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RT-961系列金属切削液

天津英特节能技术有限公司  技术推广部


   

金属切削液的特点及发展趋势

随着现代机械制造业的快速发展,切削技术和切削工艺的不断创新对切削液的性能提出了更高要求。尤其是近年来环境保护和人类健康日益成为全社会关注的焦点,而切削液会对环境和人体造成污染和损害,因此切削液的使用和废液处理已受到环保法规日益严格的制约。在工业发达国家,使用切削液加工时产生的烟雾量也要受到严格限制,对某些切削液废液及带有切削液的切屑要求必须作为有毒材料加以处理,其处理成本不断提高。为了适应社会发展的要求,现代切削液技术的发展出现了一些新的特点。
1、高性能、长寿命、低污染切削液的开发及废液处理技术研究
近年来,我国进口数控机床、加工中心等先进制造设备越来越多,所需切削液若长期依赖进口,因价格昂贵,将使生产成本大幅度上升。因此,研制高性能切削液以替代进口产品已成当务之急。目前,我国水基切削液的使用范围越来越广,且已开始从乳化液向性能好、寿命长的合成切削液、微乳化液过渡。在发达国家,微乳化液已普遍使用,并正在大力研究环保型切削液。 
目前,国内外切削液研究的重点内容包括:研制高性能切削液,研究延长切削液使用寿命的供液方法以减少废液排放量;研究更有效和更经济的废液处理方法,除使其达到排放标准之外,还应尽可能减少有害污染物在环境中的积累。 
2、切削液的适当用量
传统的切削液供液方法常采用浇注法,尤其对于水基切削液,通常是将一定压力、较大流量的切削液喷射覆盖到切削区,以起到润滑、冷却等作用。在加工条件发生变化时,如在更换工件材料或更换刀具类型及几何参数的情况下,通常也不会(或很少)调整切削液用量。美国密执安技术大学对切削加工中有关切削液的适当用量问题进行了研究,试图在满足加工要求的情况下,使切削液用量最少,与切削液有关的费用也降至最低。他们在福特公司所做的试验中,对切削液的浓度、工件材料、刀具类型及几何参数等都进行了测试与研究,并对工件表面粗糙度、积屑瘤和切削力等作了分析,通过试验得出了最适当的切削液用量。德国汉高公司正全力研究“最小润滑”加工技术,使切削液液流或气雾通过刀具作用于加工区域,切削液的流量由CNC程序控制,效果十分理想。 
3、开发传统切削液的替代品
在这方面研究最多的是液氮冷却。氮气是大气中含量最多的成分,液氮作为制氧工业的副产品,资源十分丰富。以液氮作为切削液,使用后直接挥发成气体返回大气中,不会产生任何污染物,从环保角度看,是一种极有前途的切削液替代品。液氮冷却的利用方法之一是将液氮作为切削液直接喷射到切削区。德国汉高公司分别在车削和磨削加工中对液氮冷却进行了理论和试验研究,结果表明,在超低温加工状态下,刀具材料能够保持良好的切削性能,可提高切削效率和加工质量;同时液氮可显著降低磨削区温度,减少磨削烧伤。液氮冷却的另一种利用方法是间接利用,即不将液氮直接喷射到切削区。德国汉高公司在多晶体CBN刀具上部的方盒内储存液氮,由进口输入,从出口流出,用这种方式车削烧结氮化硅时,刀具寿命延长了10倍,磨损降低1/4。美国标准和技术国际研究所的Evans用金刚石刀具切削不锈钢时,利用液氮冷却刀杆或夹具,减少了刀具磨损,加工表面粗糙度低于Ra0.025μm。 
