切削液的選用及常見問題

鄧慶林

油基切削液

油基切削液是工業應用Z早的切削液品種。

主要由基礎油、油性添加劑、極壓添加劑、防銹劑、抗氧劑、消泡劑和降凝劑等組成。

一般來說，油基切削液的潤滑性能較好，冷卻效果較差。

慢速切削要求切削液的潤滑性要強，切削速度低于30m/min時使用切削油。

含有極壓潤滑添加劑的切削油，不論對任何材料的切削加工，當切削速度不超過60m/min時都是有效的。

在高速切削時，由于發熱量大，油基切削液的傳熱效果差，會使切削區的溫度過高，導致切削油產生煙霧等現象，甚至起火，同時由于工件溫度過高產生熱變形，影響工件加工精度，故選用水基切削液較宜。

水基切削液

水基切削液是為了滿足不斷提高的金屬切削技術要求而出現的。

隨著切削速度的變快導致切削溫度的不斷提高，油基切削液的冷卻性能已不能完全滿足要求，水基切削液的冷卻性好的優點又開始被重視，水基切削液的應用也越來越廣泛。

水基切削液把油的潤滑性、防銹性與水的冷卻性結合起來，同時具備適宜的潤滑冷卻性，因而對于大量熱生成的高速低負荷的金屬切削加工效果顯著。

與油基切削液相比，水基切削液的優點在于較大的散熱性，較好的清洗性，以及用水大比例稀釋使用而帶來的經濟性，此外，也有利于操作現場的衛生和安全。

除特別難加工的材料外，水基切削液實際上可以用于所有的輕、中等負荷的切削加工及部分重負荷加工，還可用于除螺紋磨削、槽溝磨削等復雜磨削外的所有磨削加工。

水基切削液的缺點，容易滋生細菌、霉菌而發臭、變質，所以一般都應加入殺菌劑。

水性切削液應用中的問題與解答

1、水性切削切削加工液使用后起泡，乳化液分層或轉相？

答：水性切削切削加工液使用后起泡，主要是切削加工液的組成能夠起泡、穩泡，例如含表面活性劑量較大等原因。

解決的方法有（1）加入適量消泡劑；（2）改用其他低泡或無泡切削加工液。

乳化液分層或轉相的原因有：（1）稀釋方法不當；（2）漏入其他油液；（3）腐敗、劣化；（4）加工鋁或鋁合金時，氫氧化鋁起化學反應；（5）稀釋用水硬度過大。

具體解決的措施與辦法（1）按產品使用說明進行稀釋；（2）安裝浮油回收處理裝置；（3）加殺菌劑殺菌；（4）更換切削加工液；（5）正確選擇或處理稀釋用水。

2、使用水性切削液后，銅、鋁合金零件變色？

答：主要是切削加工液的組分與銅、鋁合金起反應，引起銅、鋁合金腐蝕導致。建議更換切削加工液或需添加銅、鋁合金防變色劑。

3、為什么切削液使用一段時間，切削加工液發臭、變色？

答：可能是（1）漏入其他雜質，引起腐敗；（2）切削加工液中某些組分與切屑起反應；（3）切削加工液或刀具砂輪甚至加工材料中某些組分析出，造成溶液變色等方面原因引起。

解決的辦法：（1）加殺菌劑殺菌；（2）更換切削加工液。

4、為什么切削液使用一段時間，機床涂漆會變色或剝落？

答：切削加工液中的某些組分與機床涂漆起反應，比如堿與表面活性劑對漆面的作用，聚醚與機床涂漆不相容。

建議更換切削加工液，選擇合適的切削加工液。

5、使用水性切削液后，操作員工皮膚過敏、皮膚發炎？

答：可能是切削加工液中的堿、表面活性劑等組分對皮膚起脫脂作用，某些組分對某些人有過敏作用，以致誘發皮膚炎；切削加工液PH值過高；切屑碎屑堵塞毛孔等原因造成的。解決的方法有：（1）選擇對人體皮膚刺激小的切削加工液；（2）操作者采取必要的防護措施，如戴手套等。

