1、金屬加工液的應用及維護主講人：五金部技術總監(jiān)：趙建霖第1頁，共72頁。金屬加工液的種類和特點金屬加工液的選用金屬加工液的影響因素金屬加工液的保養(yǎng)和維護金屬加工液的常見問題與解決方案水溶性金屬加工液的發(fā)展趨勢問題討論第2頁，共72頁。水溶性切削液一、金屬加工液的種類和特點純油切削液乳化液 礦物油40%半合成液 礦物油40%合成液 不含礦物油第3頁，共72頁。水溶性切削液的組成一、金屬加工液的種類和特點基礎油殺菌劑其他消泡劑腐蝕抑制劑乳化劑偶合劑極壓(EP)添加劑第4頁，共72頁。乳化液(太古油/鹼油)一、金屬加工液的種類和特點和水混合為白色乳狀液粗滴乳狀液：油滴直徑為1-10m通常潤滑劑或EP極

2、壓劑，滿足中度和 重度加工以及高表面光潔度的需要抗腐蝕和防銹性能優(yōu)越第5頁，共72頁。半合成一、金屬加工液的種類和特點微乳液，透明，油滴直徑1m使用壽命長生物穩(wěn)定性好冷卻性能好抗腐蝕性強與其他流體的相容性好第6頁，共72頁。合成切削液一、金屬加工液的種類和特點透明化學液冷卻性好和去垢力強泡沫少生物穩(wěn)定性高抗腐蝕性好潤滑劑含量低/無可低濃度使用對物理/化學穩(wěn)定性無影響第7頁，共72頁。油性切削液的組成一、金屬加工液的種類和特點基礎油抗氧劑防銹劑消泡劑油性劑低油霧劑極壓(EP)添加劑第8頁，共72頁。水溶性液的優(yōu)點一、金屬加工液的種類和特點冷卻性能好不會發(fā)生火災清洗作用強，工件潔凈經濟性好高速切削

3、時，釋放的油煙/霧少工作環(huán)境清潔切屑和工件帶走的潤滑劑少第9頁，共72頁。水溶性液的缺點一、金屬加工液的種類和特點機器和設備維護費用高，是由于腐蝕電控單元引起故障細菌、酵母菌和霉菌導致過濾器堵塞油水分離器和撇油器配置監(jiān)控成本高酸鹼（PH）值、濃度、亞硝酸鹽、 細菌繁殖、水硬度第10頁，共72頁。純油的優(yōu)點一、金屬加工液的種類和特點主要組份和水溶性清洗劑無不相容現(xiàn)象腐蝕性低，廢料量少多功能應用，可作為液壓油/切削油廢水量少更換周期長第11頁，共72頁。純油切削液的缺點一、金屬加工液的種類和特點易著火首次使用時成本高高切削速度引起油霧和煙霧排放油容易被切屑和加工零件沾出冷卻速率低在某些國家礦物油的

4、徵稅率很高第12頁，共72頁。金屬加工液的作用：二、金屬加工液的選用減小磨擦和磨損改善刀具使用壽命和表面光潔度減小切削力和能量損耗冷卻切削區(qū)域，從而降低溫度，減少金屬變形沖洗切削區(qū)域的切屑保護新加工完的表面不受腐蝕第13頁，共72頁。二、金屬加工液的選用需要潤滑純油粘性添加劑性能決定需要冷卻水溶性切削液乳化液類型或添加劑第14頁，共72頁。二、金屬加工液的選用拉削攻絲滾齒切齒鉆孔銑削車削鋸削研磨高潤滑需求高冷卻需求第15頁，共72頁。金屬加工過程二、金屬加工液的選用銑削拉削鉆孔刨削研磨車削第16頁，共72頁。拉削二、金屬加工液的選用拉刀第17頁，共72頁。拉削二、金屬加工液的選用拉刀工件典型形

5、狀第18頁，共72頁。拉削二、金屬加工液的選用拉削大多數用低粘度純油切削液工件的幾何形狀決定了加工的難度粘度簡單形狀：中等添加劑含量的純油切削液復雜形狀：添加劑含量高的純油切削液垂直拉削 15-20cSt水平拉削 25-40cSt第19頁，共72頁。攻絲二、金屬加工液的選用表面接觸多 需要潤滑性能好，極壓(EP)添加劑含量高通常情況下速度比較低較小的孔：粘度低手工攻絲或簡單攻絲：粘度高第20頁，共72頁。插齒及滾齒加工二、金屬加工液的選用容易加工的金屬 水溶性切削液/油鎳、鉻等難加工金屬 高極壓(EP)添加劑含量切削油插齒滾齒第21頁，共72頁。鉆孔二、金屬加工液的選用容易加工的金屬 水溶性切

