基本介紹
- 中文名：合成切削液
- 外文名：Synthetic cutting fluids
- 類別：水基型的切削液
- 製作：化學品製成
- 特點：安全無毒、高工效、高光潔度
特點,分類,作用機理,參考配方,選購要求,常見切削液,優點,
特點
切削液是一種用在金屬切、削、磨加工過程中，用來冷卻和潤滑刀具和加工件的工業用液體,切削液由多種超強功能助劑經科學複合配伍而成，同時具備良好的冷卻性能、潤滑性能、防鏽性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀釋特點。克服了傳統皂基乳化液夏天易臭、冬天難稀釋、防鏽效果差的的毛病，對車床漆也無不良影響，適用於黑色金屬的切削及磨加工，屬當前最領先的磨削產品。切削液各項指標均優於皂化油，它具有良好的冷卻、清洗、防鏽等特點，並且具備無毒、無味、對人體無侵蝕、對設備不腐蝕、對環境不污染等特點。
分類
切削液按油品化學組成分為非水溶性(油基)液和水溶性(水基)液兩大類。
水基的切削液可分為乳化液、半合成切削液和合成切削液。
合成切削液（簡稱合成液）是含大量水和多種水溶性功能添加劑但不含油的水基金屬切削液，是一種顆粒極小的膠體溶液。其重要含有水溶性防鏽劑、潤滑劑、表面活性劑等。合成液因其透明、不易生菌、操作環境好而在機械加工行業得到廣泛的套用。
化學合成切削液的優點在於經濟、散熱快、清洗性強和較好的工件可見性，易於控制加工尺寸，其穩定性和抗腐敗能力比乳化液強。潤滑性欠佳，這將引起工具機活動部件的粘著和磨損，而且，化學合成留下的粘稠狀殘留物會影響機器零件的運動，還會使這些零件的重疊面產生鏽蝕。一般在下列的情況下應選用水基切削液：
1）對油基切削液潛在發生火災危險的場所；
2）高速和大進給量的切削，使切削區超於高溫，冒煙激烈，有火災危險的場合。
3）從前後工序的流程上考慮，要求使用水基切削液的場合。
4）希望減輕由於油的飛濺護油霧和擴散而引起工具機周圍污染和骯髒，從而保持操作環境清潔的場合。
5）從價格上考慮，對一些易加工材料護工件表面質量要求不高的切削加工，採用一般水基切削液已能滿足使用要求，又可大幅度降低切削液成本的場合。
6）當刀具的耐用度對切削的經濟性占有較大比重時(如刀具價格昂貴，刃磨刀具困難，裝卸輔助時間長等)；工具機精密度高，絕對不允許有水混入(以免造成腐蝕)的場合；工具機的潤滑系統和冷卻系統容易串通的場合以及不具備廢液處理設備和條件的場合。均應考慮選用油基切削液。
作用機理
1）潤滑作用
切削液在切削過程中的潤滑作用，可以減小前刀面與切屑，後刀面與已加工表面間的摩擦，形成部分潤滑膜，從而減小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具與工件坯料摩擦部位的表面溫度和刀具磨損，改善工件材料的切削加工性能。 在磨削過程中，加入磨削液後，磨削液滲入砂輪磨粒－工件及磨粒－磨屑之間形成潤滑膜，使界面間的摩擦減小，防止磨粒切削刃磨損和粘附切屑，從而減小磨削力和摩擦熱，提高砂輪耐用度以及工件表面質量。
2）冷卻作用
切削液的冷卻作用是通過它和因切削而發熱的刀具（或砂輪）、切屑和工件間的對流和汽化作用把切削熱從刀具和工件處帶走，從而有效地降低切削溫度，減少工件和刀具的熱變形，保持刀具硬度，提高加工精度和刀具耐用度。切削液的冷卻性能和其導熱係數、比熱、汽化熱以及粘度（或流動性）有關。水的導熱係數和比熱均高於油，因此水的冷卻性能要優於油。
3）清洗作用