喷气冷却也是液氮的利用方式之一,直接用于切削冷却的不是氮气本身,而是被液氮冷却过的气体。日本学者研制的喷气冷却磨削系统就是利用液氮冷却过的超低温(-50°以下)气体直接喷吹于磨削部位,砂轮为经固体润滑剂处理或添加了极少量超精植物油的CBN砂轮。试验表明,磨削后工件材料的残余压应力比使用磨削液时要大,且残余应力的分布区域变宽,可显著提高零件的抗疲劳强度和使用寿命。 
4、干切削
目前,国外已有严格的法规限制某些切削液的使用,且废液处理费用极高,如德国每年废液处理约耗资10亿马克。因此,在美国、德国等工业发达国家均大力倡导采用干式切削工艺。目前采用干式切削加工铸铁材料已无问题,如德国汉高公司提出的“红月牙”铸铁加工法,采用陶瓷和CBN刀具,在高速和大进给量加工时,使热量很快聚集到刀具前端,使其呈红热状态,当工件被加热到371°时,其屈服强度减小,可获得较高的金属切除率。铝材在发动机及动力系统中应用量很大,因此铝材的干式切削也受到重视。据报道,德国汉高公司的高速金刚石干式加工系统(转速1,500r/min,用于变速箱上铝质通道板的加工,加工精度达0.05mm,每小时可加工 600件,与磨削加工相比,每年可节约300多万美元。另外,对钢和镁等材料的干式切削工艺也在研究之中。 
在某些应用场合,可利用激冷气体及旋风喷雾器来降低切削温度,如喷气冷却。有人预测,将来如采用高性能刀具材料和排屑性能极好的刀片断屑槽型,结合使用冷却气体,可实现不再使用切削液的目标。 
5、现代切削液发展趋势
目前,国内外学者正在努力探索减少或消除环境污染的切削加工方法,但研究目标大多集中在不使用传统切削液的加工上。从目前的发展情况看,无论液氮冷却、喷气冷却或干切削,虽然各有特点和优势,但也有其局限性,如上述三种方法都存在切屑形成过程中润滑性差的问题,因而不得不使用一些润滑剂;另外,目前的机床主体多为铸铁材料,而工件切削后新生的金属表面具有极强的化学活性,暴露在空气中均会很快生锈。如用液氮、喷气冷却或干式切削,则后续工序中必须增加机床和工件的防锈处理,而防锈液、清洗液等同样会污染环境。由此可见,在切削加工领域,离全面取代采用传统切削液的湿式加工还相当遥远,而现代切削液的研究开发就显得更为迫切。目前研究开发的重点是:
大力开发对生态环境和人类健康负作用小、加工性能优越的切削液,朝着对人和环境完全无害的绿色切削液方向发展;同时,努力改进供液方法,优化供液参数和加强使用管理,以延长切削液的使用寿命,减少废液排放量;此外,还应进一步研究废液的回收利用和无害化处理技术。 
开发传统切削液的替代品,并加强实用化技术、经济性评价和适用范围等方面的研究。 
研究干式切削方法,寻求干式切削刀具、工件和机床及其参数的最佳配合方式,大力推广干式切削应用技术。

RT-961金属切削液的使用方法

切削液的使用方法对刀具寿命和加工质量都有很大影响,即使最好的切削液,如果不能有效地输送到切削区域,也不能起到应有的作用。因此选用以润滑为主的切削液时(如切削油),应当把它输送到能在摩擦表面生成油膜的部位。相反,如果选用的切削液以冷却为主(如水基切削液),就应当使切削液接近刀具的刃部。这种条件下通常要用压力法强迫切削液进入切削区域,从而把刀具、工件、切屑由于摩擦和变形所产生的热量带走。连续应用切削液比间断应用切削液好,间断应用切削液会产生热循环,从而导致硬而脆的刀具材料(如硬质合金刀具)产生裂纹和崩刃。间断使用切削液除了缩短刀具寿命外,还会使工作表面粗糙不均匀。
