切削液的選用及常見問題

鄧慶林

油基切削液

油基切削液是工業(yè)應(yīng)用Z早的切削液品種。

主要由基礎(chǔ)油、油性添加劑、極壓添加劑、防銹劑、抗氧劑、消泡劑和降凝劑等組成。

一般來說，油基切削液的潤滑性能較好，冷卻效果較差。

慢速切削要求切削液的潤滑性要強(qiáng)，切削速度低于30m/min時(shí)使用切削油。

含有極壓潤滑添加劑的切削油，不論對(duì)任何材料的切削加工，當(dāng)切削速度不超過60m/min時(shí)都是有效的。

在高速切削時(shí)，由于發(fā)熱量大，油基切削液的傳熱效果差，會(huì)使切削區(qū)的溫度過高，導(dǎo)致切削油產(chǎn)生煙霧等現(xiàn)象，甚至起火，同時(shí)由于工件溫度過高產(chǎn)生熱變形，影響工件加工精度，故選用水基切削液較宜。

水基切削液

水基切削液是為了滿足不斷提高的金屬切削技術(shù)要求而出現(xiàn)的。

隨著切削速度的變快導(dǎo)致切削溫度的不斷提高，油基切削液的冷卻性能已不能完全滿足要求，水基切削液的冷卻性好的優(yōu)點(diǎn)又開始被重視，水基切削液的應(yīng)用也越來越廣泛。

水基切削液把油的潤滑性、防銹性與水的冷卻性結(jié)合起來，同時(shí)具備適宜的潤滑冷卻性，因而對(duì)于大量熱生成的高速低負(fù)荷的金屬切削加工效果顯著。

與油基切削液相比，水基切削液的優(yōu)點(diǎn)在于較大的散熱性，較好的清洗性，以及用水大比例稀釋使用而帶來的經(jīng)濟(jì)性，此外，也有利于操作現(xiàn)場的衛(wèi)生和安全。

除特別難加工的材料外，水基切削液實(shí)際上可以用于所有的輕、中等負(fù)荷的切削加工及部分重負(fù)荷加工，還可用于除螺紋磨削、槽溝磨削等復(fù)雜磨削外的所有磨削加工。

水基切削液的缺點(diǎn)，容易滋生細(xì)菌、霉菌而發(fā)臭、變質(zhì)，所以一般都應(yīng)加入殺菌劑。

水性切削液應(yīng)用中的問題與解答

1、水性切削切削加工液使用后起泡，乳化液分層或轉(zhuǎn)相？

答：水性切削切削加工液使用后起泡，主要是切削加工液的組成能夠起泡、穩(wěn)泡，例如含表面活性劑量較大等原因。

解決的方法有（1）加入適量消泡劑；（2）改用其他低泡或無泡切削加工液。

乳化液分層或轉(zhuǎn)相的原因有：（1）稀釋方法不當(dāng)；（2）漏入其他油液；（3）腐敗、劣化；（4）加工鋁或鋁合金時(shí)，氫氧化鋁起化學(xué)反應(yīng)；（5）稀釋用水硬度過大。

具體解決的措施與辦法（1）按產(chǎn)品使用說明進(jìn)行稀釋；（2）安裝浮油回收處理裝置；（3）加殺菌劑殺菌；（4）更換切削加工液；（5）正確選擇或處理稀釋用水。

2、使用水性切削液后，銅、鋁合金零件變色？

答：主要是切削加工液的組分與銅、鋁合金起反應(yīng)，引起銅、鋁合金腐蝕導(dǎo)致。建議更換切削加工液或需添加銅、鋁合金防變色劑。

3、為什么切削液使用一段時(shí)間，切削加工液發(fā)臭、變色？

答：可能是（1）漏入其他雜質(zhì)，引起腐敗；（2）切削加工液中某些組分與切屑起反應(yīng)；（3）切削加工液或刀具砂輪甚至加工材料中某些組分析出，造成溶液變色等方面原因引起。

解決的辦法：（1）加殺菌劑殺菌；（2）更換切削加工液。

4、為什么切削液使用一段時(shí)間，機(jī)床涂漆會(huì)變色或剝落？

答：切削加工液中的某些組分與機(jī)床涂漆起反應(yīng)，比如堿與表面活性劑對(duì)漆面的作用，聚醚與機(jī)床涂漆不相容。

建議更換切削加工液，選擇合適的切削加工液。

5、使用水性切削液后，操作員工皮膚過敏、皮膚發(fā)炎？

答：可能是切削加工液中的堿、表面活性劑等組分對(duì)皮膚起脫脂作用，某些組分對(duì)某些人有過敏作用，以致誘發(fā)皮膚炎；切削加工液PH值過高；切屑碎屑堵塞毛孔等原因造成的。解決的方法有：（1）選擇對(duì)人體皮膚刺激小的切削加工液；（2）操作者采取必要的防護(hù)措施，如戴手套等。

