磷化对身体有影响吗？

切削液润滑知识

金属切削技术中的润滑(金属加工过程中的润滑II)

(2)切削液使用中存在的问题及对策。

1，切浪变质发臭的问题

切削液变质和有异味的主要原因是切削液中含有大量的细菌，切削液中的细菌主要有需氧菌和厌氧菌。好氧菌生活在矿物环境中，如水、切削液浓缩液、机床漏油等。在有氧条件下，它们每20 ~ 30分钟分裂成两个。厌氧菌生活在无氧环境中，每小时分裂两次，代谢释放出SO2，散发出臭鸡蛋味，切削液变黑。当切削液中的细菌大于106时，切削液就会发臭。

(1)细菌主要通过以下途径进入切削液:

1)配制过程中有细菌侵入，比如配制切削液的水中有细菌。

2)空气中的细菌进入切削液。

3)切削液感染是由工件工序间的转移引起的。

4)操作者的不良习惯，如乱扔垃圾。

5)机床和车间的清洁度差。

(2)控制细菌生长的方法

1)使用质量高、稳定性好的切削液。

2)用纯水配制浓缩液，不仅配制方便，而且可以提高切削液的润滑性，减少切屑带走量，防止细菌侵蚀。

3)使用时，切削液中浓缩液的比例应控制不要太低，否则容易滋生细菌。

4)由于机床使用的油中含有细菌，所以要尽量减少机床泄漏的油与切削液混合。

5)当切削液的pH值为8.3 ~ 9.2时，细菌难以存活，应及时添加新的切削液，提高pH值。

6)保持切削液的清洁，不要让切削液接触污油、食物、烟草等污染物。

7)经常使用杀菌剂。

8)保持车间和机床的清洁。

9)如果设备没有过滤装置，应定期撇去浮油以清除污垢。

2.切削液的腐蚀

(1)腐蚀原因

1)切削液中浓缩液比例低。

2)切削液的pH值过高或过低。比如pH > 9.2时，会腐蚀铝。因此，应根据金属材料选择合适的pH值。

3)异种金属材料的接触。

4)用纸或木头垫住工件。

5)零件的堆叠。

6)切削液细菌数量超标。

7)工作环境湿度过高。

(2)预防和治疗腐蚀的方法

1)用纯水配制切削液，切削液的比例要按照切削液说明书中的推荐值使用。

2)如有必要，使用防锈液。

3)控制细菌数量，避免细菌的产生。

4)检查湿度，注意将工作环境的湿度控制在合适的范围内。

5)避免切削液污染。

6)避免接触不同的材料，如铝和钢、铸铁(含镁)和铜。

3，泡沫的问题。

使用切削液时，有时切削液表面会产生大量泡沫。

(1)泡沫的主要原因。

1)切削液液位过低。

2)切削液流速过快，没有时间让气泡溢出，越积越多，产生大量气泡。

3)罐体设计直角太多，或者切削液喷嘴角度太直。

(2)避免起泡的方法

1)在集中冷却系统中，管道是分级串联的，冷却箱附近的管道压力要低一些。

2)确保切削液液面不要过低，及时检查液面高度，及时添加切削液。

3)控制切削液流速不要太快。

4)水槽设计时，要注意不要有太多的直角。

5)使用切削液时，应注意切削液喷嘴角度不能太直。

4、操作者的皮肤过敏问题

(1)操作人员皮肤过敏的主要原因。

1)pH值过高。

2)切削液的成分。

3)机床使用的不溶性金属和油。

4)浓缩液比例过高。

5)切削液表面的保护悬浮层，如气味封闭层和防泡沫层。杀菌剂和不洁切削液。

(2)在工作中，为了避免操作者的皮肤过敏，应注意以下几点。

1)操作者应涂防护油，穿工作服，戴手套，注意避免皮肤与切削液直接接触。

2)切削液中浓缩液的比例必须按照切削液的推荐值使用。

3)按照说明书中的剂量使用杀菌剂。

此外，氟橡胶和润滑脂橡胶受切削液变形较小，用作机床密封件时可优先考虑。为了防止变形，机床密封件所用橡胶的油脂含量一般应大于35%。另外，为了有效防止切削液导致机床油漆脱落，可以选择环氧树脂漆或聚氨酯漆。