正确使用切削液的另一个好处是有效地排除切屑,这也有助于刀具寿命的延长。如适当安放切削液的喷嘴,可防止铣刀和钻头的排屑槽被切屑堵死或排屑不畅。对于一些大工件的加工,或大进给量的强力切削、磨削,采用二排或多排的冷却液喷嘴,使之能充分冷却,有利于提高加工效率,保证加工质量。
1、手工加油法:
固体或膏状润滑剂可以用毛笔、刷子将润滑剂涂或滴落到刀具或工件上(主要是攻螺纹、板牙套螺纹时)。最近还研制出手提式供液器,通过加压将润滑剂雾化,喷到刀具和工件上。
在没有配量冷却系统的机床上,如果钻孔或攻螺纹的数量不多,用手工加油是有效的方法。当在同一机床上要完成两种不同加工时,用手工油可以与机床上的溢流冷却系统配合起来使用。
2、溢流法:
最常见的使用切削液的方法是溢流法。用低压泵把切削液打入管道中,经过阀门从喷嘴流出,喷嘴安装在接近切削区域。切削液流过切削区后再流到机床的不同部件上,然后汇集到集油盘内,再从集油盘流回到切削液箱中,循环使用。因此,切削液箱应有足够的容积,使切削液有时间冷却并使细的切屑及磨粒等沉降。视加工种类的不同,切削液箱的容积约为20-200L,个别加工则更大,如钻深孔及强力磨削等,切削液箱可达500-1000L或更大。在集油盘内应设有粗的过滤器,防止大的切削进入切削液箱,并在泵的吸油口装有一个精细过滤器。对于磨削、衍磨和深孔钻、深孔镗等机床,由于加工的工件表面质量要求高,必须去除更细的磨屑、砂轮颗粒和切削微粒,如枪钻深孔加工,要用10um的滤纸进行过滤。采用过滤设备可以避免切削液中含有过多的污染物或过多的金属颗粒,有助于保持切削液的清洁和延长切削液的使用周期。现代自动化机床一般都设有切削液过滤、分离、净化装置。
用溢流法可使切削液连续不断地流到切削区域并冲走切屑。切削液的流量要大一些,才能使刀具和工件被切削液所淹没。除了向切削区提供适当的切削液外,还要有足够的切削液来防止不正常的温升。在深孔钻加工中,切削液箱如太小,切削液的温升很快,当油温超过60℃时,切削便不能继续进行,所以深孔钻床一般都配有较大的冷却油箱。
下面为德国机械加工切削手册推荐的典型切削液用量:车削,切削液的流量19L/min;螺纹切削,直径25mm切削液的流量132L/min,直径50mm切削液的流量170L/min,直径75mm切削液的流量227L/min;铣削,小铣刀切削液的流量19l/min(刀具),大铣刀切削液的流量227(刀具)L/min;钻孔、铰孔,直径25mm的切削液的流量7.6-11L/min,大钻头钻孔的切削切削液的流量 0.3-0.43L/min(直径/mm);深孔钻削,外排屑型直径4.6-9.4mm切削液的流量7.6-23L/min,9.4-19mm的切削液流量19-64L/min,19-32mm的切削液流量38-151L/min,32-38mm的切削液流量64-189L/min,内排屑型7.9-9.4mm的切削液流量19-30L/min,9.4-19mm的切削液流量30-98L/min,19-30mm的切削液流量98-250L/min,30-60mm的切削液流量250-490L/min,要求用精密滤网,孔愈深、直径愈大,所用的流量也愈大(对同一系列中的钻头来说);套孔钻削,外排屑型,直径51-89mm的切削液流量30-182L/min,89-152mm的切削液流量61-303L/min,152-203mm的切削液流量121-394L/min,内排屑型60-152mm的切削液流量416-814L/min,152-305mm的切削液流量814-1287L/min,305-475mm的切削液流量1287-1741L/min,475-610mm的切削液流量1741-2158L/min,要求用精密滤网,在同一系列钻头中,直径较大和孔较深的用较大的流量;衍磨,小孔的切削液流量11L/min(每孔),大孔的切削液流量19L/min(每孔),要求用精密滤网;拉削,小孔的切削液流量 