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刀具材料的发展推动了切削液的发展,1898年发明了高速钢,切削速度较前提高2~4倍。1927年德国研制出硬质合金,切削速度比高速钢又提高2~5倍。随着切削温度的不断提高,油基切削液的冷却性能已不能完全满足切削要求,这时人们又开始重新重视水基切削液的优点。1915年生产出水包油型乳化液,并于1920年成为选用的切削液用于重切削。1945年在美国研制出种无油合成切削液,一款全合成金属切削液由Cimcool辛辛那提铣床公司(后更名为辛辛那提-米拉克龙)率先研制成功,并且以特的粉红色来标记该产品,CIMCOOL 是革命性的。在其诞生的1945年,切削液只有纯油和像牛奶一样的乳化液可选。 CIMCOOL由于是水基产品,其冷却性能是纯油的2倍,与油不一样的,它没有烟雾、不会有火灾隐患,加工后的部件清洁。与乳化液相似,CIMCOOL保持了出色的冷却性能,借助特的化学合成润滑剂,其润滑性得以发展,允许更高的切削速度并改善了刀具寿命。CIMCOOL对细菌攻击显示出较高的抵抗能力,它的透明性能对于工业来说乐于接受。CIMCOOL是金属加工液体科技领域向前迈出的意味深长的一步,其它公司纷纷转而研发化学金属加工液推动了切削液技术的发展。随着制造技术的深入发展和人们环境保护意识的加强,对切削液技术提出了新的要求,它必将推动切削液技术向更高领域发展。
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在金属切削过程中,工件要与环境介质及切削液组分分解或氧化变质而产生的油泥等腐蚀性介质接触而腐蚀,与切削液接触的机床部件表面也会因此而腐蚀。此外,在工件加工后或工序之间流转过程中暂时存放时,也要求切削液有一定的防锈能力,防止环境介质及残存切削液中的油泥等腐蚀性物质对金属产生侵蚀。特别是在我国南方地区潮湿多雨季节,更应注意工序间防锈措施。
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除了以上4种作用外,所使用的切削液应具备良好的稳定性,在贮存和使用中不产生沉淀或分层、析油、析皂和老化等现象。对细菌和霉菌有一定抵抗能力,不易长霉及生物降解而导致发臭、变质。不损坏涂漆零件,对人体无危害,无刺激性气味。在使用过程中无烟、雾或少烟雾。便于回收,低污染,排放的废液处理简便,经处理后能达到国家规定的工业污水排放标准等。
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含有极压添加剂的切削油,不论对任何材料的切削加工,当切削速度不超过60m/min时都是有效的。在高速切削时,由于发热量大,油基切削液的传热效果差,会使切削区的温度过高,导致切削油产生烟雾、起火等现象,并且由于工件温度过高产生热变形,影响工件加工精度,故多用水基切削液。
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切削液要满足冷却、润滑、清洗、防锈四个目的,因此从这四方面着手。
1.冷却
高水基切削液在常规使用状态时的含水量95%以上,磨削时含水量在97%以上;
2.润滑
水溶性润滑剂(聚乙烯醇、甘油)。
3.清洗
在切削液中采用非离子性表面活性剂(如平平加、太古油)和阴离子表面活性剂(烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠)进行复配,能起到显著降低切削液表面张力的作用,达到清洗的目的。
4.防锈
水溶性防锈剂品种较多,通常分为有机防锈剂与无机防锈剂两类。一般采用钼酸钠(0.05%)替代亚硝酸钠,以减少污染;和有机防锈剂(硼胺)复合使用,达到很好的防锈效果。
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因此存放和使用应遵循"先出"的原则。
桶装切削液应存放于仓库内,若需要放置在室外,用隔水帆布铺盖油桶,防止雨水进入油桶内,如果雨水进入桶内,使切削油乳化变质,切削油就容易报废了。
已打开封盖的油桶存放在仓库内,仓库应该注意通风和保持干燥,温度会影响切削液性能,不宜长久存放在过热的地方。
切削液的桶口较大,封盖打开用完立即将油桶盖盖紧,防止污物及水渗入。
油桶卧放好,桶的两端用木楔楔紧,防止滚动。如将桶直放时,将油桶倒置,使桶盖向下。或将油桶略微倾斜,以免雨水漫过桶面而进油桶内。
水对任何润滑油都有不良影响,无论桶盖有多好的密封,由于日夜气温的变化,会引发桶内空气的热胀冷缩,膨胀和收缩引起桶内与桶外的压力不平衡,如桶盖上有水分,水分会被吸收至桶内,污染切削液。
温度对切削液有较大的影响,长期在室外曝晒,可使切削液中的油成分分离,因此存放在室内比较好,桶盖端向上竖起。
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