总之，如果在正常生产中使用切削液时能够注意到以上问题，就可以避免不必要的经济损失，有效提高生产效率。

1切削液技术的发展趋势

众所周知，切削液具有润滑、冷却、清洗、防锈的功能，对提高切削质量和效率，减少刀具磨损有明显的作用。近十年来，我国切削液技术发展迅速，切削液新品种不断出现，性能不断提高和完善，特别是70年代末生产的水基合成切削液和近几年开发的半合成切削液(微乳化切削液)在生产中的推广应用，为机械加工向节能、减少环境污染和降低工业生产成本方向发展开辟了新的道路。综上所述，切削液技术主要有以下特点:

1)最小润滑技术

干式加工是不使用任何切削液的加工，可以从根本上消除传统湿式加工易污染环境的弊端，是切削技术的一次深刻革命。干切削是一种很有前途的新型切削技术，因为它符合当今发展绿色制造技术的要求。但是干切削具有温度高、切削力大的特点，存在一系列湿加工所没有的问题。目前，干切削技术还不成熟，应用范围有限。然而，传统的湿法切割有许多缺点。因此，有人提出了准干切削技术。准干切削是介于湿切削和纯干切削之间的一种切削方法，也称为最小润滑技术。准干切削采用喷雾冷却方式，用很少的切削液就能起到较好的冷却和润滑作用。

2)液氮冷却技术

利用液氮进行低温(超低温)切削是利用液氮使工件、刀具或切削区域在低温下冷却进行切削的方法。氮气是大气中最丰富的成分，液氮作为制氧工业的副产品，来源非常广泛。使用液氮作为切削液，可以直接挥发成气体，回到大气中，没有任何污染物。从环保角度看，它是一种很有前途的切削替代品。

液氮冷却有直接和间接应用方法。

A.直接应用。即液氮作为切削液直接喷入切削区域。一般来说，由于工具磨损严重，金刚石工具不能用于加工黑色金属。然而，一位美国学者用液氮冷却系统把金刚石工具换成了不锈钢。由于低温抑制了碳原子的扩散和石墨化，大大降低了刀具磨损，获得了良好的加工质量，其表面粗糙度达到了Ra25μm..磨削过程中，磨削区的高温往往会对工件表面造成热损伤，如烧伤、微裂纹等。为了有效解决这些问题，印度理工学院的S.Paul用液氮超低温冷却研磨了五种常用钢。结果表明，正确合理地使用液氮冷却可以有效地控制磨削区的温度，使磨削温度保持在材料的相变温度以下，而不会产生磨削烧伤。而且这种影响在材料塑性增大、进给速度较大时更为明显。非金属材料和复合材料的液氮冷却加工在国外也有广泛的研究。例如，FRP(纤维增强塑料)是一种具有高强度/重量比和抗疲劳性的复合材料。用传统的切割方法很难加工，限制了这种材料的使用。新西兰学者进行了超低温冷却加工，使用液氮进行连续冷却(0.4-0.5L/min)，大大提高了这种材料的可加工性，不仅获得了满意的加工表面质量，而且大大延长了刀具寿命。在低温下切割热固性塑料、合成树脂、石墨、橡胶、玻璃纤维时也表现出良好的切割性能。

B.间接使用。主要是刀具冷却法，即在加工过程中不断冷却刀具，使切削热迅速从刀具上带走，特别是在刀尖处，刀尖始终在低温下工作。美国林肯大学的学者使用一种配备了新型冷却系统的PCBN工具进行实验研究。这种刀具将液氮储存在车刀上部的方盒中，从入口输入，从出口流出。试验表明，用液氮冷却时，车刀的使用寿命可延长至倍，磨损减少1/4，并可获得较低的表面粗糙度。