38L/mm(行程),大孔的切削液流量0.45L/mm(行程)*切削长度;无心磨削,小工件的切削液流量76L/min,
大工件的切削液流量151L/min,其他磨削(砂轮宽度/mm)的切削液流量0.75L/min,要求用精密滤网。
切削液流的分布方式直接影响到切削液的效率。喷嘴应当安置在使切削液不会因受离心力的作用而抛离刀具或工件之外的位置。最好是用二个或多个喷嘴,一个把切削液送到切削区域,而其他的则用于辅助冷却和冲走切屑。
车削和镗削时要求把切削液直接送到切削区域,使切削液覆盖刀具的刃部和工件而起到良好的冷却作用。实践经验证明,切削液的喷嘴内径至少相当于车刀宽度的四分之三。
对于重负荷的车削和镗削,需要有第二个喷嘴沿刀具的下侧面供给切削液。较低喷嘴供给的切削液可以不受切削阻挡顺利送到刀具和工件之间,有助于在低速时起润滑作用。
水平钻孔和铰孔时,最好是通过空心刀具内孔把切削液送到切削区域,保证刃部有足够的切削液并把切屑从孔中冲出来。由于钻头的螺旋槽(为了排出切屑)要起到把切削液从切削区往外排出的作用,因此即使是立钻,进入切削区的切削液也很少,只有空心钻头才能解决这一问题。目前,我国大多数钻孔都采用麻花钻,切削液的进入与排屑方向相反,所以切削液很难进入刀刃上,影响了切削液的冷却润滑效果,以致造成钻头容易烧伤,磨损严重,耐用度低。如何改善切削液的供给方法是值得研究的问题。
铣削时最好有二个喷嘴将切削液输送到铣刀的进刀和出刀侧,一个喷嘴流出的切削液被铣刀齿送到切削区域,另一个喷嘴流出的切削液则把切屑从刀具中冲出来。窄的铣刀用标准的圆形喷嘴即可,宽的刀具要用扁平的喷嘴,其宽度至少为刀具宽度的3/4,才能有良好的覆盖率。
对于平面铣削,用有许多小孔的管子制成的环形喷液器较好。这样可以把切削液送到各个刃口,使刀具完全浸在切削液中,起到均匀的冷却作用。如果经常用某种特定尺寸的端面铣刀,最好是带有扇形的环形喷射器,其开口处的曲线与刀具的半径相配。
磨削时采用低压大流量的磨削液,一般可以收到良好的效果。但流量过大时,将会产生不必要的喷溅,特别是对消泡性能较差的合成切削液,更易引起磨削液的溢出,可以采用安装防溅板和加入消泡剂的办法解决。
磨削时如用一般喷洒方法效果就很差,在磨削热向整个工件扩散之前磨削液几乎不能带走什么热量,这是因为砂轮表面速度很高,围绕砂轮的表面上始终带有一层空气膜,有碍于切削液渗透到切削区域。应当设计一种特殊的喷嘴,迫使切削液通过空气膜送到砂轮上,这种喷嘴应当尽量靠近工件,以防因砂轮离心力的作用而使切削液完全流失掉。另外一种克服砂轮上产生空气膜的方法是靠近喷嘴安装一块挡板以阻断空气流,这样可在砂轮与工件的交接面之间形成部分真空而吸入磨削液。
3、高压法:
