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【富有知識】油基切削液與水基切削液的分類(lèi)有哪些?性能有何不同?

發(fā)布日期:2023-12-18

金屬加工液是金屬加工過(guò)程中,用于潤滑、冷卻加工工件、刀具或磨具的。為了提高加工效率、工件精度和表面質(zhì)量、延長(cháng)刀具、磨具的使用壽命,除了要按照加工條件合理的選擇刀具、模具材料、幾何參數、熱處理規范和加工量之外,還要正確的選擇金屬加工液。金屬加工液又分為油基切削液和水基切削液,它們的分類(lèi)及性能主要表現在以下幾個(gè)方面:

切削液種類(lèi) category

油基切削液種類(lèi)

常用的油基切削液的種類(lèi)有純礦物油(或合成油)(L-MHA)、減摩切削油(L-MHB)、非活性極壓切削油(L-MHC、L-MHE)、活性極壓切削油(L-MHD、L-MHF)等。

1.純礦物油 L-MHA:天然存在的,或者從處理其它礦物原料中得到的,主要由各種烴組成的混合物,如煤油、柴油等,常被用作各種商品油的基礎油,穩定性較好,但潤滑效果差。

2.非活性極壓切削油L-MHC:含有基礎油和非活性極壓添加劑(如氯化石蠟、硫化脂肪油、有機鉬等)的切削油。其極壓潤滑性能良好,常用于各種中速、中負荷切削加工。

3.活性極壓切削油L-MHD:含有基礎油和活性極壓添加劑(主要指活性硫極壓添加劑,如硫化礦物油)的切削油。其極壓潤滑性能良好,對積屑瘤有較強的抑制能力;但對銅、黃銅件易產(chǎn)生腐蝕,刀具磨損也相對較大。

4.減摩切削油 L-MHB:由基礎油與脂肪油(或其它油性添加劑)組成,減摩性能良好。

5.非活性極壓切削油L-MHE:同時(shí)含有基礎油、非活性極壓添加劑(如氯化石蠟、硫化脂肪油、有機鉬等)和油性添加劑(如脂肪油、高級脂肪酸)的切削油,其潤滑性能優(yōu)異。

6.活性極壓切削油 L-MHF:同時(shí)含有基礎油、活性極壓添加劑和油性添加劑的切削油。其潤滑性能良好,適用范圍廣泛;但具有一定的腐蝕性。

水基切削液種類(lèi)

常用的水基切削液的種類(lèi)有乳化切削液(L-MAA、L-MAB、L-MAC、L-MAD)、微乳化切削液(L-MAE、L-MAF)、合成切削液(L-MAG、L-MAH)等。

1.極壓減摩乳化切削液 L-MAD:在 L-MAB 減摩乳化切削液原液中加入油溶性硫、磷、氯型極壓添加劑。其潤滑性能良好,常用于負荷與摩擦嚴重的加工場(chǎng)合。

2.微乳化切削液 L-MAE:調整乳化切削液配方,將其中的基礎油含量減少,表面活性劑含量增加,其分散相的粒徑在 0.05-1μm,溶于水后形成半透明裝的溶液,其穩定性較好。

3.防銹乳化切削液 L-MAA:由基礎油、乳化劑、防銹劑、防腐殺菌劑、消泡劑等按一定比例配制而成。其冷卻效果較好,使用安全,成本較低;但潤滑與穩定性較差,使用壽命較短。

4.減摩乳化切削液 L-MAB:在 L-MAA 防銹乳化切削液中加入動(dòng)植物脂肪或長(cháng)鏈脂肪酸。其潤滑性能良好;但抗霉菌能力差,使用壽命短。

5.極壓乳化切削液 L-MAC:在 L-MAA 防銹乳化切削液原液中加入油溶性硫、磷、氯型極壓添加劑。其潤滑性能良好,常用于負荷與摩擦嚴酷的加工場(chǎng)合。

6.極壓微乳化切削液 L-MAF:在 L-MAE 微乳化切削液中加入硫、磷、氯型極壓添加劑和/或減摩添加劑。常用于重負荷及難切削材料的加工,但其防銹性能及耐腐蝕性能較差。

7.防銹合成切削液 L-MAG:含有水溶性防銹添加劑的真溶液(如亞硝酸鈉、碳酸鈉水溶液之類(lèi))。其冷卻、防銹、清洗性能較好,使用壽命較長(cháng);但潤滑和浸潤性能差。

8.極壓合成切削液 L-MAH:在 L-MAG 防銹合成切削液中加入水溶性的極壓添加劑和/或減摩添加劑。其極壓潤滑性能好;但穩定性較差,對機床、工件特別是銅等易產(chǎn)生腐蝕。

性能比較 performance

1.加工性能比較

總體而言,在加工質(zhì)量(加工精度、表面完整性)方面,油基切削液較水基切削液好,這是因為油基切削液的潤滑性能較好;在加工效率方面,油基切削液較水基切削液差,這是因為在高速切削、強力切削中,由于切削溫度較高,油基切削液容易冒煙,甚至有著(zhù)火的危險,而水基切削液不會(huì )發(fā)生類(lèi)似問(wèn)題;在刀具壽命方面,油基切削液較水基切削液好,這是因為油基切削液對刀具磨損較小。

2.理化性能比較

水基切削液只有冷卻性能和清洗性能兩項較好,其余各項性能都是油基切削液較好。這是因為水的比熱容和熱導率都遠遠高于油;水基切削液一般含有較多的表面活性劑,洗滌能力強,易將切屑和污物帶走。但是在有氧和水(或水蒸氣)同時(shí)存在的環(huán)境中,水基切削液可能會(huì )使工件表面產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。另外,水基切削液一般為多相體系,穩定性能較差,易產(chǎn)生相分離而腐敗變質(zhì);其 pH 值一般為 8~10,堿性大者有時(shí)會(huì )損傷機床油漆;其廢液可處理性也較差等;而油基切削液在工件表面上的殘留吸附層較厚而致密,防銹能力較好;其成分主要為碳氫化合物,可回收再利用的比例也較大。

3.健康與安環(huán)性能比較

內容包括對皮膚與呼吸道的刺激、煙霧與起火危險性以及對作業(yè)環(huán)境的污染等方面。一般而言,油基切削液對皮膚與呼吸道的刺激性較強,在切削溫度較高時(shí)易產(chǎn)生煙霧,甚至有起火危險,如濺落到機床周?chē)孛鎰t不易清潔等;但是含表面活性劑較多的微乳化切削液、堿性過(guò)強或者亞硝酸鹽含量多的水基切削液也可能引起皮膚與呼吸道疾患。

4.經(jīng)濟性比較

一般而言,油基切削液與質(zhì)量好的乳化油價(jià)格接近,但是油基切削液直接使用原液,而乳化油以及其它類(lèi)型水基切削液原液要用水稀釋 15~20 倍左右后再使用,因此油基切削液的一次性購入成本高,而購入后的管理費用和廢液處理費用則較水基切削液低。