另一种特殊的间接利用方法是喷射冷却。一些日本学者开发了一种喷射冷却系统。该系统中使用的冷却气体在热交换器中由液氮冷却，其温度低于-50℃，并且冷却气体直接在磨削点注入。实验结果表明，磨削后工件材料的残余压应力比磨削液磨削时大，残余压应力的分布区域也更宽。残余压应力可以提高零件的疲劳寿命，这对于某些零件来说是非常重要的，比如飞机零件。加工时用固体润滑剂处理的CBN砂轮或加入极少量的超细植物油(101)能起到良好的润滑作用。

由此可见，在相关环保法律法规日趋严格，切削液使用和处理成本不断增加的情况下，液氮有可能在一定范围内成为切削液的替代品。

3)集中冷却润滑系统

集中冷却润滑系统是将多台加工设备独立的冷却润滑装置组合成一个冷却润滑系统。该系统的主要优点是:(1)延长切削液的使用寿命；(2)易于实现切削液性能指标的自动控制，保证切削液质量；(3)废液少，便于集中处理，有利于保护生态环境，(4)便于维护、保养和管理；(5)便于芯片运输和集中处理。

4)实现切削液质量管理的自动化。

严格科学的日常管理是保证切削液长期满足各种质量要求，充分发挥经济效益的关键。随着机械加工自动化程度的不断提高和无人化工厂(车间)的出现，实现冷却润滑系统中切削液的自动检测和控制势在必行。该检测控制系统能自动检测和控制切削液的工作温度、浓度、PH值、微生物数量和气味，并能预测切削液的失效。

5)高性能、长寿命、低污染切削液及其废液处理技术。

随着机械工业整体技术的发展，机床的切削速度更快，切削载荷更大，切削温度更高。同时，适应新材料加工的新技术不断涌现，这就需要新的高性能切削液来满足加工要求。同时，根据劳动卫生和环境保护的要求，切削液应尽量不含对人体健康和生态环境有害的物质。近年来，越来越多的数控机床和加工中心等先进设备从中国进口。如果使用的切削液是国外进口的，运输不方便，成本高。因此，迫切需要开发高性能切削液来替代进口产品。在我国，水基切削液的应用越来越广泛，已经开始从乳液向性能好、寿命长的合成切削液和微乳液过渡。微乳液在发达国家已得到广泛应用，环保型切削液正在大力发展。

开发长寿命切削液，研究延长切削液使用寿命的方法，减少切削液废液的排放；研究更有效、更经济的废液处理方法，减少有害污染物在环境中的积累，是国内外切削液研究的重要内容。

2切削液添加剂

切削液的性能、废液处理的难易程度、对操作者的危害以及对环境的污染程度都取决于这些添加剂的种类和性质。作为未来的切削液添加剂，必须性能优异，对人体和环境无害。大量应用实践表明，有以下几种添加剂应严格限制使用:亚硝酸盐及类似化合物、磷酸盐化合物、氯化物、甲醛及类似化合物。提高切削液质量的有效途径是研究和开发新型高效无毒的添加剂。这一点引起了国内外学者的注意，并做了大量的工作来开发一些新的添加剂:

1)硼酸冷却添加剂

硼酸醋是一种多功能环保添加剂。①硼酸醋油膜强度高，摩擦系数低，具有优良的减摩抗磨性能；②具有良好的防锈性能；③具有抗菌、杀菌作用，无毒性作用。

2)钼酸盐缓蚀剂

钼酸盐是一种正腐蚀抑制剂。将其添加到切削液中，可在金属表面形成Fe-MoO4-Fe2O3钝化膜，具有良好的缓蚀效果。一般来说，key酸式盐作为防锈剂，无毒，不污染环境，但价格昂贵，影响了广泛使用。为了促进其应用，人们研究了关键酸盐与其他有机和无机缓蚀剂的协同效应。

