綠色環(huán)保切削液的應(yīng)用
切削液主要分成不含水的油基切削液和主要成分是水的水基切削液兩大類(lèi)，具有良好的潤(rùn)滑、冷卻、清洗及防銹性能，對(duì)提高切削加工質(zhì)量和效率、減少刀具磨損等有著顯著效果，其中，油基切削液潤(rùn)滑性能好，冷卻性能較差，水基切削液則反之，但其成本低，操作環(huán)境安全、干凈，沒(méi)有油霧和著火的危險(xiǎn)。切削液發(fā)展到今天，在機(jī)械加工業(yè)中應(yīng)用廣泛，使用量很大，成為品種眾多、類(lèi)別齊全的工業(yè)產(chǎn)品,但是它也是材料切削加工中的主要污染源。因而，在保持切削液使用性能的基礎(chǔ)上，選擇環(huán)保的綠色切削液則顯得尤為重要。
研發(fā)環(huán)保切削液的實(shí)際意義很大：首先，切削加工中使用過(guò)的廢油、廢液若沒(méi)經(jīng)有效處理直接排放或焚燒就會(huì)對(duì)水源、空氣及土質(zhì)造成污染，如切削液中防銹劑磷酸鈉的積累就會(huì)使江河、湖泊因營(yíng)養(yǎng)富化而出現(xiàn)赤湖。另一方面,切削液會(huì)對(duì)人身健康、安全有一定的影響，如切削液中的添加劑(常用作殺菌劑的苯酚類(lèi)物質(zhì))則具有較大毒性；切削液中的礦物油、表面活性劑等的脫脂功能、防腐殺菌劑的刺激性無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)胺等堿性物質(zhì)的作用，會(huì)使人體皮膚干燥脫脂，甚至引起開(kāi)裂、紅腫、化膿等；油基切削液的主要成分礦物油和水基切削液中的堿性物質(zhì)對(duì)人的呼吸器官也具有一定危害作用。同時(shí)切削液中含有的多種添加劑，在使用過(guò)程中可能會(huì)造成設(shè)備腐蝕、生銹、滑動(dòng)面摩擦增大以及引發(fā)火災(zāi)等不安全因素。但對(duì)于行業(yè)來(lái)說(shuō)，尤其是傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)而言，在以后很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，切削液還是一種需要繼續(xù)使用的化學(xué)加工劑。但是如果可以研發(fā)出環(huán)保無(wú)污染無(wú)毒的切削液，則對(duì)我們的地球環(huán)保來(lái)說(shuō)非常重要。
在金屬切削加工中，切削每次都在新生面上進(jìn)行，速度變化每分鐘數(shù)毫米至數(shù)百米，壓力高達(dá)2——3GPa。切削時(shí)除外摩擦外，還有刀具與切入金屬內(nèi)部的分子內(nèi)摩擦，切削區(qū)界面溫度可達(dá)600——800°C。這樣的高溫高壓會(huì)使刀具的強(qiáng)度和硬度降低，這對(duì)切削液的要求則是冷卻、潤(rùn)滑、清洗和防銹四個(gè)作用同時(shí)具備。
冷卻表現(xiàn)在降低刀尖溫度、抑制被切削材料和刀具的熱膨脹，以提升操作性能和加工精密度。水的熱導(dǎo)率和比熱容均比油大,粘，度也比油小，故乳化液的冷卻性能遠(yuǎn)比油好。潤(rùn)滑減少前刀面與屑、后刀面與加工表面的摩擦，防止發(fā)生粘著、肌瘤、鱗刺或冷焊，以減少功率消耗和刀具磨損，并獲得不錯(cuò)的表面光潔度。防銹為防止大氣中的水和氧氣對(duì)新加工表面的銹蝕，在切削油中要加入防銹劑，提高切削油的防銹性能，以滿(mǎn)足工件在加工過(guò)程中短期防護(hù)之需。清洗利用液流沖去細(xì)小的切屑和粉末，預(yù)防粘結(jié)，以保證刀具和工件持續(xù)加工。在磨加工中，清洗性差的切削油會(huì)導(dǎo)致堵塞砂輪，使磨削區(qū)溫度升高和燒壞工件。使用低粘度油和加入表面活性劑能提高切削的清洗性。
環(huán)保綠色的切削液需要具備多種性能同時(shí)還需要對(duì)環(huán)境，對(duì)人體沒(méi)有傷害，這對(duì)研發(fā)的科學(xué)技術(shù)人員是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，但是也是一件非常值得期待實(shí)現(xiàn)的事情，這將對(duì)很多行業(yè)，以及環(huán)境保護(hù)發(fā)揮很重要的作用。
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