淺析金屬加工液現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
日期：2021/8/28 來源：豆丁網(wǎng) 瀏覽量：7660
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(yè)不可缺少的重要配套材料，其質(zhì)量、水平、品種直接影響機械零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、能耗、材耗及生產(chǎn)環(huán)境的改善等。金屬加工油（液）種類繁多，應(yīng)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(jù)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(jù)金屬加工油（液）的組成和介質(zhì)狀態(tài)，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(yè)潤滑油總量的20％左右，是消耗量較大和品種較多的工業(yè)潤滑劑。
1、金屬加工油（液）檔次低，質(zhì)量與國外差距較大
我國應(yīng)用金屬加工油（液）已經(jīng)有較長的歷史，一般為傳統(tǒng)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(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量和品種發(fā)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(fā)展較快，特別是隨著大型設(shè)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(nèi)產(chǎn)品質(zhì)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(shè)備廠商與油品供應(yīng)商有合約，設(shè)備廠商所生產(chǎn)的設(shè)備必須使用油品供應(yīng)商所提供的專用油，他們之間的利益是互惠的。（2）引進設(shè)備的國內(nèi)企業(yè)難以接受國產(chǎn)替代油，擔(dān)心油品質(zhì)量達不到技術(shù)要求，損壞大型設(shè)備，給企業(yè)造成嚴重的經(jīng)濟損失。（3）模擬試驗和臺架試驗不能滿足試驗要求，國內(nèi)有關(guān)專家根據(jù)進口油樣的性質(zhì)進行研究，雖然理化指標能達到進口油的質(zhì)量水平，但由于缺少關(guān)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(chǎn)，抑制了我國金屬加工油（液）的發(fā)展。
2、質(zhì)量標準與試驗方法滯后
國內(nèi)的金屬加工油（液）的質(zhì)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(zhì)量標準化和試驗方法的制定落后，跟不上機械加工業(yè)的發(fā)展。隨著機械加工業(yè)新技術(shù)的高速發(fā)展，金屬加工油（液）的品種繁多，組成差異很大。國內(nèi)將金屬加工油（液）歸為工藝用油，已有的國家標準和行業(yè)標準很少，很多金屬加工油（液）沒有質(zhì)量技術(shù)指標。中國已經(jīng)加入世界貿(mào)易組織，在這樣有利的條件下，有關(guān)部門應(yīng)根據(jù)相關(guān)信息，及時取得國外專用油品的質(zhì)量標準，參照國外標準制定國家標準或行業(yè)標準，與國外企業(yè)接軌，有利于金屬加工油（液）的發(fā)展。
3、模擬試驗和臺架試驗設(shè)備、種類和方法缺乏
當(dāng)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(shè)備的缺乏而感到束手無策。一方面國內(nèi)機械工業(yè)發(fā)展較慢，與國外技術(shù)上有差距，另一方面金屬加工油（液）品種多樣，性質(zhì)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(jié)果與實際使用不相符，或是無法獲得試驗結(jié)果等間題面內(nèi)看關(guān)這類油品的性能評價設(shè)備太少，制約了金屬工油（液）的研究與開發(fā)，這也是造成國內(nèi)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(xù)使用。這無疑會造成環(huán)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(nèi)仍會存在
油基和水基加工液各有其優(yōu)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(fā)，易產(chǎn)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(yōu)異的冷卻憐能，是油基加工液無法比擬的（油的導(dǎo)熱系數(shù)為0. 125—0. 21W/m？K，而水的導(dǎo)熱系數(shù)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(nèi)出現(xiàn)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(fā)展方向由于金
屬加工工藝種類復(fù)雜，同時各種新型金屬材料的廣泛應(yīng)用，造成了金屬加工液產(chǎn)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(dāng)出現(xiàn)這種情況時，輕者影響加工質(zhì)量和效率，重者造成刀具損壞，甚至停工停產(chǎn)。此1外，據(jù)調(diào)查，加工機床的主軸的標準轉(zhuǎn)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(fā)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(fā)展的趨勢綠色加工液
是在各國環(huán)境法規(guī)日臻完善、環(huán)保要求日益嚴格的大背景下產(chǎn)生的，是未來金屬加工液的發(fā)展趨勢。關(guān)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(yīng)符合以下要求：使用過程不損害人體健康；使用過程符合衛(wèi)生要求，對環(huán)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(fā)展綠色加工液必須解決兩個關(guān)鍵問題：基礎(chǔ)液和添加劑的綠色環(huán)保問題。對于油基加工液而言，基礎(chǔ)油是最主要的成分，可用于油基綠色金屬加工液的基礎(chǔ)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(chǔ)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(tài)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(xué)和綠色設(shè)計的發(fā)展和應(yīng)用水平的提高，綠色基礎(chǔ)油和綠色添加劑將會不斷發(fā)展，這對綠色金屬加工液的發(fā)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(fā)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(xiàn)在的標準化管理；從單純的追求使用性能和成本，到現(xiàn)在兼顧健康、環(huán)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(jié)能環(huán)保的主旋律下，發(fā)展既通用高效，又能滿足生理生態(tài)要求的新型金屬加工液，是％＇世紀金屬加工液發(fā)展的目標。
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