选择切削液的标准
为了获得最佳性能,选择一款正确的切削液,必须全面考虑影响整个加工过程的因素。这些因素包括以下方面。
(1)车间规模
对于一个仅拥有少量机床,而工件材料及加工工艺经常改变的小型车间来讲,选择一款通用型产品可降低对品种的需求。对于加工大量、相同工件的大型车间而言,应选择一种符合特定需求的产品。
(2)机床类型
选择产品前应考虑机床的使用年限和结构设计,这一点非常重要。有些机床,特别是一些早期型号的机床,切削液可能被用作机床移动部件和齿轮的润滑剂。在这种情况下,就需要选择一种物理润滑性高的切削液。另外,还需要考虑机床的密封系统,确保它们的设计使机床可用于水性环境.如果不适合水性环境,那么就必须选择使用纯油类型的切削液。
(3)加工难度
加工难度决定加工液的润滑要求。有两种类型的润滑剂,即化学型润滑剂和物理型润滑剂。如果希望获得良好的切削/磨削性能,并非一定要使用油性产品,但必须考虑金属去除率、进给量和切削速度、光洁度要求等因素。按照加工难度,金属加工类型可分成轻负荷(铸铁的表面磨削)、中负荷(碳钢的车削、铣削)、重负荷(碳钢的无心磨、锯切)和极重负荷(成型磨削和螺纹磨削、拉削)。如果仅选一种切削液用于所有加工工序,那么就必须按照最难的加工工艺来选择切削液。
(4工件材料
待加工工件材料的类型(铸铁、碳钢、铝、钦、铜、玻璃、碳纤维、塑料等),对于切削液的选择来说是非常重要的。有些切削液能很好控制金属的腐蚀和/或变色,但可能未必和所有材料兼容。有些切削液的配方是为特定金属所设计。而工件材料本身的硬度和机械可加工性也是必须要考虑的。
(5)稀释水质
由于水是水基切削液工作液的主要成分(90%-95%),其质量是影响切削液性能的一个重要因素。水质因素将在下面章节详细叙述。对许多乳化油产品而言,如果水的硬度大于200ppm,就会发生工作液的稳定性问题.水中含有大量氯化物或硫酸盐(大于150ppm),则会加剧腐蚀和/或腐败问题.而另一方面,软水(硬度小于50ppm)则会导致产品产生泡沫问题。因此选择切削液前了解水质是非常重要的。
(6)滤系统类型
单机液槽或集中供液系统对切削液有不同的要求。同样,所使用的过滤系统类型、沉降系统或一些正向过滤介质类型(纸、布或金属滤网)、类似离心机或旋风分离器等分离器,同样会影响切削液的选择.显然,沉降系统要求切削液有良好的沉降性能。带过滤介质的过滤器要求切削液能穿透介质而不堵塞。分离器要求切削液足够稳定以经受住分离工艺的要求。
(7)污染物
污染物会严重影响切削液的使用寿命和性能。在切削液内经常会发现一些润滑油、导轨油、液压油、防锈剂、地板清洗剂和热处理剂等污染物。不同的切削液对这些污染物有不同的处理机制,特别是油类污染物。有些污染物可能被乳化,而有些污染物则不能被乳化。尽管大多数切削液可以容允少量污染物;但大量的污染物将会缩短切削液使用寿命,并导致其性能更加不稳定。
(8)性价比
任何切削液,都是以最低成本达到最高性能作为目标的。关于成本计算,有必要考虑所有因素而不仅仅是产品的单价。所考虑因素包括:加工液使用后的废液处理成本、清洗所需要的停机时间、产量损失、机床清洗、新液成本、刀具寿命、刀具修磨成本等。少量地提高刀具使用寿命也许很难衡量,但衡量切削液的液槽使用寿命、添加剂成本、车间整洁度、操作工认可度,以及和产品相关的其他成本会容易很多。考虑成本时,非常重要的一点是将“每加仑稀释液成本”,再乘以推荐浓度。如果产品单价低,但推荐使用浓度高,那么实际使用成本是。在未考虑以上其他因素的前提下,实际使用过程中售价高的加工液,它的综合成本反而更低。
(9)存储
切削液使用前储存在何处以及如何储存将会影响其性能。一些切削液如果放置在室外或者冬季储存在不供热的仓库内,将会导致其冻结并最终分层;一些切削液如果放置在阳光强烈直射的室外,将会变质。必须考虑切削液与工厂配液条件的兼容性。对水溶性切削液而言,还要考虑浓度的管理。如果这些条件不具备,那么应选择应用范围广泛的产品。
(10)避免副作用
一些磨削加工非常希望使用很透明的切削液;部分车间也许要求使用有特殊颜色或气味的产品。但不管如何,金属切削液都不应受烟雾和皮炎等副作用的困扰,它们必须安全而且使用愉快。此外,切削液不能在工件表面留下讨厌的残留物或损害机床的油漆。