淺析金屬加工液現狀與發展趨勢
日期：2021/8/28 來源：豆丁網 瀏覽量：7849
金屬加工液是金屬的切削、成型、熱處理和防護等四類加工所采用的潤滑液，其中金屬切削油（液）占總量的52％，其余各類依次分別占總量30％、9％、9％。它是機械加工工業不可缺少的重要配套材料，其質量、水平、品種直接影響機械零件的加工質量、生產效率、能耗、材耗及生產環境的改善等。金屬加工油（液）種類繁多，應用范圍很廣泛。除了用于各種金屬材料加工外，甚至還用于一些非金屬的加工工藝。金屬加工油（液）根據其加工工藝類型不同，可分為金屬成型、金屬切削、金屬防護和金屬處理等四大類。其中金屬成型和金屬切削油（液）的需求量占整個金屬加工油（液）總量的80％以上。根據金屬加工油（液）的組成和介質狀態，可分為油基型（礦油型）和水基型。水基型可分為可溶性油、半合成液、合成液。油基型和水基型都可用于金屬成型及金屬切削方面，其中油基型約占金屬加工油（液）總量的一半以上，而金屬加工油（液）占整個工業潤滑油總量的20％左右，是消耗量較大和品種較多的工業潤滑劑。
1、金屬加工油（液）檔次低，質量與國外差距較大
我國應用金屬加工油（液）已經有較長的歷史，一般為傳統的車削、鉆、攻絲、拉削、拋光和成型的輕拔、擠壓、模沖、軋制、鍛壓等金屬加工工藝，其用油、工藝技術、產品質量和品種發展緩慢。金屬加工油（液）需求量約為1萬t／a。改革開放近十幾年來發展較快，特別是隨著大型設備的引進，包括進口油，需求量約為15萬t／a。我國金屬加工油（液）以低檔為主，高檔油品少，主要依靠進口，國內產品質量與國外油品有一定差距。此外高檔油進口原因有以下幾點：（1）主要是國外設備廠商與油品供應商有合約，設備廠商所生產的設備必須使用油品供應商所提供的專用油，他們之間的利益是互惠的。（2）引進設備的國內企業難以接受國產替代油，擔心油品質量達不到技術要求，損壞大型設備，給企業造成嚴重的經濟損失。（3）模擬試驗和臺架試驗不能滿足試驗要求，國內有關專家根據進口油樣的性質進行研究，雖然理化指標能達到進口油的質量水平，但由于缺少關鍵性的模擬試驗和臺架試驗，研制的替代專用油無法批量生產，抑制了我國金屬加工油（液）的發展。
2、質量標準與試驗方法滯后
國內的金屬加工油（液）的質量標準和試驗方法在與國際標準化接軌方面做了大量工作，取得了很大進展，但質量標準化和試驗方法的制定落后，跟不上機械加工業的發展。隨著機械加工業新技術的高速發展，金屬加工油（液）的品種繁多，組成差異很大。國內將金屬加工油（液）歸為工藝用油，已有的國家標準和行業標準很少，很多金屬加工油（液）沒有質量技術指標。中國已經加入世界貿易組織，在這樣有利的條件下，有關部門應根據相關信息，及時取得國外專用油品的質量標準，參照國外標準制定國家標準或行業標準，與國外企業接軌，有利于金屬加工油（液）的發展。
3、模擬試驗和臺架試驗設備、種類和方法缺乏
當前科技人員對所研究的課題，面臨最大的難題就是對我國金屬加工油（液）的模擬試驗和臺架試驗設備的缺乏而感到束手無策。一方面國內機械工業發展較慢，與國外技術上有差距，另一方面金屬加工油（液）品種多樣，性質差異大， 匯藝不同，在油品的性能評價中存在試驗儀器無法通用化。測試結果與實際使用不相符，或是無法獲得試驗結果等間題面內看關這類油品的性能評價設備太少，制約了金屬工油（液）的研究與開發，這也是造成國內金屬加工油（液）檔次上不去的原因之一。
4、金屬加工油（液）配方落后
我國在金屬加工油（液）中所使用的配方較落后，有不少有毒、危害性大的材料至今仍然在使用 如含鏡花物的疏化脂肪、活性硫化物，作為極壓劑的氯化物，用于水基型切削液的亞硝酸鹽防銹劑，在可溶性油中作為偶合劑和殺菌劑的酚類化合物等添加劑仍然在繼續使用。這無疑會造成環境污染和損害操作工人的身體健康。
1、油基、水基加工液并存的格局在將來一段時期內仍會存在
油基和水基加工液各有其優勢和不足，例如油基加工液潤滑性和防銹性能好，但在高溫下易揮發，易產生大量油霧，油霧長期積累會損害人體健康，油基加工液尤其是粘度較高的加工液， 自凈性能差，加油零件脫油成本高。水基加工液具有優異的冷卻憐能，是油基加工液無法比擬的（油的導熱系數為0. 125—0. 21W/m？K，而水的導熱系數高達0.63W/m2K），使用水基加工液散熱快，不易著火，安全可靠。因此，兩種加工液互相取代在將來一段時期內出現的可能性不大，兩種類型的加工液在市場上還會并存。
2、通用、高效是加工液的重要發展方向由于金
屬加工工藝種類復雜，同時各種新型金屬材料的廣泛應用，造成了金屬加工液產品種類繁多，這一方面為加工液的儲存、銷售帶來種種不便，形成一定的附加成本：同時在使用過程中，由于加工液種類繁多，容易造成加工液種類、牌號的不正確使用， 當出現這種情況時，輕者影響加工質量和效率，重者造成刀具損壞，甚至停工停產。此1外，據調查，加工機床的主軸的標準轉速將不斷提升，這一趨勢對金屬加工液提出了更加苛刻的要求。為了在高速、高效和精密加工條件下滿足更加苛刻的加工要求，今后金屬加工液研發必須注重于通用性和高效性，以確保對不同金屬材料的適用性，同時還能滿足不同條件下的工藝操作。
3、綠色加工液是將來發展的趨勢綠色加工液
是在各國環境法規日臻完善、環保要求日益嚴格的大背景下產生的，是未來金屬加工液的發展趨勢。關于綠色金屬加工液到目前為止還沒有嚴格的定義，
但綜合起來看，綠色加工液應符合以下要求：使用過程不損害人體健康；使用過程符合衛生要求，對環境無污染或低污染；具有生物降解性，并且降解后無毒或低毒。發展綠色加工液必須解決兩個關鍵問題：基礎液和添加劑的綠色環保問題。對于油基加工液而言，基礎油是最主要的成分，可用于油基綠色金屬加工液的基礎油主要有合成酯和植物油。對于水基加工液尤其是合成型加工液而言，水的來源豐富且無毒無臭，是理想的綠色基礎液，因此在努力提高水基添加劑潤滑性和防蝕性的同時，必須重點解決添加劑的生理生態毒性問題。如果這些問題能夠得到較好的解決，綠色水基加工液將會取得更大的市場占有率。隨著綠色化學和綠色設計的發展和應用水平的提高，綠色基礎油和綠色添加劑將會不斷發展，這對綠色金屬加工液的發展將會起到巨大的推動作用。
總之，金屬加工液在過去％＆多年的發展歷程，也是人們對金屬加工液不斷了解的過程。金屬加工液從最初的粗放型管理，到現在的標準化管理；從單純的追求使用性能和成本，到現在兼顧健康、環保要求，都說明了金屬加工液理論和實踐正逐步走向成熟。在節能環保的主旋律下，發展既通用高效，又能滿足生理生態要求的新型金屬加工液，是％＇世紀金屬加工液發展的目標。
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