对于某些加工,如深孔钻和套孔钻削,常用高压(压力为0.69-13.79MPa)切削液系统供油。深孔钻用的是单刃钻头,与镗孔相似,只是钻头内部有切削液的通路。套孔钻削是一种在工件上钻一个圆柱形孔但留下一个实心圆柱体的钻孔法。当刀具进入工件时,钻出的实心圆柱体就通过空心的圆柱形刀头,用压力泵把切削液送到刀具周围,迫使切屑从刀具中心流出。套孔钻削用的切削液必须有良好的极压性和抗烧结性,粘度应当很低,才能在刀具周围自由流动,还应具有良好的油性,以降低刀具与工件,刀具与切屑间的摩擦系数。
深孔钻削的主要问题是如何在切削区域维持足够的切削液流量。一种办法是利用钻屑槽作为切削液的通路,切削液压力为0.35-0.69MPa,经过转动的密封套流入钻头,然后直接进入切削区,从孔中流出来的切削液帮助排除切屑。在深孔钻削时,采用油孔钻与溢流法相比是一个大的进步,钻头寿命和生产率都有较大幅度的提高。
高压法有利于切削液到达切削区域,有时也在其他机床上使用。磨削使高压喷嘴有利于砂轮的清洗。
4、喷雾法:
切削液可以用气载油雾的形式喷到刀具与工件上。切削液经一个小的喷嘴,使用压力为0.069-0.552MPa的压缩空气将切削液分散成很小的液滴喷入切削区。在这种情况下,用水基切削液比用油基切削液好些,因为油基切削液的油雾污染环境,有碍健康,且易于集成较大的油滴。喷雾法最适合于切削速度高而切削区域低(如端铣)的加工。选用冷却性能好的切削液,细小的液滴与热的刀具、工件或切屑接触,能迅速蒸发把热带走。喷雾冷却不需用防溅板、集油盘和回油管,只用很小的球形,而且工件是干的,即使有一点油液也容易擦干。
用喷雾法有如下优点:1)刀具寿命比干切削长;2)在没有或不宜使用溢流系统时,可用它来提供冷却作用;3)切削液可以到达其他方法无法接近的地方;4)在工件与刀具之间,切削液的流速高于溢流法,冷却效率按同体积的切削液计算,比溢流法高出许多倍;5)在某些条件下可以降低成本;6)可以看见被切削的工件。喷雾法的缺点是冷却能力有限,并且还需要通风。
喷雾装置有三种方式:1)吸引式,其原理与家用喷雾器一样,主要利用细腰管原理,压缩空气把切削液吸引出液罐而混合雾化于气流中。它有一个通压缩空气的管和另一个虹吸切削液的管,并联接于混合接头上,它适合于低粘度切削油和乳化液的喷雾。2)气压式(加压法),其原理是切削液装于密封液筒内,用0.2-0.4MPa的压缩空气加压,当电磁阀打开时,切削液就被压出,通过混合阀与压缩空气气流混合雾化。这种装置适合于水基合成液和乳化液的喷雾,但水溶液和乳化液中不得含有脂肪油或悬浮的固体物质。雾化混合比可由混合阀和调压阀调整。3)喷射式,其原理是用齿轮泵把切削液加压,通过混合阀直接喷射于压缩空气气流中使其雾化。这种装置适用于将透明冷却水和低粘度切削油雾化。
喷雾化可应用于端铣、车削、自动机床加工、数控机床加工。带有电磁阀控制的喷雾装置适用于在数控机床上攻螺纹、铰孔。
5、制冷液体降温法:
制冷液体降温法种类很多,如氮、氩、二氧化碳等气体均可压缩成液体放于钢瓶中,氟昂气体可用机械装置压缩成液体,使用时放出,经过调节阀,由喷嘴直接注射于切削区,靠气化吸热来冷却刀具、工件和切屑。这种方法冷却效果非常好,适用于不锈钢、耐热钢、高强度合金钢等难加工材料的切削加工,可以大大提高刀具耐用度。
6、切削液的集中供给系统:
对于大、中型机械加工厂,在可能的情况下,都应当考虑采用集中循环系统为多台机床供应切削液,但必须各台机床是采用同一种切削液。几台磨床可以用联结在一起的输送系统处理磨屑。集中处理被切削液润湿的细切屑和磨屑,可以减少人力处理,改善劳动条件。