6、為什么切削液使用一段時間，加工精度下降？

答：主要原因有三個：（1）冷卻不充分或不均勻；（2）切削加工液選型不合適；（3）切削加工液失效。

具體解決的措施與辦法有：（1）調整與改善供液噴霧，擴大供液范圍，提供供液壓力與流量，增大供液量；（2）改用切削加工液品種，選擇合適的切削加工液；（3）更換切削加工液。

7、水性切削液使用后，機床或工件生銹？

答：可能原因有（1）切削加工液的濃度降低；（2）PH值降低；（3）切削加工液腐敗變質；具體解決的措施和辦法有：（1）經常檢測濃度變化，添加新液，保持切削加工液使用濃度；（2）補充堿值，以保持PH值在9以上；（3）加殺菌劑處理或更換切削加工液。

8、一客戶現在使用半合成切削液，加工的零件既有鑄鐵也有鋁合金，切削液使用一段時間后會出現，切削液發黃（類似與黃銹的顏色）

答：液體發黃極可能是鐵離子引起的，應該是溶液里三價鐵離子含量比較高的緣故，可能是變質，也可能是液滴變大。鐵離子很難去除，堿性并不強；或者加工的工件鑄鐵部分在加工前，鋼件部分已經生銹，加工后鐵銹沉積在切削液槽中，時間一到，難免會有大量的Fe3+產生，含有Fe3+的切削液黏在鋁表面后，如不及時清洗掉，將會發生化學反應。這是主要原因！而用乳化油加工出現這種問題比較少，因為乳化油的含油量高，加工后表面如同涂敷一層油膜，Fe3+離子就難以接觸到鋁的表面。溶液里三價鐵離子還有可能是半合成的切削液的某些組分帶進來的。

要徹底解決，Z好改用對鋁保護作用的鋁合金專用的切削液比較合理。應用于黑色金屬加工的產品與應用于黑色、有色金屬混合加工的產品其配方是有區別的。同時混合加工黑色、有色金屬的Z好不要用半合成切削液產品，要么選用乳化油，要么選用全合成切削液產品，因半合成產品含有油性和水性添加劑，其具備乳化油的油膜吸附性和全合成的強滲透性，所以其好的清洗性將工件上的鐵銹清洗下來，與油性添加劑等結合后在吸附到工件上的，當加工的工件越多，清洗下來的氧化鐵也越多，所以會使微乳液變黃，而吸附在鋁材上的氧化鐵將繼續作用而難于清洗。那么全合成與乳化油少出現這種現象就是因為各自的清洗性強弱及成膜性不同而能加工各種材料。

9、水溶性切削液代替純油性產品出現的問題，在加工鋼圈時，外圓磨削以前用的是煤油磨削，現在用水溶性切削液磨削，但用水溶性切削液進行磨削時，砂輪和加工件容易燒結，為什么出現此現象？

答：雖然多數情況下水劑可以替代油劑，但并不是所有場合都可以用水劑直接替代，有的加工體系砂輪、加工參數、材料可能開始時就是用煤油調試并且選擇好的，而煤油的某些功能是切削液所不能替代的，因此在水代油時經常會碰到這種情況。如果一定要換，需要細細考察和調試。有時不是單單提高水溶性切削液的潤滑性能和極壓性能就能解決的。

以水代油的場合，往往會發生如下的情況：（1）砂輪堵塞；（2）精度不夠；（3）工件燒傷；以水代油從以下方面充分考慮：

（1）砂輪粒度、磨料類型；（2）機床過濾系統；（3）供液角度；（4）工件材料切削液；（5）切削液類型、濃度；（6）切削液清洗滲透性能。

切削、磨削本身就是一門藝術，涉及的工藝參數非常復雜。由于煤油具有卓越的清洗性能，特別在軸承行業應用非常廣泛，即使它閃點低，存在嚴重的安全隱患，但從實際效果和成本來講，很多工廠還是非常愿意使用煤油做珩磨和清洗劑。總之，從實際應用角度講，并不是所有加工都可以“水代油”。

（來源：每天學點熱處理）