绿色环保切削液的应用

简要描述:切削液主要分成不含水的油基切削液和主要成分是水的水基切削液两大类,具有良好的润滑、冷却、清洗及防锈性能,对提高切削加工质量和效率、减少刀具磨损等有着显著效果
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​切削液主要分成不含水的油基切削液和主要成分是水的水基切削液两大类,具有良好的润滑、冷却、清洗及防锈性能,对提高切削加工质量和效率、减少刀具磨损等有着显著效果,其中,油基切削液润滑性能好,冷却性能较差,水基切削液则反之,但其成本低,操作环境安全、干净,没有油雾和着火的危险。切削液发展到今天,在机械加工业中应用广泛,使用量很大,成为品种众多、类别齐全的工业产品,但是它也是材料切削加工中的主要污染源。因而,在保持切削液使用性能的基础上,选择环保的绿色切削液则显得尤为重要。

研发环保切削液的实际意义很大:首先,切削加工中使用过的废油、废液若没经有效处理直接排放或焚烧就会对水源、空气及土质造成污染,如切削液中防锈剂磷酸钠的积累就会使江河、湖泊因营养富化而出現赤湖。另一方面,切削液会对人身健康、安全有一定的影响,如切削液中的添加剂(常用作杀菌剂的苯酚类物质)则具有较大毒性;切削液中的矿物油、表面活性剂等的脱脂功能、防腐杀菌剂的刺激性无机盐、有机胺等碱性物质的作用,会使人体皮肤干燥脱脂,甚至引起开裂、红肿、化脓等;油基切削液的主要成分矿物油和水基切削液中的碱性物质对人的呼吸器官也具有一定危害作用。同时切削液中含有的多种添加剂,在使用过程中可能会造成设备腐蚀、生锈、滑动面摩擦增大以及引发火灾等不安全因素。但对于行业来说,尤其是传统机械制造业而言,在以后很长的一段时间内,切削液还是一种需要继续使用的化学加工剂。但是如果可以研发出环保无污染无毒的切削液,则对我们的地球环保来说非常重要。

在金属切削加工中,切削每次都在新生面上进行,速度变化每分钟数毫米至数百米,压力高达2——3GPa。切削时除外摩擦外,还有刀具与切入金属内部的分子内摩擦,切削区界面温度可达600——800°C。这样的高温高压会使刀具的强度和硬度降低,这对切削液的要求则是冷却、润滑、清洗和防锈四个作用同时具备。

冷却表现在降低刀尖温度、抑制被切削材料和刀具的热膨胀,以提升操作性能和加工精密度。水的热导率和比热容均比油大,粘,度也比油小,故乳化液的冷却性能远比油好。润滑减少前刀面与屑、后刀面与加工表面的摩擦,防止发生粘着、肌瘤、鳞刺或冷焊,以减少功率消耗和刀具磨损,并获得不错的表面光洁度。防锈为防止大气中的水和氧气对新加工表面的锈蚀,在切削油中要加入防锈剂,提高切削油的防锈性能,以满足工件在加工过程中短期防护之需。清洗利用液流冲去细小的切屑和粉末,预防粘结,以保证刀具和工件持续加工。在磨加工中,清洗性差的切削油会导致堵塞砂轮,使磨削区温度升高和烧坏工件。使用低粘度油和加入表面活性剂能提高切削的清洗性。

环保绿色的切削液需要具备多种性能同时还需要对环境,对人体没有伤害,这对研发的科学技术人员是一个很大的挑战,但是也是一件非常值得期待实现的事情,这将对很多行业,以及环境保护发挥很重要的作用。

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