切削液集中供给系统可使工厂更好地维护切削液。切削液集中在一个大池中,通过定期抽样检查,按照检查结果定期补充原液或水,便于控制切削液的浓度。可以减少抽样检查的次数,从而进行更多项目的检查,保证切削液在使用期的质量。同分开设置的许多单独的多切削液供给系统相比,由于切削液的维护工作减少,成本也相对降低。
集中供给系统最主要的优点是能通过离心处理的方法,可有效去除切削液中的浮油和金属颗粒,同时也去掉了切削液中的一半的细菌(因为细菌很容易在切削液的漂浮油与金属颗粒之间的界面上生长)。连续去除这些脏物,定期检验质量并根据这些检查结果,有计划地使用添加剂或加入原液,这都是使集中系统十分有效地延长切削液使用寿命的重要因素。这样也减少了水溶性切削液的废液处理。

RT-961金属切削液使用中的常见问题及处理方法

下面举例的故障,主要从切削液使用和管理的角度来分析其产生原因及处理办法,实际上这些故障常常受到多方面因素的影响,在分析故障时,应从多方面考虑。切削液使用中出现的问题、主要原因及其解决方法:
1、加工精度下降:因为冷却不充分或不均匀,解决方法是调整与改善供液喷嘴,扩大供液范围,提高供液压力与流量,增大供油量;因为加工液选型不合适,解决方法是改用加工液品种,选择合适的加工液;因为加工液失效,解决方法是更换加工液。
2、机床或加工件生锈(含水):因为加工液的浓度降低,解决方法是经常检测浓度变化,添加新液,保持加工液浓度;因为PH值降低,解决方法是补充碱,以保持PH值在9左右;因为加工液腐败变质,解决方法是加杀菌剂处理或更换加工液。
3、铜、铝合金零件变色:因为加工液的组分与铜、铝合金起反应,解决方法是更换加工液。
4、加工液起泡:因为加工液中含有表面活性剂量较大,解决方法是加入适量消泡剂或改用其它加工液。
5、含水乳化液分离、转相(含水):因为稀释方法不当,按产品使用说明进行稀释;因为漏入其它油液,安装浮油回收处理装置;因为腐败、劣化,加杀菌剂杀菌;因为加工铝或铝合金时,氢氧化铝起化学作用,更换加工液。
6、加工液变色发臭:因为漏入其它杂质,引起腐败,加杀菌剂杀菌;因为加工液中某些组分与切屑起反应,更换加工液。
7、机床涂漆层变色与剥落(含水):因为加工液中的碱与表面活性剂对漆层的作用,更换加工液,选择适合的加工液。
8、对人体危害—皮肤过敏、皮肤炎:因为加工液中的碱、表面活性剂等组分对人体皮肤起脱脂作用,某些组分对某些人有过敏作用,以致诱发皮肤炎等,选择对人体的皮肤刺激小的加工液,操作者采取必要的防护措施,如戴手套等。 

 

RT-961水基金属切削液性能和选取

金属切削液,即金属及其合金在切削加工过程中使用的工艺润滑油。金属切削液通常可分为以冷却为主的水溶性金属切削液和以润滑为主的纯油性金属切削液;水溶性金属切削液又可细分为可溶性油(乳化液)、半合成切削液(微乳化液)和合成切削液三种。在所有润滑油中,金属切削液的用量视各国的具体情况不同,约占其润滑油总用量的2%-3%,我国金属切削液的年用量约为6万吨左右,其中水溶性金属切削液和纯油性金属切削液各占50%左右的份额。
金属的加工方法繁多,其中金属切削加工是金属加工中最常见、应用最广泛的一种。根据工件的形状、精度及表面质量的不同要求,金属切削加工可分为车、铣、钻、刨、镗、铰、拉削、齿轮切削、螺纹加工及磨削等。本文主要讲述金属切削液中水溶性金属切削液的性能和选取。
水溶性切削液的主要性能