在金屬切削過程中，要求切削液有良好的清洗作用。除去生成切屑、磨屑以及鐵粉、油污和砂粒，防止工具機和工件、刀具的沾污，使刀具或砂輪的切削刃口保持鋒利，不致影響切削效果。對於油基切削油，粘度越低，清洗能力越強，尤其是含有煤油、柴油等輕組份的切削油，滲透性和清洗性能就越好。含有表面活性劑的水基切削液，清洗效果較好，因為它能在表面上形成吸附膜，阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂輪上，同時它能滲入到粒子和油泥粘附的界面上，把它從界面上分離，隨切削液帶走，保持切削液清潔。
4）防鏽作用
在金屬切削過程中，工件要與環境介質及切削液組分分解或氧化變質而產生的油泥等腐蝕性介質接觸而腐蝕，與切削液接觸的工具機部件表面也會因此而腐蝕。此外，在工件加工後或工序之間流轉過程中暫時存放時，也要求切削液有一定的防鏽能力，防止環境介質及殘存切削液中的油泥等腐蝕性物質對金屬產生侵蝕。特別是在我國南方地區潮濕多雨季節，更應注意工序間防鏽措施。
5）其它作用
除了以上4種作用外，所使用的切削液應具備良好的穩定性，在貯存和使用中不產生沉澱或分層、析油、析皂和老化等現象。對細菌和黴菌有一定抵抗能力，不易長霉及生物降解而導致發臭、變質。不損壞塗漆零件，對人體無危害，無刺激性氣味。在使用過程中無煙、霧或少煙霧。便於回收，低污染，排放的廢液處理簡便，經處理後能達到國家規定的工業污水排放標準等。
參考配方
水基合成切削液不含礦物油，為清澈透明液體，具有價廉、難燃、冷卻、清洗性能好、操作環境乾淨、安全等優點，其使用性能決定於各種添加劑的性能及復配方法。近年來，國內市場上生產、銷售、使用的合成切削液，其中防鏽劑有相當一部分仍採用致癌物質亞硝酸鈉，有的還含有污染環境的P、Cl 等元素。遵循環保、高效、節能原則，研製出不含亞硝酸鹽、磷酸鹽等公害物質的水基合成切削液是完全必要的。
組份名稱 | 投料量(g/L) |
磷酸二氫鋅 | 96~98 |
鉬酸銨 | 7.5~8 |
硫酸鎂 | 6.5~8.5 |
硝酸鈣 | 25~26 |
氫氟酸 | 1~2 |
磷酸 | 9~10 |
硝酸 | 12~13 |
硝酸鎳 | 6.5~7 |
亞硝酸鈉 | 2.5~3.5 |
酒石酸 | 5~5.5 |
水 | 餘量 |
選購要求
切削液的選購首先要根據工藝條件及要求，初步判定是選用油基還是水基。一般情況下，使用高速鋼刀具進行低速切削時用油基，使用硬質合金刀具進行高速加工時用水基；對產品質量要求高、刀具複雜時用油基，主要希望提高加工效率時用水基；對於供液困難或切削液不易達到切削區時用油基(如內孔拉削、攻絲等)，其他情況下儘量用水基。
常見切削液
油基切削液、水基切削液、環保長效切削液、加工中心專用切削液、微乳化切削液、極壓切削油、拉絲油、金屬磨削液、玻璃磨削液、油基磨削液、水基磨削液、切削油、線切割液、切割冷卻液、線切割工作液、單矽片切割液、多晶矽切割液、藍寶石切割液、乳化液、衝壓油、淬火劑、高溫油、極壓切削液、防鏽油、發黑劑、拉深油。
優點
一、優良的防鏽性能（防鏽時間三個月以上）
二、溶液碧綠透明，具有良好的可見性，特別適合數控工具機，加工中心等現代加工設備上使用。
三、環保配方：不含氯、三嗪、 二級胺 、芳香烴 、亞硝酸鈉等對人體有害成份，對皮膚無刺激性，對操作者友好。
四、切削液變質發臭控制：精選進口添加劑，抗菌性較強，在中央系統或單機油槽中都有很長的壽命（一年以上不發臭 變質）
五、低泡沫：出色的抗泡性，可用於高壓系統及要求高空氣釋放性的操作條件，軟硬水適用。
六、潤滑性：配方中含 有獨特的表面活性劑，乳化劑。潤滑性能遠高於同類產品，明顯降低刀具成本，提高表面加工精度，可替代切削油使用，為操作者創造良好的環境。
七、沉屑性：排油性具有良好的沉屑性，提供切削屑及切削細分的快速沉降，維持系統清潔及容易清洗排除污染物，浮油很快在切削液的液面上完全分離。
八、冷卻性和沖洗性：良好的冷卻性和清洗性，保持工具機和工件的清潔，減少粘性物殘留。
九、高濃縮型：用水稀釋20-30倍，可正常使用。
