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合肥桃花油脂化工有限公司
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金属加工作业中切削油的分类

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点击次数:495 更新时间:2021年10月16日14:54:31 打印此页 关闭

  金属加工液是金属加工过程中,用于润滑、冷却刀具、磨具或加工工件的。为了提高磨具的使用寿命、延长刀具、加工效率、工件精度和表面质量,除了要按照加工条件合理的选择刀具、模具材料、几何参数、热处理规范和加工量之外,还要正确的选择金属加工液。在金属加工作业中,切削油基本上可区分为油性切削油、水溶性切削油、合成切削液。

  一、油性切削油

  含油切削油通常由低粘度矿物油和其他添加剂混合而成。使用时不需要稀释。矿物油有很多种,它们的特性也不同。有些适合切削油,而另一些则不适合。中东的石油和委内瑞拉的石油不同。即使同一地区的不同油井产出不同的石油。通过各种精炼工艺,石油产品的特性可以在一定程度上改变。但基本上,油的某些特性是很难改变的,即在添加添加剂之前,我们应该在不同的基础油中做出正确的选择。

  矿物油是多种碳氢化合物的混合物。由于碳链结构的不同,它有几个不同的组成类别,如石蜡基、环烷基和芳香烃基。其中,石蜡基油比例高、芳烃含量少的基础油更适合生产切削油。含有该组分的油可通过特殊的溶剂精制技术获得,并具有高粘度指数的特点。这种油在高温下粘度稳定。高粘度指数油更好,因为它具有以下特点。不易氧化,使用寿命长。它对温度变化的影响很小,在高温下(如刀具前端),薄膜强度更好。它对皮肤无害(在高粘度指数油的精炼过程中,一些含有致癌物的芳香烃结构可以被去除)。机器的橡胶部件不太可能损坏。

  油性切削油的重要特性如下:

  (1) 黏度是油保持其稠度的能力,在含油切削油中起着重要作用。低黏度油更稀,具有更好的渗透性和润湿能力。如果选择适当的添加剂,机油可以更快地到达切削区。而且因为它很稀薄,它的冷却和清洁能力更好。高黏度油密度大、分子大、润滑性好、金属表面隔离能力强,但其流动性和冷却性不如低黏度油。(2) 润滑金属切削时,不同的工件材料和切削速度会产生不同的热量和压力。润滑功能主要涉及滑动范围内刀具表面的润滑。

  二、水溶性切削油(又称乳化油)

  水溶性切削油一般为浓缩液,按要求比例用水稀释。稀释后的水溶性切削油称为“乳化液”。水溶性切削油由矿物油、乳化剂、防锈剂和其他添加剂组成。当矿物油与乳化剂混合并加入水中时,会发生乳化,形成油在水中的悬浮液。这种溶液称为“乳化液”。矿物油的选择与油性切削油相同,需要含有较少的芳烃基团。

  常用的乳化剂是脂肪酸皂与磺化油或非离子乳化剂混合。该组合物具有良好的耐污染性和乳化稳定性。早期,肥皂被用作乳化剂,但其对金属碎屑和盐的稳定性非常差。许多肥皂不溶于矿物油,因此应添加一些共溶性溶剂使其相互溶解。这种具有溶解两种物质特性的添加剂称为“偶合剂”。传统的偶合剂含有甲酚、二甲酚等酚基,但酚基会产生异味;使用不当容易引起皮肤病,因此目前已使用不含酚基的偶合剂,如合成醇。此外,水溶性切削油还添加防锈剂、防腐剂和消泡剂。

  在显微镜下,可以发现乳液不是溶解的液体,而是悬浮或分散在水中的油滴。每个油分子的表面都有一层负电荷,可以防止油滴合并。这种作用保持了水性切削油的稳定性。负电荷的形成:以肥皂水为例。肥皂分子是与亲水性负极结合的防水碳氢化合物,使肥皂分子看起来像蝌蚪。疏水性正极(尾部)深入油滴,亲水性负极(头部)存在于油/水界面。因为相同的电荷相互排斥,尽管油滴在溶液中游动,但它们不会接触。因此,根据悬浮油滴的大小区分形成乳液的稳定乳液。油量越少,乳化剂越多,油滴越小;如果油多乳化剂少,油滴就大。

  乳状液的油滴约为2-4u,由于反射性好,呈白色。澄清乳液的油滴较小,约为0.5-1.5u,由于光线容易穿透,因此非常清晰。乳液的稳定性取决于油滴外层负电荷的排斥作用。因此,任何电荷中性剂的介入都会破坏其稳定性。乳化液的最大敌人是酸和盐。当这些带双电荷的物质介入时,它们会分解成正离子和负离子。这些众多的离子会破坏油滴负电荷层的平衡,使油滴合并产生沉淀。PH值是测量液体酸碱度的指标。纯水为中性,pH值为7;酸的pH值小于7,碱的pH值大于7。

  大多数可溶性切削油是由皂硫化物和非离子乳化剂混合而成。它们一般呈弱碱性,pH值为8.5~10。pH值高时,易使皮肤脱脂,造成损伤;当pH值较低时,乳液将失去稳定性。

  向水溶性切削油中添加硫和氯添加剂。其成分与含油切削油相似。这种油称为极压水溶性切削油。这种油结合了冷却和极压润滑性,可用于重载加工;在某些情况下,它可以代替油性切削油。极压水溶性切削油由于其广泛的切削能力,被广泛应用于各种切削加工中。

  这种类型的切削液完全不含油,如肥皂水与苏打灰和其他矿物质以及早期阶段的水混合,通常称为“化学溶液”。由于没有真正的润滑能力,它通常只用于只需要基本冷却性能的磨削。最近,一种新型的含有水溶性合成润滑剂的合成冷却液被开发出来。本产品仍属于全合成切削液类型。虽然不含矿物油,但它具有水溶性切削油和油基切削油的优点和缺点。

  如果调配得当,它在某些情况下具有很高的使用价值。全合成切削液由聚合物和其他有机和无机物质与水混合而成。事实证明,它们具有良好的冷却和润滑性能,特别是用于高速切削时;合成切削液特别适用于高速数控机床和表面切削速度超过200米/分钟的铁材料。因为合成切削液是水溶性的,而不是乳液,所以它不会像水溶性切削油那样变质。因为它不含矿物油,所以不会产生气体、烟雾或分离。

  水溶性切削油加水形成乳化油,兼顾冷却性和润滑性。它最适合一般加工。使用浓度为5~10%,一般以5%为最常见。澄清水溶性切削油和合成切削液用于需要良好冷却和润湿性但不需要润滑的磨削或加工。浓度约为1~2%。在高速加工中,全合成切削液的浓度约为2~3%。用于高负荷加工时,浓度一般为10%,以便为切削区域提供足够的极压添加剂。一般来说,使用时请遵循制造商的说明,因为这是经过仔细考虑和测试的结果。最好使用粘度合适的油性切削油、浓度合适的水溶性切削油和合成切削液。

    以上是金属加工作业中切削油的分类的具体内容,感谢大家的阅读。

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