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切削液不得不知的基本知识

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没有油雾和着火的危险;近年来微乳化型切削液发展很快,随着高性能水基切削液新产品的不断开发,其使用范围逐渐扩大,开始出现油基向水基过渡的趋势,可以预料它将是未来切削液的主导品种。 乳化剂

水基切削液包括乳化切削液、微乳化切削液和合成切削液,大都主要用在高速切削上。水基切削液主要由:矿物油、乳化剂、助溶剂、防锈剂、抗磨添加剂、极压添加剂、消泡剂、防腐杀菌剂、水等组成。 其中矿物油一般选择环烷基基础油,此类矿物油具有易乳化,与添加剂兼容性好,像回收环烷基变压器油,黏度在10CST左右;此外,也有用重烷基苯类或合成油。重点考虑的是作为分散体或助溶剂使用,润滑作用在其次。

水性油乳化剂目前国内外切削液生产厂商普遍使用的主要有以下几种:

1. 烷基酚聚氧乙烯醚:如NP、OP系列 2. 脂肪醇聚氧乙烯醚:如MOA、FAE系列 3. 山梨糖醇聚氧乙烯醚;如:SPAN,TWEEN系列

4. 脂肪酸酰胺,脂肪酸盐:如T704、妥尔油盐、蓖麻油盐系列

5. 磺酸盐:如T701、T702,土耳其红油系列 乳化剂属于表面活性剂类物质,但并非表面活性剂就可以用于切削液中作为乳化剂使用,只有那些对乳化液体系起着有效的稳定作用、同时又不影响乳化体系其它组分的表面活性剂,才适合作切削液生产的乳化剂。

水基切削液的组成之一 ——表面活性剂(即乳化剂),能降低切削液界面张力,使其扩散、渗透能力强,提高切削液润滑防锈能力。如何选择合适的表面活性剂是研制工作的关键之一。表面活性剂分子具有双亲结构,一端亲油,一端亲水。不同类型的表面活性剂主要区别是其极性基团,分别有阳离子型,阴离子型,两性型与非离子型。选择单一的表面活性剂要注意它们的协同效应以及其它添加剂的互溶性、经济性和低泡性。阴离子表面活性剂价廉,易制,它的极性基团带负电,易与切削过程中的金属表面形成吸附膜,是一种良好的油性剂,能起润滑、防锈作用。非离子表面活性剂不怕硬水,耐酸碱,具有清洗能力,

且稳定。两者以一定比例复配可增强效应,表面活性剂如何选择方法之一 ——HLB值法。

通常在选择好表面活性剂后,通过HLB值确定各种表面活性剂的配比后,按此调成的切削液往往还是有点混浊或放置一段时间后分层或变混浊等,此时一般在金属加工液中往往需要添加一些长链脂肪醇、醚类等助乳化剂,通过助乳化剂来调节切削液的HLB值,使切削液的HLB值达到最佳值,一方面可以提高表面活性剂的乳化性能,另一方面可以提高金属加工液的稳定性,长时间放置不会分层变混浊等。具体应用如:当有一个切削液基本配方时,由于要适合不同的金属加工要求,可能要额外添加一些润滑剂、极压剂或抗磨剂等功能性添加剂,当额外添加功能性添加剂时,往往会改变金属加工液原有的HLB值,使得改进的金属加工液出现分层或混浊,这时就需添加醇醚等功能性添加剂,使HLB值重新达到最佳值而呈现透明液体,具体添加量需要在实验室反复调试,综合考虑其添加量。若不加调整直接使用,会使金属加工液各组分无法充分发挥原有的功能,严重影响金属加工液的性能。因此,醇醚等功能性添加剂在金属加工液研发中的地位尤其重要,被广泛用于原有配方的改进和新配方的研发等。

水性油助溶剂主要有:

①醇胺类,如:MEA,TEA,IPA,MORPHILINE,苯醇胺等;

②醇类:长链脂肪醇,尤其带支链的醇,抗氧化,凝固点低,无腐蚀;

③醇醚类:此类物质具有高沸点,如聚醚等。

水性油抗磨/油性剂使用较多的有:二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)、天然合成油脂、合成酯、脂肪酸酯等。

水性油防锈剂可以分为有机系列、无机系列、复合系列;其中有机系列入苯羧酸、磺酸、二元酸、氨基酸等,此类防锈剂防锈性能特别好,低毒,生物降解,不含金属盐,唯一的缺点是价格太高,但随着亚硝酸盐类防锈剂的禁用,此类防锈剂还是得到了广泛应用;无机系列主要有亚硝酸盐、钼酸盐、磷酸盐、硅酸盐等,此类产品便于运输,应用已经比较成熟了,但有毒或者价格高,兼容性差,后处理难等,逐进被有机系列替代;而复合系列多为多元组分复合,所以此类产品种类繁多,且复杂。

由于水性油含有大量表面活性剂等有利于微生物繁殖的养分,给微生物繁殖提供了培育的温床,微

生物的繁殖会导致切削液变质发臭,有机成份的分解、导致PH值下降、腐蚀金属等严重后果,为了防止切削液变质发臭,通常在金属加工液生产过程中添加杀菌剂,以提高切削液的使用寿命等。 杀菌剂

水性油杀菌剂主要有甲醛释放型和有机合成型两种:

甲醛释放型具有价廉,杀菌谱广,兼容性好,便于检测,但其缺点是有毒,刺激,可能对工人皮肤过敏,对真菌效果差;

有机合成型具有杀菌谱广,低毒,杀菌效率高,霉菌真菌都有效,缺点是价格高,兼容性差,刺激,可能过敏。其中杀细菌剂有三嗪类和磺酸盐类杀菌剂,杀真菌剂有异噻唑啉酮类、三嗪氨基酸酯类、硼酸酯酰胺类等 。 消泡剂

由于水性切削液在生产过程中使用了大量的表面活性剂等乳化剂,在使用过程中一般都有不同程度的泡沫产生,严重影响金属加工的效率和加工件质量,为了尽量减少金属加工液使用中泡沫的产生,很多切削液生产商都会在生产切削液时加入不同类型的水性

切削液不得不知的基本知识

没有油雾和着火的危险;近年来微乳化型切削液发展很快,随着高性能水基切削液新产品的不断开发,其使用范围逐渐扩大,开始出现油基向水基过渡的趋势,可以预料它将是未来切削液的主导品种。乳化剂水基切削液包括乳化切削液、微乳化切削液和合成切削液,大都主要用在高速切削上。水基切削液主要由:矿物油、乳化剂、助溶剂、防锈剂、抗磨添加剂、极压添加剂、消泡剂、防腐杀菌
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