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切削工具与金属材料
金属加工油的优缺点
润滑脂的选用
油品粘度对照表
用油注意事项

 

切削油的分类

在金属加工作业,切削油基本上可区分为油性切削油、水溶性切削油、合成切削油三大类。


(一)油性切削油
油性切削油是以矿物油为主,再与其它添加剂混合制成,使用时不需要再稀释,一般为低粘度矿物油。油性切削油的重要特性如下:
1.粘度
低粘度油较稀薄, 有较好的渗透力及湿润力,如果选择适当的添加剂,可使油更快速的到达切削区,因为稀薄,冷却、清洗能力均较佳。高粘度油较稠密,分子较大,有较佳的润滑性及较大的金属表面隔离能力,但是流动性及冷却性不如低粘度油。
2.润滑
金属在切削时,随着工件材料的不同和切削速度的不同,会产生不同的热量和压力,润滑作用主要是牵涉到刀具面在滑动区间的润滑。
3.液压润滑(物理上分离)
液动润滑是润滑介于刀具面和工作面之间作物理分离,并无化学反应发生。粘度较高或较稠密的油具有较大的分子。因此有较佳的分离效果。
4.边际润滑
在边际润滑中,将极性物质加入矿物油中,使用时会在工件面和刀具面形成有化学键结的有机薄膜,这种薄膜会粘附在金属表员,因此耐磨性比单纯以油分子隔离工件及刀具效果更好。
5.极压润滑
在大多数的切削加工中,刀具前端温度高于边际润滑温度范围,因此需要使用能产生较高熔点薄膜的添加剂,这种添加剂为无机物。氯及硫是二种常用的元素。硫化脂如讨论它与铜反应情形,可区分为活性硫和非活性硫二种,活性硫因含有少量的游离硫或溶解硫,会造成铜锈,非活性硫因为硫与脂完全结合,所以和铜不反应。


(二)水溶性切削油(又称乳化油)
水溶性切削油以水作为添加剂的介质,一般水溶性切削油为高浓度,使用时再依需要比例加水稀释。水溶性切削油的组成为矿物润滑油、乳化剂、防锈添加剂、其它添加剂。
乳化液的最大敌人是酸和盐类,当这些具有双电荷的物质介入时,会分解为正离子和负离子,这些为数众多的离子,会破环油滴负电荷层的平衡,使油滴合并产生沉淀。
酸碱值(PH valce)是量度液体性和碱性的指数,纯水为中性,PH=7,酸性PH<7,碱性PH﹥7。大部分可溶性切削油是由皂硫化物和非离子性乳化剂混合而成,一般为弱碱性,PH值介于8.5-10之间;PH值较高时,容易使皮肤脱脂造成伤害,PH值较低时,会使乳化液失去安定性。
极压水溶性切削油:在水溶性切削油中加入硫及氯的添加剂,它的成份和油性切削油类似,这种油品称为极压水溶性切削油,可以代替油性切削油,因为具有广泛的切削能力,极压水溶性切削液非常普遍的用于多种切削加工中。


(三)合成切削油
这一类的切削油完全没有油的成份,虽然不含矿物油,但兼具有水溶性切削油和油性切削油的优点和缺点,如果妥当的调配,在某些情形下有极高的价值。

它们具有极佳的冷却性和润滑性,尤其使用在极高速度切削时效果更佳,合成切削液在高速数控工具机和表面切削速度超过每分钟200米的钢材加工上特别适用。因为是水溶性而不是乳化液,合成切削液并不像水溶性切削液一样会产生败坏现象,也因为不含有矿物油成份,所以在使用时不会产生气体,不发烟,也不会有分离现象。


(四)调水浓度使用原则
水溶性切削油经加水后,成乳化液,可兼顾冷却性和润滑性,用于一般加工最适合,使用浓度5-10%,一般以5%使用最普遍。在高速切削时,全合成切削液使用浓度约2-3%。使用较高负荷加工时一般使用浓度为10%,这样才能提供足够量的极压添加剂供切削区使用。


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