在切削加工中使用冷卻
潤(rùn)滑液已有很長(zhǎng)歷史,而這種狀況在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)也不會(huì)改變。早期曾預(yù)測(cè)干式切削會(huì)很快流行,但現(xiàn)在的情況不是這樣,而且在將來(lái),大部分切削加工將使用大流量的冷卻
潤(rùn)滑液系統(tǒng)。德國(guó)聯(lián)邦政府經(jīng)濟(jì)和出口管理部門(mén)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示:在德國(guó),從供應(yīng)的水溶性和非水溶性冷卻
潤(rùn)滑液的噸數(shù)來(lái)看,其消耗量并沒(méi)有減少。
干式切削和微量潤(rùn)滑切削并未大面積推廣
干式切削(廣義來(lái)講也包括微量潤(rùn)滑切削)在過(guò)去12年中受到重視,在此期間做了大量研發(fā)工作,迄今大多數(shù)工件材料基本上都能進(jìn)行干式切削。根據(jù)一項(xiàng)對(duì)刀具制造商和機(jī)床制造商的調(diào)查發(fā)現(xiàn),干式切削并沒(méi)有像預(yù)期的那樣得到應(yīng)用,目前它只占有12%的市場(chǎng)份額。盡管濕式加工在勞動(dòng)保護(hù)和環(huán)境保護(hù)方面存在缺點(diǎn),但目前濕式加工仍然占優(yōu)勢(shì)。
干式切削沒(méi)有得到很快推廣有許多原因,主要的原因是擔(dān)心改換干式切削的工作會(huì)影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行;由于滿負(fù)荷運(yùn)行的機(jī)床和相關(guān)人員的缺乏,很難保證這種改換不會(huì)影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。因此,很少有將原有加工流程改造為干式切削的。但是,干式切削所占的比例還是提高了,因?yàn)樵谛陆ㄉa(chǎn)線時(shí)(尤其是批量生產(chǎn)的情況),對(duì)于是否采用干式切削或微量潤(rùn)滑切削給予了考慮。因此,在批量生產(chǎn)領(lǐng)域,干式切削的市場(chǎng)份額在五年內(nèi)估計(jì)可達(dá)27%;接受調(diào)查的專家預(yù)測(cè),在所有的加工領(lǐng)域,干式切削將占到15%的市場(chǎng)份額。
酯類的合成油和水溶性系統(tǒng)應(yīng)用前景好
無(wú)論是水溶性還是非水溶性的冷卻
潤(rùn)滑液,其基礎(chǔ)油可以是礦物油、天然或合成的酯類、合成的碳?xì)浠衔锖途鄱?。其中,生物上可分解的酯類產(chǎn)品在未來(lái)的市場(chǎng)份額會(huì)增加。與礦物油相比,酯類基礎(chǔ)油有生態(tài)上的優(yōu)勢(shì)和技術(shù)上的優(yōu)點(diǎn),包括:
(1)對(duì)水環(huán)境的保護(hù)較為有利;
(2)較少汽化損失;
(3)壽命長(zhǎng);
(4)燃點(diǎn)高;
(5)不傷害皮膚;
(6)有較好的潤(rùn)滑性,可獲得較好的加工質(zhì)量。
成本較高和生產(chǎn)周期較長(zhǎng)阻礙了酯類油的進(jìn)一步推廣應(yīng)用,目前酯基產(chǎn)品只占有5%~10%的市場(chǎng)份額。但由于其顯著的優(yōu)越性,有關(guān)人士預(yù)測(cè),將來(lái)酯基產(chǎn)品(尤其是不含礦物油的水溶性產(chǎn)品)占有的市場(chǎng)份額可達(dá)50%。
多功能油只限于個(gè)別應(yīng)用場(chǎng)合
多功能油的特點(diǎn)是至少適用于2個(gè)以上的不同應(yīng)用場(chǎng)合,它們既可作為機(jī)床的液壓油,又可作為切削油,從而解決了液壓油與切削油相互混入的問(wèn)題。
由于多功能油要用一個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)去覆蓋廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,因此對(duì)于某一個(gè)具體的加工,只能是一種折衷的選用。多功能油在將來(lái)的發(fā)展前景不太大,盡管總的趨勢(shì)是減少切削液的品種,放棄對(duì)每種加工都開(kāi)發(fā)特定切削液的做法。
相關(guān)立法工作正在進(jìn)行中
為了防止化學(xué)制品對(duì)人類和環(huán)境可能造成的危害,歐盟委員會(huì)正在就化學(xué)制品的登記、評(píng)估和批準(zhǔn)的歐盟法律草案(REACH)進(jìn)行新一輪的激烈討論,預(yù)計(jì)到2007年中,REACH將會(huì)生效。屆時(shí)在歐盟,年生產(chǎn)或進(jìn)口一噸以上的化學(xué)制品,對(duì)其每一個(gè)可預(yù)見(jiàn)的應(yīng)用領(lǐng)域(包括用作冷卻潤(rùn)滑液)必須經(jīng)過(guò)登記、評(píng)估和批準(zhǔn),申報(bào)費(fèi)用計(jì)入材料成本。由于那些作為冷卻潤(rùn)滑液添加劑的化學(xué)制品用量少,使登記成本高得不成比例,因而不得不放棄使用或?qū)е吕鋮s潤(rùn)滑液價(jià)格大幅上揚(yáng)。而添加劑的改變或調(diào)整會(huì)暫時(shí)影響冷卻潤(rùn)滑液的質(zhì)量,進(jìn)而影響到加工工藝的調(diào)整。REACH的實(shí)施將要求冷卻潤(rùn)滑液制造商提供更詳細(xì)的產(chǎn)品數(shù)據(jù),因此配方的保密將更加困難。
歐盟已公布的“生物殺菌劑指導(dǎo)書(shū)”是下一步REACH的預(yù)演,已經(jīng)涉及了市場(chǎng)上可供貨的生物殺菌劑的80%,從而使價(jià)格有所提高。因?yàn)榧?xì)菌經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后會(huì)適應(yīng)生物殺菌劑,使其失去殺菌效果。冷卻潤(rùn)滑液制造商希望,如果現(xiàn)有的生物殺菌劑也需要申報(bào),最好不要有大的變化。為此,一些冷卻潤(rùn)滑液制造商也開(kāi)發(fā)了無(wú)生物殺菌劑的產(chǎn)品,經(jīng)試用取得了很好的效果。
優(yōu)化冷卻潤(rùn)滑液是提高加工效率的重要因素
通過(guò)將冷卻潤(rùn)滑液與具體加工過(guò)程優(yōu)化搭配,可以提高加工效率、延長(zhǎng)刀具壽命和提高加工表面質(zhì)量。然而,潤(rùn)滑工業(yè)協(xié)會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)人Müller博士認(rèn)為,很多企業(yè)并未認(rèn)識(shí)