油基、水基加工液并存,合成液是金属加工用油的发展趋势
油基和水基加工液各有优势和不足,油基加工液润滑性和防锈性能好,但在高温下易挥发,易产生大量油雾,油雾长期积累会损害人体;油基加工液尤其是黏度较高的加工液,自净性能差,工件的脱油成本高。水基加工液具有优异的冷却性能,是油基加工液无法比拟的(油的导热系数为0.125~0.21W/m•K,而水的导热系数高达0.63W/m•K),水基加工液散热快,不易着火,可靠;但存在易腐败发臭、后处理费用高昂等不足。因此两种类型的加工液可满足不同的需求,在市场上还会有相当长的并存时间。
我国近几年的水溶性金属加工用油发展较快,乳化油是应用广泛、保持很高使用比例的切削液,但乳化油多采用植物油的皂类如菜籽油、豆油、松香、蓖麻油的皂类为乳化剂,用这类乳化油配制的乳化液存在易生霉、发臭的缺点,在炎热季节一般只能使用1~2周,这类乳化液一般采用补加亚硝酸钠、三乙醇胺等作防锈剂,但这些防锈剂效果差,难以满足苛刻条件下金属加工工艺的要求。
合成液主要是由水、清洗剂、防锈剂、防腐剂等多种材料组成的,不含矿物油。对于水基型,特别是合成液在润滑性方面进行了长期探索和改进,保留了水基型散热快、冷却效果好的优点,提高了其极压抗磨性能,研究和开发了多种抗菌剂,解决了稳定性差、容易变质的问题。合成液的材料研究已向多功能和通用性、易洗涤、废液容易处理而且对环境无危害方向发展,但由于价格偏高而受到一定的限制,销量不大。我国目前的情况是,传统的车削、铣削、攻丝、钻削等金属材料的加工工艺依然占有很大市场,金属成型加工发展很快,如铝、不锈钢材料的加工和应用,油基型和水基型金属加工用油需求量稳中有升,油基型仍然占大部分,但合成液是今后金属加工用油的发展方向。
金属加工用油质要求更苛刻
随着新型金属材料的不断开发和应用,金属加工工艺速度和负荷不断提高,同时也由于金属加工用油市场竞争激烈而要求降低加工能耗和成本。金属加工用油必须具有质优、多功能和通用性的特点。国内的铝、不锈钢等金属材料加工市场很大,金属制品广泛应用于加工业、制造业、建筑业、装饰业、仪器仪表和国防科技等行业。对金属加工用油的质量要求也越来越苛刻,同时也促进了金属加工业的发展,需求量有较大的增长。要研究和开发高质量的金属加工用油,还必须有一套与之相配套的油品性能评定方法和设备,国外的金属加工用油性能评定方法在不断完善和提高,进步很快。我国应加大力度,不断制定和完善各种金属加工用油的质量标准和试验方法,加强有关油品使用性能的模拟试验和台架试验仪器设各的研制与开发工作。
通用、、长寿命将是金属加工用油的重要发展方向。由于金属加工工艺种类复杂,同时各种新型金属材料的广泛应用,造成了金属加工液产品种类繁多,这一方面为加工液的储存、销售带来种种不便,形成一定的附加成本;同时在使用过程中,由于加工液种类繁多,容易造成加工液种类、牌号的不当使用,当出现这种情况时,轻者影响加工质量和效率,重者造成刀具或设各损坏,甚至停工停产。此外,据调查,到2005年加工机床的主轴的标准转速将达到20000r/min,高速机床的转速可达到30000r/min,这一趋势对金属加工液提出了更加苛刻的要求。为了在高速、和精密加工条件下满足更加苛刻的加工要求,今后金属加工用油的研发必须注重于通用性和性,以确保对不同金属材料的适用性,同时还能满足不同条件下的工艺操作。