6、為什么切削液使用一段時(shí)間，加工精度下降？

答：主要原因有三個(gè)：（1）冷卻不充分或不均勻；（2）切削加工液選型不合適；（3）切削加工液失效。

具體解決的措施與辦法有：（1）調(diào)整與改善供液噴霧，擴(kuò)大供液范圍，提供供液壓力與流量，增大供液量；（2）改用切削加工液品種，選擇合適的切削加工液；（3）更換切削加工液。

7、水性切削液使用后，機(jī)床或工件生銹？

答：可能原因有（1）切削加工液的濃度降低；（2）PH值降低；（3）切削加工液腐敗變質(zhì)；具體解決的措施和辦法有：（1）經(jīng)常檢測濃度變化，添加新液，保持切削加工液使用濃度；（2）補(bǔ)充堿值，以保持PH值在9以上；（3）加殺菌劑處理或更換切削加工液。

8、一客戶現(xiàn)在使用半合成切削液，加工的零件既有鑄鐵也有鋁合金，切削液使用一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)，切削液發(fā)黃（類似與黃銹的顏色）

答：液體發(fā)黃極可能是鐵離子引起的，應(yīng)該是溶液里三價(jià)鐵離子含量比較高的緣故，可能是變質(zhì)，也可能是液滴變大。鐵離子很難去除，堿性并不強(qiáng)；或者加工的工件鑄鐵部分在加工前，鋼件部分已經(jīng)生銹，加工后鐵銹沉積在切削液槽中，時(shí)間一到，難免會(huì)有大量的Fe3+產(chǎn)生，含有Fe3+的切削液黏在鋁表面后，如不及時(shí)清洗掉，將會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這是主要原因！而用乳化油加工出現(xiàn)這種問題比較少，因?yàn)槿榛偷暮土扛?，加工后表面如同涂敷一層油膜，F(xiàn)e3+離子就難以接觸到鋁的表面。溶液里三價(jià)鐵離子還有可能是半合成的切削液的某些組分帶進(jìn)來的。

要徹底解決，Z好改用對(duì)鋁保護(hù)作用的鋁合金專用的切削液比較合理。應(yīng)用于黑色金屬加工的產(chǎn)品與應(yīng)用于黑色、有色金屬混合加工的產(chǎn)品其配方是有區(qū)別的。同時(shí)混合加工黑色、有色金屬的Z好不要用半合成切削液產(chǎn)品，要么選用乳化油，要么選用全合成切削液產(chǎn)品，因半合成產(chǎn)品含有油性和水性添加劑，其具備乳化油的油膜吸附性和全合成的強(qiáng)滲透性，所以其好的清洗性將工件上的鐵銹清洗下來，與油性添加劑等結(jié)合后在吸附到工件上的，當(dāng)加工的工件越多，清洗下來的氧化鐵也越多，所以會(huì)使微乳液變黃，而吸附在鋁材上的氧化鐵將繼續(xù)作用而難于清洗。那么全合成與乳化油少出現(xiàn)這種現(xiàn)象就是因?yàn)楦髯缘那逑葱詮?qiáng)弱及成膜性不同而能加工各種材料。

9、水溶性切削液代替純油性產(chǎn)品出現(xiàn)的問題，在加工鋼圈時(shí)，外圓磨削以前用的是煤油磨削，現(xiàn)在用水溶性切削液磨削，但用水溶性切削液進(jìn)行磨削時(shí)，砂輪和加工件容易燒結(jié)，為什么出現(xiàn)此現(xiàn)象？

答：雖然多數(shù)情況下水劑可以替代油劑，但并不是所有場合都可以用水劑直接替代，有的加工體系砂輪、加工參數(shù)、材料可能開始時(shí)就是用煤油調(diào)試并且選擇好的，而煤油的某些功能是切削液所不能替代的，因此在水代油時(shí)經(jīng)常會(huì)碰到這種情況。如果一定要換，需要細(xì)細(xì)考察和調(diào)試。有時(shí)不是單單提高水溶性切削液的潤滑性能和極壓性能就能解決的。

以水代油的場合，往往會(huì)發(fā)生如下的情況：（1）砂輪堵塞；（2）精度不夠；（3）工件燒傷；以水代油從以下方面充分考慮：

（1）砂輪粒度、磨料類型；（2）機(jī)床過濾系統(tǒng)；（3）供液角度；（4）工件材料切削液；（5）切削液類型、濃度；（6）切削液清洗滲透性能。

切削、磨削本身就是一門藝術(shù)，涉及的工藝參數(shù)非常復(fù)雜。由于煤油具有卓越的清洗性能，特別在軸承行業(yè)應(yīng)用非常廣泛，即使它閃點(diǎn)低，存在嚴(yán)重的安全隱患，但從實(shí)際效果和成本來講，很多工廠還是非常愿意使用煤油做珩磨和清洗劑?？傊?，從實(shí)際應(yīng)用角度講，并不是所有加工都可以“水代油”。

（來源：每天學(xué)點(diǎn)熱處理）