3)新型防腐剂和杀菌剂

切削液本身就有微生物和真菌滋生繁殖的条件，容易腐烂变质。防腐杀菌剂的作用是抑制细菌和霉菌的生长，杀灭液体中存在的细菌，从而延长切削液的使用寿命。近年来，由于环保法规的颁布和实施，许多国家都在限制有毒防腐杀菌剂的使用，并研发新的防腐杀菌剂。根据日本专利，由油酸、硬脂酸和其他梭酸制成的铜盐具有超过1年的防腐能力。美国资料显示，柠檬酸铜也有很好的抗菌效果，添加量为300PPM。美国美孚化工公司研制出一种乳化油，命名为MobilmentAquaRho，添加了含磷、氮、硼的成分，乳液使用寿命达到4个月以上。

3结论

近年来，国内外学者对无切削液切削技术进行了重点研究，但对于大多数材料和加工类型，完全取代湿切削和湿磨，如果可能的话，还很遥远。我们无法回避未来很长一段时间使用切削液的现实。解决机械制造过程中的清洁问题，要采取两方面的措施，即在研究无切削液技术的同时，要注重切削液本身的改造和创新，使干加工和湿加工相得益彰。因此，我们提出了“从切削液本身的环境无害化出发，开发无切削液加工新技术”的研究方针。研究工作应着重于以下几个方面:

开发对人和环境完全无害的绿色切削液；

优化供液方式和参数，降低切削液的消耗；

研究切削液使用的科学管理技术，尽量延长其使用寿命，减少废液排放；

研究切削液废锥的回收和无害化处理技术；

研究考虑环境影响的切削液综合评价方法，为企业正确选择切削液提供技术支持；

研究各种无切削液的加工方法，特别是干切削技术。研究刀具、工件和机床的最佳工艺参数，扩大干切削技术的应用范围；

新型高效无毒添加剂的研发。

金属切削液在金属切削和磨削中起着重要的作用。实践证明，选择合适的金属切削液，可降低切削温度60~150℃，降低表面粗糙度12，降低切削阻力15~30%，成倍提高刀具和砂轮的使用寿命。还能冲走切割区域的铁屑和灰粉，从而提高生产效率和产品质量。因此，在机械加工中应用广泛。

切削液应具有以下功能:

在工件切削过程中，冷却可以及时快速地降低切削区域的温度，即降低通常由摩擦引起的温升，冷却也影响切削效率、切削质量和刀具寿命。

润滑可以减少刀具和工件之间的摩擦。润滑液可以渗入刀具与工件及其切屑之间，减少摩擦和粘附，降低切削阻力，保证切削质量，延长刀具寿命。

清洗动作使得切屑或磨粒从刀具和工件的加工区域被冲走，以防止它们相互粘附以及粘附到工件、刀具和机床上。

防锈功能应具有一定的防锈性能，防止工件和机床生锈。如果防锈性能提高，还可以部分替代工序间防锈。

上述冷却、润滑、清洗、防锈四大功能并不是完全孤立的，它们有统一的方面，也有对立的方面。例如，切削油具有良好的润滑和防锈性能，但冷却和清洗性能较差；水溶液的冷却和清洗性能好，但润滑和防锈性能差。所以选择切削液时要综合权衡利弊。

切削液的性能应满足以下要求:

热容量大，导热性好，冷却效果好。

它在金属表面有很高的油性或吸附性。形成的吸附膜强度高，能牢固地吸附在金属表面，起到良好的润滑作用。

防锈性能好，对金属无腐蚀，不会因腐蚀而损害机床和工件的精度和表面粗糙度。

表面张力低，容易铺展均匀，有利于冷却洗涤，润滑性好。

使用方便，价格低廉，易于配置，最适合各种金属材料和各种加工方法(如车削、磨削、刨削等。).具有一定的透明度，提高切割速度时不冒烟。

对人体无害，无毒无味。对皮肤和鼻粘膜无伤害，对眼睛无刺激等。

稳定性好，使用寿命长。长期使用和储存过程中，不分层，不沉淀，不霉变变质。

切割废液量大，应考虑废液处理，避免环境污染。