我们使用水溶性金属切削液的主要目的是:①延长刀具的使用寿命;②保证和提高工件的加工尺寸精度;③改善工件表面的光洁度;④及时排除金属屑,确保切削过程顺利进行; ⑤及时带走切削热,迅速均匀冷却刀具和工件等;⑥防止机床和工件产生腐蚀和锈蚀;⑦提高切削加工效率,降低成本。为实现上述目的,要求水溶性金属切液必须具备下列几方面主要性能:
冷却性能。在金属切削加工过程中,所消耗的能量,绝大部分(90%以上)都转变成切削热,它不但使刀具容易磨损,而且使工件容易产生局部烧伤或发暗,影响工件的表面的加工精度及加工质量。因此,要求水溶性金属切削液必须具有良好的冷却性能。
润滑性能。刀具在切削工件的瞬间,通常承受着极大的切削力作用,水溶性金属切削液良好的润滑性能可以减小刀具前刀面与切屑、后刀面与工件表面之间的摩擦与磨损,延长刀具的使用寿命,从而使工件获得良好的加工精度和粗糙度;更重要的是减少切削过程中产生积屑瘤(即刀瘤)的机会。
清洗性能。金属在切削(或磨削)过程中,油污、细小的切屑、金属粉末和砂轮砂粒等互相粘结,并粘附在工件、刀具和机床上,影响工件的加工质量,降低刀具和砂轮的使用寿命,影响机床的精度。因此,水溶性切削液应具有良好的清洗作用,减少细小的切屑及金属粉末等的粘结以利清洗,同时迅速将细小的切屑及金属粉末等及时冲走。
防锈性能。水溶性金属切削液在使用过程中大部分是水(约占80%-98%),为锈蚀的产生提供了有利的环境,而水溶性金属切削液中的极压剂和某些表面活性剂往往会加剧金属的锈蚀;同时,水溶性金属切削液必须具备一定的防锈性能,使工件在加工过程中和加工后的短时间内不产生锈蚀;同时,水溶性金属切削液良好的防锈性能,也可保证切削液循环系统和机床内部不产生锈蚀及腐蚀现象,起到保养设备的功能。
同时,因为水溶性金属切削液的组成成分中含有如表面活性剂、基础油、油性剂和杀菌剂等,以及其与水混合的应用方式特点,要求水溶性金属切削液还必须具备良好的抗泡/消泡、抗菌性能,以及低毒/无毒性、硬水适应性和气味柔和等特点。 
水溶性金属切削液的选取
选取金属切削液,首先要根据切削加工的工艺条件及要求,初步判断选取纯油性金属切削液或水溶性金属切削液。通常我们可以根据机床供应商的推荐来选择;其次,还可以根据常规经验进行选取,如使用高速钢刀具进行低速切削时,通常采用纯油性金属切削液,使用硬质合金刀具进行高速切削时,通常可以采用水溶性金属切削液;对于供液困难或切削液不易达到切削区时采用纯油性金属切削液(如攻丝、内孔拉削等),其他情况下通常可采用水溶性金属切削液等。总之,要根据具体切削加工条件及要求,根据纯油性金属切削液和水溶性金属切削液的不同特点,同时考虑各个工厂的不同实际情况,如车间的通风条件、废液处理能力及前后道工序的切削液使用情况等,来选取具体的切削液类型。
其次,在选取了切削液类型后,还要根据切削加工工艺、被加工件材质及对工件的加工精度和粗糙度的要求等,初步选取切削液的品种。如选取磨削加工切削液时,我们不但要考虑普通切削加工的条件,更要考虑磨削加工工艺本身的特点:我们都知道,磨削加工实际上是多刀同时切削的加工工艺,磨削加工的进给量较小,切削力通常也不大,但磨削速度较高(30-80m/s),因此磨削区域的温度通常都较高,可高达800-1000℃,容易引起工件表面局部烧伤,磨削加工热应力会使工件变形,甚至使工件表面产生裂纹; 同时,因为磨削加工过程中会产生大量的金属磨屑和砂轮砂末,会影响加工工件的表面粗糙度等;因此,在选取磨削加工的水溶性金属切削液时,我们更要求该切削液具有良好的冷却性、润滑性和清洗冲刷性。