6、削液難加工金屬 含極壓(EP)添加劑，低粘度切削油第22頁，共72頁。深孔鉆二、金屬加工液的選用鉆孔孔深是孔徑的5100倍添加劑和鉆孔的一樣，但是添加劑含量高(抗磨和EP)導向裝置和工件之間摩擦大，需要潤滑性能好的添加劑粘度：孔越大，所需粘度越大直徑小于20mm 10-15cSt直徑小于20200mm 20cSt直徑大于200mm 30cSt第23頁，共72頁。銑削二、金屬加工液的選用第24頁，共72頁。銑削二、金屬加工液的選用銑削需要強冷卻性能而潤滑性能低的切削液通常使用水溶性切削液加工不銹鋼、鎳及鈷合金時會產生高熱通常使用含硫及氯的切削油使用純切削油來進行銑削加工時，刀具的旋轉將產生大量的

7、煙霧，但如果機器的切削油流量足夠大時，可避免上述情況的發(fā)生。第25頁，共72頁。車削二、金屬加工液的選用工件刀具橫向旋轉 Workplace工件夾具刀具縱向旋轉第26頁，共72頁。車削二、金屬加工液的選用在純油和水溶性切削液間選擇通常決定于機器的設計低速/高摩擦純油較高速度時可選擇水基切削液不銹鋼：用純油時切削速度最大為80m/min，而水溶性切削液可達到到120m/min第27頁，共72頁。鋸削二、金屬加工液的選用一般用水基切削液只有在切削非常難加工的金屬(鈦/特殊類型的不銹鋼)時才需要用純油切削液第28頁，共72頁。研磨二、金屬加工液的選用第29頁，共72頁。研磨二、金屬加工液的選用第30

8、頁，共72頁。研磨二、金屬加工液的選用用純油還是水基切削液？速度35m/s時，用純油 (速度 35m/s時產生大量的熱水基切削液會產生蒸氣對表面質量有負面影響)平面/表面研磨：低速，開口機器用水基切削液無心/圓形研磨：簡單的用水基切削液第31頁，共72頁。硬水(200ppm)三、金屬加工液的影響因素低的清洗作用析皂引起銹蝕問題破壞乳化液的平衡水硬度水硬度(適合的硬度為100200ppm)軟水(50ppm)可能出現(xiàn)泡沫問題第32頁，共72頁。設備漏油引起的問題：三、金屬加工液的影響因素生成無關的乳化液產生硫化氫味(臭蛋味)影響抗腐蝕性導致濃度折光計讀數誤差設備漏油來源：導軌油、液壓油、主軸油、齒

9、輪油第33頁，共72頁。三、金屬加工液的影響因素溫度高溫的后果：水分大量蒸發(fā)應添加去除礦物質的水如添加自來水 形成鹽酯水解影響PH、穩(wěn)定性、清潔性和加工性能降低冷卻性能和工件的加工精度，溫度在3050之間細菌容易滋生蒸發(fā)中的化學物質導致不良氣味第34頁，共72頁。濃縮液存儲四、金屬加工液的保養(yǎng)和維護如果在840 環(huán)境下存儲，可以存放一年避免溫度過高或過低室外存儲時，油桶要蓋好蓋子并用防水帆布覆蓋在冬天不要將油桶儲存在室外(在低溫情況下濃縮液可能會變質)已開啟的容器要重新密封好散裝容器要存儲在室內第35頁，共72頁。機床系統(tǒng)清洗四、金屬加工液的保養(yǎng)和維護機床系統(tǒng)清洗和消毒非常重要：避免問題的發(fā)生

