技術(shù)資料
金屬加工液在模具制造中的應(yīng)用
隨著模具工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，新材料、新工藝不斷涌現(xiàn)，在模具加工過程中選擇合適的切削液對於保證產(chǎn)品加工質(zhì)量，提高加工效率，減少環(huán)境污染都是至關(guān)重要的。
金屬加工液最基本的功能是潤滑、冷卻、排屑、防銹 。這四個性能不是完全孤立的，既有統(tǒng)一面，又有對立面。如切削油的潤滑、性能較好，但冷卻、清洗性能差；水溶液的冷卻、洗滌性能較好，但潤滑性能差。
金屬加工液最基本的功能是潤滑、冷卻、排屑、防銹 。這四個性能不是完全孤立的，既有統(tǒng)一面，又有對立面。
一般認(rèn)為，在低速重負(fù)荷切削加工（螺紋切削、擴(kuò)孔和齒面切削）時，需要充分的潤滑，通常選用極壓切削油劑，切削潤滑劑的主要任務(wù)是縮小推進(jìn)面與屑的粘結(jié)，作為邊界潤滑劑。在高速淺層切削加工時，冷卻是首要的，一般選用水基切削液——它的主要作用是降低摩擦熱，帶走熱量。那些切削液難以到達(dá)剪切區(qū)域的加工作業(yè)，給潤滑、冷卻造成很大困難。通常對擴(kuò)孔、齒輪切削（特別是滾齒）、深孔鉆和鏜孔、攻絲（特別是盲孔）、深套孔、車螺紋加工要精心選擇適用的切削液。
實(shí)踐證明，選用合適的金屬加工液，能降低切削溫度60~150℃，降低表面粗糙度1~2級，減少切削阻力15~30%，成倍地提高刀具和砂輪的使用壽命，并能把鐵屑和灰末從切削區(qū)沖走，因而提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
在模具加工過程中，刀具的作用是在主剪切區(qū)域把加工材料用強(qiáng)剪切力切除剝落。刀具的推進(jìn)面和暴露的新鮮金屬面之間，由於強(qiáng)烈的附著作用使推進(jìn)面受到高的應(yīng)力。因切割剝落的屑要移過刀具推進(jìn)面，從而形成了第二剪切區(qū)域——該區(qū)域產(chǎn)生的剪切作用使刀具受到最大摩擦力。在此時，潤滑和冷卻作用的重要性同時凸顯出來。值得注意的是，金屬去除類的機(jī)械加工種類很多，又各有其獨(dú)特工況。
磨削
磨削過程中磨粒與金屬表面的摩擦?xí)a(chǎn)生大量熱量。當(dāng)熱量聚集到一定程度時（磨削點(diǎn)的瞬間溫度可達(dá)1500℃，磨料與工件的磨削區(qū)域的平均溫度為500℃至800℃之間），工件表面就會出現(xiàn)灼傷甚至形變，因此成品的表面質(zhì)量和精度將受到影響。如果改善磨削加工的操作條件，運(yùn)用磨削油進(jìn)行充分的冷卻和潤滑，加工過程中的一半熱能都會被冷卻劑吸收，而最終進(jìn)入到工件的熱量只占到整個加工過程產(chǎn)生熱能的15%。因此，磨削油有效降低了工件被灼傷的機(jī)率。
磨削油以基礎(chǔ)油為載體，通過在基礎(chǔ)油中添加多種具有不同性質(zhì)和功能的添加劑混合而成。目前世界上性能最好的磨削油基礎(chǔ)油是以乙烯為原料直接合成的聚α-烯烴。由於產(chǎn)物的純凈和均一性，聚α-烯烴具有其他基礎(chǔ)油無可比擬的卓越性能，并在一級方程式賽車的嚴(yán)酷條件下用作基礎(chǔ)油。由於其組成結(jié)構(gòu)為純烷烴，因此具有優(yōu)異的抗剪切能力和抗老化穩(wěn)定性，非常適用於高速磨削的加工。
切削
近年來金屬切削液的發(fā)展和變化主要是在水溶性液體領(lǐng)域。這類液體以水為基質(zhì)，傳熱速度高（水的傳熱速度為油的2.5倍）。等量的水吸收一定熱量後，比油的溫升要慢得多，從而提高了冷卻效果，且可減少油霧。因此，水基切削液的用量增大。
目前，水基切削液在中國切削液市場總體中約占60%，但水基切削液與油相比存在著一些問題，這包括潤滑性差，以及 蝕、膠體穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、生物穩(wěn)定性、可濾性、泡沫性等方面的問題。這些因素對切削液在機(jī)床應(yīng)用時的“油池壽命（Sump Life）”至關(guān)重要。
節(jié)能環(huán)保、降本增傚的發(fā)展趨勢不可阻擋
深圳市模具技術(shù)學(xué)會專家委員羅百輝指出，企業(yè)在選用金屬加工液時要全面權(quán)衡利弊，須達(dá)到以下要求：熱容量大，導(dǎo)熱性好，具有較好的冷卻作用。具有較高的油性或是較強(qiáng)的金屬表面吸附作用，能使形成的吸附薄膜具有較高強(qiáng)度，牢固吸附在金屬表面，起到良好的潤滑作用。而防
性好的話，對金屬不起腐蝕作用，也不會因腐蝕而損壞機(jī)床和工件的精度及表面粗糙度。同時，表面張力低的產(chǎn)品，易於均勻擴(kuò)散，利於冷卻和洗滌作用并具有較好潤滑性。
羅百輝同時表示，經(jīng)濟(jì)成本方面的考慮也很重要。金屬加工液必須使用方便，價格低廉，要求容易配置并最好適用於多種金屬材料和多種加工方式（如車、磨、刨等），有一定的透明度，在提高切削速度時不冒煙。對人體無害，無毒、無異味。不會傷害皮膚及鼻腔粘膜，不刺激眼睛等。穩(wěn)定性好，使用壽命長。在長期使用和貯存期間，不分層、不析出沉淀物，不發(fā)霉變質(zhì)。切削廢液量較大，考慮廢液處理，避免造成環(huán)境污染。
中國“保增長、擴(kuò)內(nèi)需”的政策舉措正付諸實(shí)施，重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃也相繼出臺，模具企業(yè)購買力在不斷提升，企業(yè)轉(zhuǎn)型所需產(chǎn)品種類將更廣泛，并且對產(chǎn)品的品質(zhì)要求必會飛速提高。在經(jīng)濟(jì)危機(jī)的考驗(yàn)之下，模具行業(yè)金屬加工液用戶的需求必然加速向高效節(jié)能、健康環(huán)保、低經(jīng)濟(jì)成本的方向邁進(jìn)。
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