切削液: 根据加工需求将金属材料进行切削、磨削加工时,为了减小刀具与金属工件之间的摩擦系数,减小刀具与金属工件的摩擦力,增加润滑性和带走因摩擦而产生的热量并清洗工件表面的切削废屑,提高生产率,需要在工具与被切削、磨削的金属材料之间注入辅助加工的液体,称之为切削液。
常用的切削液主要的四个作用,即:润滑作用、冷却作用、清洗作用、防锈作用。除此之外,还有延长刀具使用寿命、提高工件尺寸精度及表面质量等作用。
分类:非水溶性(油基)和水溶性(水基),
体系 | 产品 |
油性 | 切削油、磨削油、金刚线切割油 |
水性 | 乳液型:防锈切削乳液、铝合金压铸脱模剂 |
半合成型:半合成切削膏、微乳切削液 | |
全合成切削液、磨削液、全合成线切割液 | |
其他 | 研磨液 |
磨削液 |
其中,全合成型切削液是指水基合成切削液中不添加矿物油,主要成分是水,其中含多种水溶性添加剂。使用时根据需要将浓缩液用水稀释后,可形成透明或半透明的切削液,冷却性能和清洗性能好,产品可经过滤反复使用。COD 较乳化液大大降低,性质稳定,使用周期较乳化液大大延长。
水基合成切削液的优点在于,稀释使用经济性好、含水量大冷却性好、清洗效果好和便于观察加工进程,相比油基切削液和半合成液其稳定性和抗腐 败能力要好很多。
常见全合成切削液常用的添加剂主要有极压润滑剂、防锈剂、表面活性剂、pH调节剂、消泡剂和防腐剂等。
极压润滑剂:有机硼酸酯、油性的含硫、磷、氯化合物,如硫化烯烃、硫化动植物油、硫脲、磷酸酯、氯化石蜡
防锈剂
防锈剂大多为一些极性物质,其结构特点在于:一端是极性能强的基团,具有亲水性,另一端是非极性的烷基,具有疏水性。当含有防锈剂的党课与金属接触时,防锈剂分子中的极性基团在金属表面形成紧密的保护层,阻止腐蚀介质与金属的接触,起到防锈作用。常见的防锈剂有:亚硝酸盐、苯甲酸钠,磷酸盐,二元羧酸,硼酸脂类,BTA,钼酸钠,咪唑啉类等
表面活性剂:
1)聚醚型非离子型表面活性剂
2)羧酸盐类阴离子表面活性剂,如石油磺酸盐、脂肪酸盐、脂肪酸的烷醇胺盐以及某些酰胺
pH调节剂: 硼砂、三乙醇胺
消泡剂:水溶性有机硅消泡剂
防腐剂:苯甲酸钠、三嗪类
切削液的成分分析:
1) 实验室配备了多台大型检测仪器傅立叶红外变换(FTIR)、核磁共振(NMR)、液相-质谱联用(LCMS)、X射线荧光光谱仪(XRF)、IC离子色谱仪、ICP电感偶合等离子发射光谱,对切削液各组分进行精确定性定量。
2)实验室建立了切削液所用原料的谱库,包括红外(1000+切削液原料标准谱库,定性样品中各组分)、核磁(500+切削液原料标准谱库)、质谱(500+切削液原料标准谱库)。
3)实验室建立了精确定量切削液中各组分(醇胺、有机酸、各种常用表面活性剂、杀菌剂等)的标准化检测方法。
4)金属加工行业多年研发经验的专家为客户提供从分析到性能测试再到定制的多种服务。
5)为超过10+家金属加工行业客户提供切削液的配方调试、原料建议以及性能改进服务。
分析流程:样品经特殊的前处理后
全合成切削液 | ||||||
FTIR | 1H NMR 13C NMR | LCMS | IC | ICP | XRF | HPLC |
组分定性 | 组分定性及定量 | 确定有机物种类及含量,以及微量的有机添加剂 | 精确定量阴离子含量 | 精确定量阳离子含量 | 产品体系所有元素 | 精确定量样品中有机添加剂 |
为上海某家客户的分析结果:
组分编号 | 化合物名称 | 质量百分比/% | 牌号/CAS | 备注 |
1 | 硼酸 | 15% | 10043-35-3 | 润滑剂、防锈剂 |
2 | 三乙醇胺 | 10% | TEA | |
3 | 二乙醇胺 | **% | DEA | |
4 | 钼酸钠 | 0.5% | 7631-95-0 | 防锈剂 |
5 | 丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚 | 3% | *** | 表面活性剂 |
6 | 三嗪均三嗪 | 0.1% | 1668-54-8 | 杀菌剂 |
7 | 有机硅消泡剂 | 0.05% | 消泡剂 |
实验室配备有切削液的性能测试的多套大型仪器设备
1、 润滑性
(实验室自有仪器图片)攻丝扭矩
2、 腐蚀性实验
腐蚀性实验
3、 消泡性