金屬加工液的常見問題有哪些？又該如何選擇？

金屬加工液，被譽為制造業的“血液”，它的主要功能是在金屬加工過程中實現潤滑、冷卻、防銹、清洗等作用，從而幫助企業增強深加工能力，提升產品品質，提高生產效率……

 

然而，金屬加工液在實現自身使命的過程中，有時也會向企業提出各種難題，如：潤滑或防銹性能不足，無法達到產品品質要求；金屬加工液容易發生變質，進而導致使用周期變短；使用金屬加工液過程中出現員工過敏現象……

 

對于企業而言，經濟與環保的雙重壓力已經充滿挑戰，又該如何解決以上問題？

 

有些負荷加工需要添加極壓劑(主要以含S、P、Cl等極壓活性元素的化合物)，這類添加劑和潤滑劑復配使用可以大大改善切削的難易程度，提高刀具的抗磨損的能力。缺點是這些物質加入到水溶性切削液中容易對多種金屬產生腐蝕。這些化合物溶于水后產生少量游離的CL、S、P與水中的氫離子結合產生酸從而會腐蝕導軌。

 

全合成的切削液由于不含油，很多生產廠家會選擇無機鹽作為其防銹的添加劑，如亞硝酸鈉、硼酸、苯甲酸鈉、葡萄糖酸鈉、碳酸鈉等，鉬酸鈉的防銹性很好，但是價格太貴。其他無機鹽的添加量一般會很高才能達到很好的防銹效果，夏天天氣熱，水分蒸發大，再加上操作人員不及時的添加切削液，導致液槽里面的無機鹽達到飽和狀態。從而析出，附著在工件表面，不僅防銹達不到，給后面的清洗帶來很大的麻煩。所以在無機鹽添加量上適當的減少，添加有機防銹劑能改善這一點如硼酸酯、氨基酸酯、羧酸等，不僅防銹很好，而且體系更為穩定。

 

磨削時產生的燒傷發藍等問題是磨削時局部高溫所致，磨削是高速切削加工，在磨削點要產生瞬間高溫。因此燒傷問題在磨削加工中時有發生。磨削液的作用是將砂輪及工件上累積的熱量及時帶走而使其保持在較低的溫度水平下以保證工件的尺寸精度。砂輪和工件處在較低的溫度水平下當然對降低磨削區的溫度有效，但這種冷卻降溫是間接的。最直接的辦法是改善磨削區的潤滑條件，減少摩擦點瞬間的高溫更有效。所以如果是發生燒傷問題，主要通過提高磨削液的潤滑性來解決。

 

鋁及鋁合金加工時應注意的切削液選擇。由于鋁元素的化學性質相對比較活潑，容易與酸、堿發生化學反應從而出現腐蝕、銹點、發黑、發霉。處理這類問題時首先考慮的是切削液的pH值不能過高，維持在8.5-9.0之間。選用的防銹劑需要有緩蝕和維持pH值的穩定性能，最好選用那些在工件表面能形成一層保護膜的防銹劑，如磷酸酯、硅酸鈉等。盡量少使用那些無機鹽防銹劑，使用的無機鹽的量也不易高。對于加工后的鋁件需要及時清洗，然后涂上防銹油等能起到防銹的作用(或者鈍化)。

 

切削液的組分中含有很多的表面活性劑，俗稱為清洗劑，如TX-4、平平加、6501、6503等，這些清洗劑使用時會產生大量的泡沫，對于機械加工是不利的。會污染加工環境，給生產的人員帶來不便，泄漏出機床也會使切削液的清洗能力降低。這時可以采取添加少量的消泡劑(硅油類的效果最快、聚醚類的持續性強，能抑泡)來補救。另外切削液在夏天的時候需要在提高其母液中的消泡劑的含量，同時這也跟機床液槽的液位和循環泵的密封性有關。對于這些情況適當的增加消泡劑的量就可以解決。

 

切削液分為乳化油(乳化液)、半合成(微乳液)、全合成。由于乳化油里面含有大量的礦物油，這給細菌，真菌，霉菌提供了溫床。如果不添加殺菌劑，在很短的時間里細菌就會大量滋生，出現發臭，選用不適合的殺菌劑也不能解決問題。目前殺菌劑分為三嗪類(BK)、嗎啉衍生類(MBM)、吡啶硫酮鈉、苯并異噻唑啉酮、多氯酚等，常用的是BK、MBM這兩類。BK甲醛釋放型對于細菌有效，真菌、霉菌效果一般，適合在半合成和全合成中使用，在乳化油中會出現析出、分層。另外機床液槽里面沒有細菌，就不會產生甲醛，也就不會起到殺菌、滅菌的效果。MBM嗎啉類對于細菌、真菌、霉菌都有效，適合在乳化油等含油量高的切削液中使用。

 

相對于目前市場上的材料種類來說，加工液種類算是非常單一了，但是針對市場上的這些材質，我們該如何選擇我們有限的加工液種類呢?

 

目前加工市場常見材質大類分為有色金屬、黑色金屬。有色金屬常見的以鋁合金、銅為主。鋁合金簡單分為型材鋁、壓鑄鋁，銅以黃銅為主。黑色金屬種類較多，常見加工材質有鑄鐵、碳鋼、合金鋼、不銹鋼、硬質合金鋼等。

 

● 鋁合金材質的加工過程中主要考慮到防腐問題，多選用含油量較高的乳化、微乳化、半合成產品。一般產品中不含極壓劑或含有較少的極壓劑。

● 銅材質也是主要考慮腐蝕問題，另外還要考慮銅材質在加工過程銅粉較多，長時間加工銅粉與加工液反應產生銅皂問題。一般選用對銅有保護作用的半合成產品或全合成產品。

● 鑄鐵、碳鋼類材質本身含有較多的碳、少量的硫、磷等元素，比較生銹。加工過程首先考慮防銹、碳粉的析出問題，其次考慮產品的潤滑性能。因為這類產品加工過程中對沉降性和生物穩定性要求較高，一般此類材質多選用防銹性能較好的全合成產品。

● 不銹鋼材質較粘，加工過程中對于潤滑的要求較高，否則易產生粘刀，傷刀現象。這類產品的加工一般選用極壓潤滑效果較好的半合成產品或油性產品。對于重負荷加工油性產品會產生油霧問題，一般建議使用高極壓水性產品。

● 硬質合金材質一般非常堅硬而且脆，加工過程中對于潤滑的要求非常高，一般多選用含有活性極壓添加劑的油性產品。
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