潤滑油切削液技術的未來(lái)趨勢在機械行業中是被廣泛應用於各種切削加工過程,例如(rú)車削、銑削、磨削、鑽孔等,以使加工參數得到優化(huà)。
在切削液技術的發展過程中,我們可以看到兩個(gè)特點:第一(yī),切削液的産品數量越來(lái)越多,種類越來(lái)越齊全,功能(néng)也(yě)越來(lái)越細化(huà)。針對不同的加工方式,都有相應的切削液與之對應。第二,切削液的技術越來(lái)越完善,因此加工效率得以不斷提高。
除此之外,伴随着現(xiàn)代制造業的高速發展和人(rén)們對環保的日益重視(shì),切削液技術也(yě)處於改良和更新(xīn)的循環中,新(xīn)型切削加工技術不斷湧現(xiàn)。
切削液技術的發展現(xiàn)狀
面對切削液市(shì)場(chǎng)發展日趨成熟、切削液産品呈現(xiàn)多樣化(huà)的态勢,國際标準化(huà)組織和一(yī)些(xiē)工業發達國家都制定了(le)相關(guān)的切削液分(fēn)類标準。美國材料協會制定了(le)金(jīn)屬加工液及相關(guān)材料分(fēn)類标準ASTM D2881—03,日本标準協會在2000年也(yě)制定了(le)新(xīn)的切削液标準JIS K2241。
我國於1989年制定了(le)國家标準GB/T7631.5—1989《潤滑劑和有關(guān)産品(L類)的分(fēn)類第5部分(fēn):M組(金(jīn)屬加工)》,将金(jīn)屬加工潤滑劑分(fēn)為(wèi)兩大類,即以強調潤滑性為(wèi)主的加工類型和以強調冷卻性為(wèi)主的加工類型。值得一(yī)提的是,與美國材料協會制定的标準相同,我國的這(zhè)些(xiē)分(fēn)類标準囊括了(le)金(jīn)屬成形加工,如(rú)鍛壓、沖壓、拉拔、軋制中所用的潤滑劑,而非本文所討(tǎo)論的去除加工(即切削加工)類型的潤滑劑,故不再冗述。
雖然各種分(fēn)類标準各有不同,但(dàn)根據切削液的組成和狀态,都大緻按照水基和油基兩大類來(lái)進行劃分(fēn)。
水基切削液需要用水稀釋後加以使用,根據稀釋後的狀态可分(fēn)為(wèi)乳化(huà)切削液、微乳化(huà)切削液、合成切削液。乳化(huà)切削液的原液一(yī)般不含水,加水配制後的切削液呈乳狀;合成切削液原液一(yī)般不含油,因此可以與水互溶,配制後的切削液多為(wèi)透明;微乳化(huà)切削液原液中含油量(即油性添加劑含量)較小,而表面活性劑、防 劑含量較大,加水配制後呈半透明微乳狀,外觀介於前兩者之間(jiān)。
油基切削液(亦稱切削油)一(yī)般直接使用,基本成分(fēn)是基礎油。根據不同的加工需要,加以性質不同的各種添加劑,就(jiù)形成了(le)種類不同的切削油。油基切削液按照基礎油和添加劑的不同,大緻可分(fēn)為(wèi)純礦物油、純合成油、活性極壓切削油、非活性極壓切削油和減摩切削油。
切削液市(shì)場(chǎng)調查分(fēn)析
在汽車工業不斷發展壯大、機加工産品出口日益規模化(huà)等因素的刺激下(xià),我國機械加工業的總體(tǐ)水平也(yě)不斷得到提升。據估算(suàn),我國目前金(jīn)屬加工潤滑劑的市(shì)場(chǎng)總需求約為(wèi)25萬噸MyCIMT,按照加工和用途的不同類型進行劃分(fēn),各自所占的比例如(rú)表1所示,其中切削加工(即去除加工)液占到加工潤滑劑總消耗量的38%。
就(jiù)切削液而言,從其分(fēn)類來(lái)看,目前的用戶大多偏好(hǎo)水基産品,即可溶性切削液和乳化(huà)液,這(zhè)一(yī)比例大約占到市(shì)場(chǎng)份額的70%;從使用切削液的行業分(fēn)布來(lái)看,各行業所占的比例大緻如(rú)表2所示;從切削液的品牌來(lái)看,目前占據市(shì)場(chǎng)份額前列的大都是來(lái)自國外的切削液品牌。
造成這(zhè)一(yī)現(xiàn)象的主要原因是一(yī)些(xiē)國外品牌曆史悠久,有的甚至擁有百年以上(shàng)曆史。這(zhè)些(xiē)公司的研發實力深厚,産品質量穩定并且與世界上(shàng)先進的機床商(shāng)保持着良好(hǎo)的合作(zuò)關(guān)系,擁有研發和實踐的優先平台,因此長期在添加劑技術專利領域遙遙領先。
縱觀21世紀的切削液市(shì)場(chǎng),一(yī)些(xiē)新(xīn)興切削技術和相應的産品接連面世。面對人(rén)類環保意識的提高,市(shì)場(chǎng)對於切削油綠(lǜ)色環保性能(néng)的要求越來(lái)越高。例如(rú)用生(shēng)物可降解的、不含芳香烴的聚烯烴合成類物質代替礦物油作(zuò)為(wèi)切削油的基礎油,用鎢酸鹽、钼酸鹽代替水基切削液中的具有毒性的防 添加劑的方法逐漸得到推廣。
追求加工效率和生(shēng)産質量是工業永恒的主題,性能(néng)卓越、穩定,使用周期長而持久的切削液産品也(yě)逐漸受到市(shì)場(chǎng)青睐。雖然這(zhè)類産質量高價貴,但(dàn)市(shì)場(chǎng)用戶也(yě)慢(màn)慢(màn)習慣對生(shēng)産成本進行綜合核算(suàn),以此去衡量切削液産品的性價比。
随着加工分(fēn)類越來(lái)越細,切削液也(yě)有非标準化(huà)的發展趨勢。例如(rú)針對高速磨削,有的企業研發出了(le)高性能(néng)磨削油,從而改變了(le)以往用切削液代替磨削油的操作(zuò)方式。
除此之外,還有将液态氮作(zuò)為(wèi)切削液、選擇适當用量的切削液以達到最佳切削效果、幹切削等新(xīn)技術,這(zhè) 不再一(yī)一(yī)詳述。就(jiù)整體(tǐ)趨勢而言,新(xīn)興切削技術将以追求高效率、高性能(néng)、低(dī)污染和低(dī)能(néng)耗為(wèi)目标,引領切削液工藝技術不斷向前發展。
展望
在不久的将來(lái)潤滑油切削液是綠(lǜ)色金(jīn)屬加工液一(yī)定會取代傳統金(jīn)屬加工用油,成為(wèi)金(jīn)屬加工行業的主流産品,推動綠(lǜ)色制造業的發展。