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如何选择好的添加剂,并能保证金属加工液所应具有的性能是加工液生产厂商的核心
发布于:2014/12/13 7:52:38 点击量:

    纯油性切削液主要由基础油、加工性能添加剂、性能增强剂等组成,纯油性切削液具有良好的润滑性能,适合对润滑性要求高,重负荷、低速大进给的切削,切削余量高的加工,表面精度要求高,水对刀具或零件有不良影响的场合以及难加工材料等。其中加工性能添加剂目前普遍使用的如:酯类(醚类)、氯、磷、硫、固体类添加剂为主,性能增强剂包括:抗氧剂、抗油雾剂、防锈/防蚀剂、抗泡剂、着色剂/颜料、香味剂等。

油性油选择原则:
1、黏度:
      由于不同的加工应用需要不同的黏度,以满足不同的冷却、润滑要求,所以纯油性切削液在生产过程中,黏度的选择优为重要,可根据不同的加工工艺生产出与之相适合的油性切削液,以满足不同的金属加工要求。以下列举了几种金属加工工艺所需的黏度范围:
       ▲ 珩磨:                     3—6cST
       ▲ 深孔钻:                   10—18cST
       ▲ 拉削(立式):              12—18cST
       ▲ 切削:                      20—35cST
       ▲ 齿轮加工:                 30—35cST
2、 加工特性:
    油基切削液的润滑性能好,冷却性能较差,水基切削液则相反,但其成本低,操作环境安全、干净,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。



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