  磨削是利用砂轮高速旋转而切削工件的加工方法,其特点包括由磨粒进行的多刃超细切削,磨削是非常高速的切削和磨粒切削刃有自锐作用。根据磨削加工的不同特点磨削液需要具备良好的冷却、润滑、渗透与清洗、沉降、抗菌、消泡、防锈的性能,还需具有其他作用,比如对人体无危害;无烟雾或少烟雾;便于回收,低污染,废液处理简单等。

  磨削液分为油基磨削液(磨削油)和水基磨削液。

  •油基磨削液用于低速、高精度的磨削加工,一般只在特别重视加工面形状和尺寸精度的齿轮、螺纹等成形磨削、珩磨、超精加工,以及使用成本高的CBN砂轮、金刚石砂轮的磨削加工中才应用。

  •水基磨削液综合了油的润滑性、防锈性和水的冷却性,加上磨削加工需要的高冷却性,除特别难加工的材料外,实际上可用于一般轻、中等负荷的磨削加工及高速磨削加工。

  电加工液

  电火花加工也称放电加工或电蚀加工,不同于一般机械切削,电火花加工能加工普通切削讲方法难以切削的材料和复杂形状工件,可以在同一台机床上连续进行粗、半精和精加工。电火花工作液在加工过程中起着冷却、绝缘和排屑等作用,主要分为电火花加工液和电火花线切割液。

  电火花加工液分为矿物油型电火花加工油、合成型电火花加工油和高速合成型电火花加工油。

  •矿物油型电火花加工油一般粘度为1.7-3.2mm2/s(40℃),具有良好的排屑性和排除积炭的作用,但闪点偏低,因为属于易燃物品。油粘度较高,闪点也较高,适用于较高蒸发温度加工的电火花加工机床。

  •合成型电火花加工油主要指异构烷烃和正构烷烃。芳烃含量极低,无臭味,对皮肤无刺激作用。在粘度相同的情况下,正构烷烃的闪点比异构烷烃高,而电极清净性和耐电弧性不如异构烷烃。但是,由于合成型油不含芳烃,故加工速度稍低于矿物油型电火花加工油。

  •高速合成型电火花加工油优点是保留合成型电火花加工油优点,只提高加工速度,是第三代电火花加工油。

  线切割是利用一根移动着的金属丝(钼丝或铜丝)作电极,在金属丝和工件间通以脉冲电流,使之产生电火花腐蚀而进行切割加工。线切割加工液(也成为线切割工作液)一般要求具有适中的介电性能,有一定的绝缘性能、较好的洗涤性能、冷却性能和对环境无污染,对人体无危害。工作液的优劣直接影响到切割速度、表面质量、加工精度、加工稳定性等工艺指标。

  电火花线切割液可分为乳化型线切割专用加工液、半合成型(微乳型)线切割加工液、合成型水溶性线切割液和水溶性线切割乳化膏。

  •乳化型线切割专用加工液是目前大量使用的加工液,基本上是由基础油、水和表面活性剂组成的,为改善各种性能还添加了防锈剂、油性剂、防霉杀菌剂等功能性添加剂。

  •半合成型(微乳型)线切割加工液是由矿物油、水溶性防锈剂、乳化剂和水等构成。目前市面上正式称为半合成型线切割加工液并不多,但实际上很多乳化型线切割加工液的原液也有相当比例的含水量,其稀释仍为乳白色,外观接近乳化液。

  •合成型水溶性线切割液其基本构成完全由水溶性化学物质构成,不含矿物油,使用时兑水稀释为5%-25&的水溶液。其特点是水溶性线切割液可以长时间使用不换。水溶性工作液一般专指合成型工作液。

  •水溶性线切割乳化膏由乳化剂、矿物油、水溶性防锈剂等复配而成。使用时兑水稀释1:50,其稀释液仍为微乳白色,主要用于中走丝线切割加工。