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| 金屬加工切削液工程www.tool-tool.com |
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傳統的油基切削液成分複雜，由油、洗滌劑，潤滑液和其他可能具有毒性的成分組成。切削液製造商開發出複雜添加劑和基於可回收配料的新配方延長其使用壽命，並且比傳統油基產品更加安全，需要更少的人工。新裡的切削液必須能夠防止生物和化學反應，它們可能改變其化學成分從而不利於環境和降低自身穩定性。並且，金屬加工過程中所使用的其他流體和潤滑液都轉變為與冷卻液更加兼容，以降低雜質油的風險。
防止霧化的添加劑
在對刀具和移除的切削屑進行冷卻與潤滑時，切削液不可避免會以霧狀小顆粒進人空氣中。霧化與很多因素有關，高的切削壓力和加工速度，高速旋轉的刀具與工件的幾何形狀，切屑的形成，油的品質和油壓比等。未定義切邊的加工工藝，例如磨削．會產生大量的油霧。當切削能轉化為熱能使會釋放出大量能量，所以刀具和零件都變得非常熱使切削液部分汽化。
根據所選擇的添加劑減少油的霧化，通過選擇不同基油可以減少汽化。例如，一家汽車製造商通過測試不同種類基油產品，可以將其齒輪箱加工過程中的汽化減少70%。
先進的化學添加劑有助於減少切削液通常具有的對健康和安全的危害。「這些發展包括通過干預使油基或合成切削液更加無害，經創新，改進添加劑的合成切削液，以及自乳化植物油，」Lubrizol Corp.(www.lubrizol.com)的金屬加工市場經理Joe Pumhagen說。
以往，與加工中油霧揮發相關的打掃和安全危害都由機械手段來進行控制，如複雜的通風和過濾系統．最近．引入化學干涉手段來抑制油霧。
金屬加工切削液通常希望更長的使用壽命，因此，防止霧化的品質在整個壽命期內都應當為恆定，這泥要使用更高降解穩定性的防霧化添加劑。
最早的減少霧化的化學干預劑是高分子聚合物添加劑，穩定切削液並抑制霧化形成。油基切削液通常使用聚異丁烯作為防霧化添加劑。水基則採用聚乙烯氧化物(PEO)。由於PEO降解的敏感性，蓋要重複的添加PEO以確保霧化的減少。
已經開發出新裡降解穩定聚合物能夠克服PEO產生的降解。源自2-丙烯酸胺-2-甲基丙磺酸的單聚合物保證可循環水基切削液更長時間用的優異性能。「所有減少霧化的化學劑應該與機械解決方案同時使用，如油霧收集器，提高通風和空氣過濾。當從空氣中去除大最的雜質時．化學性減少霧化可有減少相關裝置的壓力，延長使用壽命增大投資回報，」Purnloagen說道。
殺蟲劑是另外一個使切削液安全的可選方法。該化學劑殺死金屬加工過程中喜歡潮濕、高溫環境的微生物。
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含有複雜添加劑和基於可回收原料的新配方延長其使用壽命
合成切削液和植物基切削液
由於工人和製造商對健康安全和環境危害的關注，現在合成切削液的策略是使其更加安全。這些切削液分為兩大類：使用可回收原料，如植物基，和含化學成分諸如酯、碳氫聚合物和聚二醇羥基。植物基油是最常見的可回收合成液，可代替傳統切削液。它們滿足標準工藝指標，並且有植物基配方的所獨有的優點．如優良的潤滑性，高薄膜強度(更好的與金屬的黏結性)以及高閃點高燃點。例如，一家工廠將其經常使用的閃點約為350°F到400°F(約合 177～204℃，切削技術網站注)的直餾油換成閃點約為640°F(約合338℃，切削技術網站注)植物基切削液後獲得更佳的熱消散，加工時產生更少的煙霧和更長的刀具壽命。
合成切削液的生態優勢眾所周知。由於酯和植物合成物都具有極性，它們天然的與金屬表面相互吸引，和無極性的油基切削液相比，能夠使合成切削液更有效的潤滑。例如，在磨削加工中，生物基水水乳冷卻液的超級潤滑性使每年所使用砂輪成本減少的40%，節省了58%更換砂輪的人工成本。像油基切削液，合成切削液在主要的方面都有高效的特點，通過添加特定增強性能的化學成份，如防腐蝕。
生物基的切削液比油基切削液相比，不容易產生操作人員的皮膚過敏和皮炎．切削液配方中一些植物種子結合液態蠟酯，與人類皮膚表面的油幾乎相同，對操作人員的皮膚城有潤滑並有益。
有兩個困難限制了生物基切削液的使用。首先，它們的成本高於油基產品，然而成本的差異正在縮小。實際上，從季節變化的來看，植物基產品的成本低於油基產品。
第二個是關於乳化的配方難題，但更新的植物基切削液能夠自乳化。穩定、植物基的合成切削液能夠減少金屬加工環境的影響並保持甚至增強其潤滑性。
開發半合成切削液——配方中含油成分為10%到40%——是產生更穩定切削液的另外一個方法。這種切削液綜合了油基切削液的潤滑性和合成切削液的冷卻性能。「防止生物，半合成切削液不會由於生物活動腐蝕，可產生更清潔的零件和設備，更少的霧化，更穩定的刀具性能和更少的產生皮炎的風險。」 Henkel Corp.(www.henkelna.com)的技術服務經理說，「我們己經開發出了能和全合成切削液具有相同阻止雜質油性能的半合成切削液產品。」
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多功能切削液
加工操作中所使用的其他液體不可避免會進入切削液成為雜質油，如液壓油和導軌潤滑油。消除雜質油影響的方法之一是使用多功能油。這些產品延長了冷卻液的壽命，由於其即使包含了雜質仍然能夠保持其性能。多功能的概念是防止由於這些液體流入積液槽而產生性能的損失，在所有加工過程中使用的液體都含有與冷卻液相同的添加劑。例如，在一個引擎加工廠所有加工操作均使用一種多功能油，其黏度為40℃ 時10mm2/s。設備的液壓部件使用含有相同添加劑的更高黏度的多功能油品。
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