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金屬加工液的分類和添加劑功能

金屬加工液的功能是為金屬的切削、磨削及成型提供潤滑、冷卻、排屑和防銹效果,從而得到良好的表面精度和加工質量,延長刀具和機床的使用壽命。水基的金屬加工液還能夠抑制微生物的繁殖,防止酸敗發生。

金屬加工液分為純油、可溶油、半合成及全合成加工液,其中添加不同的添加劑來滿足不同的加工需求。

    金屬加工液分為純油、可溶油、半合成及全合成加工液

    金屬加工液最初使用的是純油類--切削油,由于純油存在冷卻性不佳,易著火的缺點,于是開發出了可溶油。可溶油與水混合后使用,存在防銹性不佳的問題。

    隨著石油短缺的刺激,設計師開發出全合成金屬加工液,其不含傳統的油性物質。相比可溶油,全合成加工液冷卻性和防銹性更好,同時有更好的硬水穩定性和微生物抗性,但      其潤滑性卻沒有可溶油高。

    于是半合成加工液應運而生,綜合了兩者的優點,半合成加工液是油、油性添加劑和水的微乳體系。

    每種加工液都有自己的優劣勢,需要根據加工情況選擇適合的類型。




1、切削油

切削油是不需要用水稀釋的礦物油或植物油產品。切削油可以是礦物油或植物油本身,也可以是基礎油與各種添加劑的復合物。

其常用于困難的切削和成型加工,在拉伸成型時,通常會選用黏稠的油品,以形成更強的流體動力膜。

基礎油:

最基礎的切削油由純油或環烷基油添加10%-40%的邊界潤滑劑組成。

這些邊界潤滑劑可以是動物油(豬油、牛油等),也可以是植物油(棕櫚油、椰子油等)。這些添加劑通常用于輕負荷的切削加工。

功能添加劑:

對于難度大的加工,礦物油中需要添加含硫、含氯、含磷的添加劑。這些添加劑可以單獨使用,也可以復合使用。

● 氯化添加劑

氯化添加劑可以是氯化石蠟、氯化烯烴或氯化酯類。氯化添加劑不會造成金屬變色,但會釋放少量氯化氫腐蝕金屬。

同時氯化物對健康通常有影響,故被限制使用。

● 硫化添加劑

硫化添加劑分為活性硫和非活性硫。

若添加劑含有活性硫,游離的硫元素容易與金屬表面反應,使黃色金屬變色。因此含活性硫的添加劑不適合用于銅的加工。

若添加劑含有非活性硫,則不太容易造成金屬變色。

硫化物添加劑一般用于攻絲、螺紋車削等高難度的加工。

● 磷化添加劑

磷化添加劑可在低溫下發揮作用,但潤滑性能低于硫和氯的添加劑。同時,磷化物是微生物的養分,容易引起微生物繁殖。

● 固體添加劑

常用的有石墨、二硫化鉬等。




2、可溶油

可溶油或稱乳化油,是金屬加工中常用的加工液。其由基礎油、乳化劑和特殊添加劑調配而成。可溶油使用成本低,冷卻性好,適合高速加工。

可溶油與水配比時,不同的濃度用于不用的加工方式。

基礎油:

通常為環烷基油或石蠟基油,也可以是植物油。

乳化劑:

最常用的乳化劑是磺酸鈉,可以是非離子乳化劑如:乙氧基醇等。乳化劑的作用是將油的小液滴分散在水中,形成乳白至半透明的乳化液。

功能添加劑:

● 防銹劑

磺酸鈣、鏈烷醇酰胺、氧化蠟、硼酸等。

● pH緩沖劑

胺類物質

● 殺菌劑

● 消泡劑




3、半合成金屬加工液

半合成加工液與可溶油類似,都是基于水的液體。雖然半合成加工液外觀通常是清澈透明的,但其含有5%-30%的礦物油。

乳化劑和功能添加劑,大部分與可溶油使用的相同。




4、全合成金屬加工液

全合成加工液是不含礦物油的水基產品,其由大量的防銹劑和潤滑添加劑組成。

其通常用于各式的切削、磨削和成型加工,適合對清潔要求好、使用壽命長,潤滑適中的工藝。





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