10、和后期昂貴添加劑的使用清洗步驟：對使用中的系統(tǒng)，通常按1%比例入機床系統(tǒng)清洗劑，運行24h，然后將其排出(不必停止生產)如系統(tǒng)稀釋液已腐敗嚴重，則將系統(tǒng)中的液體全部排出，加入機床系統(tǒng)能夠運行的最低水位，并按1%比例加入機床系統(tǒng)清洗劑，按0.1%比例加入殺菌劑，開動系統(tǒng)運行24小時將系統(tǒng)中的液體全部排出清除油箱和機器中的淤泥、切屑、沉積物、細菌及附著物然后將系統(tǒng)徹底沖洗干凈配置濃度適宜的稀釋液，將系統(tǒng)注滿(參見切削液調配)第36頁，共72頁。切削液調配四、金屬加工液的保養(yǎng)和維護按供應商推薦的濃度稀釋使用將濃縮液加到水中，順序不能顛倒將水放于清潔干凈的容器中，加入所需量的濃縮液，同時充分攪拌最好是

11、用特制的混合設備來調配稀釋液最好不要直接在機器油箱中混合用濃度折光儀測量稀釋液的濃度第37頁，共72頁。切削液調配四、金屬加工液的保養(yǎng)和維護第38頁，共72頁。切削液調配四、金屬加工液的保養(yǎng)和維護油水正常的稀釋液不正常的稀釋液水油不穩(wěn)定第39頁，共72頁。切削液調配四、金屬加工液的保養(yǎng)和維護濃度折光儀刻度0%至15%刻度第40頁，共72頁。切削液調配四、金屬加工液的保養(yǎng)和維護濃度=標尺計數折光系數每一種冷卻液都有其折光系數折射計的使用滴加3滴淺水于載片上，蓋上蓋片調節(jié)校正旋鈕，校正零點擦去載片上的清水，加3滴干凈的冷卻液于載片上從標尺上讀出折光濃度然后乘以折光系數，換算為實際濃度(%)值第41

12、頁，共72頁。切削液調配四、金屬加工液的保養(yǎng)和維護水調節(jié)螺絲稀釋液濃縮液第42頁，共72頁。監(jiān)察和分析酸堿(PH)值四、金屬加工液的保養(yǎng)和維護正常有些變質變質建議清洗機器，并更換新的切削液PH9.0PH8.5PH8.0第43頁，共72頁。四、金屬加工液的保養(yǎng)和維護監(jiān)察和分析酸堿(PH)值PH8.0(酸性太大)會發(fā)生下述問題微生物污染含鐵金屬的腐蝕稀釋液不穩(wěn)定PH2天)注意事項第50頁，共72頁。細菌和發(fā)臭五、金屬加工液的常見問題與解決方案細菌：生存于水相中，以幾乎所有存在于其中的物質為食。冷卻劑是細菌的大餐、溫床。水溶性切削液第51頁，共72頁。細菌和發(fā)臭五、金屬加工液的常見問題與解決方案細菌

13、的危害水溶性切削液破壞乳化液引起腐蝕增加機器中的沉積引起惡臭味使操作者煩躁不安阻塞過濾器可能引起呼吸問題浪費金錢第52頁，共72頁。細菌和發(fā)臭五、金屬加工液的常見問題與解決方案水溶性切削液在理想條件下，細菌每20分鐘便可以繁殖一代，意思就是說一個細菌在8個小時內可以繁殖成為8000000個設備和加工場所周圍環(huán)境清潔對減少細菌有幫助第53頁，共72頁。細菌和發(fā)臭五、金屬加工液的常見問題與解決方案水溶性切削液奶油層細屑和金屬碎屑好的乳化液設備漏油第54頁，共72頁。細菌和發(fā)臭五、金屬加工液的常見問題與解決方案水溶性切削液第55頁，共72頁。細菌和發(fā)臭五、金屬加工液的常見問題與解決方案稀釋液老化的表

14、現(xiàn)：水溶性切削液發(fā)出難聞的氣味機器和工具生銹乳化液分解酸蝕(變色)切削性能下降表面光潔度下降刺激皮膚第56頁，共72頁。細菌和發(fā)臭五、金屬加工液的常見問題與解決方案可能原因：水溶性切削液水質太差外來油品及污染物的嚴重污染產品更新率低設備(油箱、管道、噴射系統(tǒng))污穢濃度太低解決方案：確保水質好，無微污染除去稀釋液上層浮油添加新產品如果微生產106/ml，加入適量的殺菌劑調整濃度第57頁，共72頁。工件表面光潔度差五、金屬加工液的常見問題與解決方案可能原因：水溶性切削液稀釋液濃度太低切削液定向噴射不好或流量過低金屬加工層污染水質影響，溶液不穩(wěn)定使用刀具與材料或加工工藝錯配解決方案：調整稀釋液濃度檢