而根据工件材质的不同,在选取水溶性金属切削液时也要从不同材质的不同特性选取不同的切削液产品,如切削高硬度不锈钢,就要根据其硬度高、强度大、难切削等特点,选取极压性能好的极压型水溶性金属切削液,来满足切削过程中对切削液的极压润滑性能要求;而对于如铝合金、铜合金等材质时,由于其材质本身的韧性大、活性大等特点,在选取水溶性金属切削液时,则更要求切削液的润滑性、清洗性等,同时,不能腐蚀工件。
在上述初步选取了金属切削液后,还应该从切削液产品对人身的刺激性/毒性、使用寿命、废液处理、等方面综合考虑,最终选取正确的金属切削液的品种及使用浓度。在选取水溶性金属切削液时,我们首先要考虑产品的低刺激性、低毒性,以确保操作人员的人身安全;同时,各个使用厂家都强调切削液产品的使用寿命的长短,都要求所选水溶性金属切削液具有一个相对长的使用寿命,来满足工厂降低综合成本的要求,而且,较长的切削液使用寿命,不但降低了水溶性金属切削液的使用量,更减少了换液次数,减少机床停机时间,降低了人工费用,以及减少水溶性金属切削液的废液处理次数和处理以及由此而产生的大量废液处理费用;第三,随着各国对环境环保要求的不断提高,要求水溶性金属切削液的废液必须经过废液处理并达到国家及地方的三废排放标准,方可进行排放,因此,各工厂在选取水溶性金属切削液时,也把其废液处理难易程度列入选取标准之一。
根据水溶性金属切削液使用的特点,就使得任何一个水溶性金属切削液产品在使用过程中都难免会出现一些问题;因此,各用户通常还会把供应商的售后技术服务工作作为一个选取切削液产品的依据。所以,在选取正确的水溶性金属切削液之后,我们要十分重视对使用过程中的切削液产品进行有效的维护及保养工作。通常,可根据水溶性金属切削液使用条件、使用环境等的不同,确定一个合理的定期/不定期取样检测方案,通过取样检测分析,及时发现或预见使用过程中的切削液可能或已经出现的问题,及早加以处理或采取预防措施,避免问题的突出,给生产带来损失。水溶性金属切削液的维护及保养通常由切削液供应商的技术服务人员和用户的现场技术人员共同完成,通常可以通过检测使用中水溶性金属切削液的:浓度、PH值、防锈性、切削液稳定性(静置后浮油/浮皂量)、微生物含量(细菌、真菌、霉菌等)以及切削液的电导率(或总硬度)来加以评定分析,保证切削液的良好使用效果。
同时,由于水溶性金属切削液中通常都含有表面活性剂、油性剂、矿物油及少量水分,这要求水溶性金属切削液的储存周期不能太长;因此,为确保水溶性金属切削液产品的新鲜,供应商的生产能力、供货周期也应在水溶性金属切削液选取时加以考虑。
在金属切削液的选取中,水溶性金属切削液的选取因其使用特点则更显重要。
在国外,一些发达国家在进行水溶性金属切削液的选取时,在满足切削加工工艺要求的同时,更注重其对人身健康的危害、废液处理和综合成本等方面的选取;这一观点逐渐被国内金属切削加工行业所接受。根据这种情况,一些国外知名公司相继在80年代后期将其优质的水溶性金属切削液产品引进到中国,来满足中国市场的要求。
总之,在金属切削加工过程中,必然要用到水溶性金属切削液,为了我们的人身健康及对环境的保护,降低综合成本而提高效益;我们必须从多方面考虑,综合分析,选取更为适合的水溶性金属切削液产品。

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