15、查金屬加工液供應系統(tǒng)有否堵塞并加以清潔，直接噴在刀刃上過濾稀釋液硬水會導致某些切削液不穩(wěn)定，影響表面光潔度，考慮使用軟水或去離子水與刀具供應商協(xié)商，選配正確型號第58頁，共72頁。工件腐蝕五、金屬加工液的常見問題與解決方案可能原因：水溶性切削液濃度太低水質硬度太高稀釋液被污染防銹劑已降解或消耗稀釋液PH值過低高溫及潮濕環(huán)境解決方案：增加并校正使用濃度檢測水硬度，使用100200ppm硬度的水確定及除去污染物，或更換新的溶液添加新溶液更換新液降低溫度和濕度，在成品上施涂防銹劑第59頁，共72頁。刀具/砂輪壽命下降五、金屬加工液的常見問題與解決方案水溶性切削液可能原因：大量金屬屑稀釋液污染濃度太低

16、水質影響，稀釋液不穩(wěn)定切削液潤滑性能不好切削液定向噴射不好或流量過低解決方案：凈化切削液(更換/過濾)確定及去除污染物調整濃度正確地調配切削液換用潤滑性能好的產品增加流量或直接噴在刀刃上第60頁，共72頁。稀釋液上面有浮油五、金屬加工液的常見問題與解決方案可能原因：水溶性切削液設備潤滑油污染混合條件差經純油加工的零件上粘附的金屬屑污染解決方案：用撇油器撇除漏油重新配制稀釋液，確保邊攪拌邊將油加入水中用撇油器除去，加工前將零件清洗干凈第61頁，共72頁。泡沫多五、金屬加工液的常見問題與解決方案可能原因：水溶性切削液濃度太高水太軟稀釋液污染油箱液量過少機械故障切削液消泡性能差解決方案：用折光濃度計

17、核正濃度檢查水質(總硬度)，加入消泡劑或醋酸鈣除去污染物維持油箱溶液量充足檢查過濾系統(tǒng)，輸油管和回流系統(tǒng)是否泄漏和堵塞，防止回流溶液進入油泵進油口位置選擇另一種切削液第62頁，共72頁。銅變色五、金屬加工液的常見問題與解決方案可能原因：純油切削液油中含有活性硫油被硫化解決方案：加工后立即清潔零部件，或者使用不含硫的切削油換油第63頁，共72頁。刀刃處形成積屑瘤五、金屬加工液的常見問題與解決方案可能原因：純油切削液刀具設計不當油中添加劑不足解決方案：增加刀面角使用高添加劑含量的油(特別是含硫的)第64頁，共72頁。泡沫五、金屬加工液的常見問題與解決方案可能原因：純油切削液泵損壞/吸入空氣循環(huán)流動

18、速度太大油中有水/表面活性劑解決方案：檢查油的液位使用低粘度油添加消泡劑第65頁，共72頁。油煙五、金屬加工液的常見問題與解決方案可能原因：純油切削液噴嘴位置不對油中添加劑含量低切削速度太高解決方案：調整噴嘴位置使用添加劑含量高的油降低切削速度第66頁，共72頁。油霧五、金屬加工液的常見問題與解決方案可能原因：純油切削液油溫度太高粘度太低排氣裝置沒有操作解決方案：安裝冷卻裝置或增加油箱容量用高粘度的油檢查排氣系統(tǒng)其他將油箱加蓋加入抗油霧添加劑第67頁，共72頁。健康和安全六、水溶性金屬加工液的發(fā)展趨勢不含亞硝酸鹽不含苯酚不含二乙醇胺RoHS指令要求使用壽命長第68頁，共72頁。亞硝酸鹽的作用：六、水溶性金屬加工液的發(fā)展趨勢良好的防銹性，防腐蝕性亞硝酸鹽的危害：亞硝酸鹽在酸性環(huán)境中與蛋白質中的胺類結合生成亞硝胺或亞硝酰胺，目前已證明，亞硝胺是一類強力致癌物質。人類的鼻咽癌、食道癌、胃癌、肝癌、膀胱癌等都與亞硝胺有關。長期少量接觸它可以慢慢發(fā)病，一次大量接觸也可使人殘廢，它具有對任何器官誘發(fā)腫瘤的能力，特別是它可通過胎盤傳給