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优质切削液在金属加工中的完美表现
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  小小一滴切削液,事关加工的结果。无论是高速的加工效率,还是精确的加工效果,亦或是环保的加工过程,优质的切削液都能带来出色的表现。

  近几年,随着金属加工业的日新月异和金属加工技术的飞速进步,以及最终用户对产品质量要求的不断提高,金属切削液巿场也随之迅速扩张,金属加工行业的客户对金属切削液的性能也不断提出新的要求,主要包括以下几个方面:

  涉及的加工行业范围不断扩大

  金属切削液巿场主要是集中在汽车制造业、航空制造业、医疗器械和医疗设备制造领域。近年来,钢铁行业、家电制造业和矿山设备制造等行业异军突起,对于金属切削液的要求更加细致、苛刻和特殊化。

  加工材料和加工工艺多元化

  如今,各式新材料层出不穷,加工工艺也不断创新。材料的多样化,意味着材料加工的难度不一,需适应的难度范围增大,并且有色金属及其合金越来越多地被使用,也要求金属切削液提升对材料表面的防护性能。同时,加工工艺不再单一,组合越来越多,一次性成型工艺渐成趋势,因此对金属加工液的适应性提出了更高的要求。

  加工精度、表面质量要求越来越高

  对于加工工件的精度、表面光洁度,有了越来越苛刻的要求,刀具的使用寿命、产品的废品率都对金属切削液提出了全新的挑战。

  降低综合运营和维护成本

  在金属加工业,客户对于金属切削液的成本控制也日趋严格。客户要求金属切削液的性能优异、稳定性强,可以减少停机时间、工件返工,延长油品的使用和刀具寿命,从而降低其综合运营成本。

  绿色、环保、节能的理念日益强化

  随着中国经济的发展,资源问题日益凸显,人们的环境保护意识不断增强,绿色环保的理念越来越深入人心。越来越多的客户要求金属切削液厂商提供符合健康和环保要求的产品。

  根据特点多项选择

  不同的加工材料、不同的加工工艺、不同的加工条件……所有这些都影响着切削液的选择。如何根据自身的加工情况来选择最合适的切削液,是金属加工中必须重视的一个问题。

  切削液一般可以分为水基切削液和油基切削液。油基切削液相对来说价格较高,综合性能也更为优越。对于一些昂贵的机床或者是对于工件的表面质量要求较高的,一般选用油基切削液。而主要要求加工效率和成本的,则可以选用水基切削液。

  其次,机床本身的特性也影响到切削液的选择。通常,机床制造厂商在设计机床时就考虑到了切削液的使用情况,因而他们会针对自己的设备推荐一些品牌的切削液,比如一些开放式的机床就不能用油性的切削液,以免切削油大量挥发而耗散。

  此外,不同的刀具和工件材质,因其各自的耐高温性、硬度、可切削指数的不同,对于切削液的选用也各不相同。诸如车削、铣削、钻孔、拉削、磨削等不同的加工方式,也对切削液提出了不同的要求。

  解决方案与时俱进

  福斯的表现

  福斯公司早已将众多高科技产品引入中国,例如ECOCUTMIKROPLUS20、PLANTOCUTSERIES、ECOCOOLS71B、ECOCOOL2506S、ECOCOOLSYN7045、ECOCUT7520LE-S等。

  目前正在兴起的干式切削加工方式,由于其本身存在加工过程中产生的热量难以被带走,切屑较难以排出,对刀具的寿命影响较大等缺点,因此,微量润滑将会成为金属加工的潮流。针对微量润滑,福斯中国特别推出了ECOCUTMIKROPLUS20这一产品,该产品配合设备,用量极少。在达到同样加工效果及加工数量的情况下,与传统使用的油性切削油相比,该产品的用量仅为4~8%,加工效率高,可显着降低加工时间,加工后刀具、工件、切屑都保持干燥,切屑无需处理即可回收,大大降低废弃物处理费用,并且,该产品具有卓越的极压性,几乎可适用于任何苛刻加工,例如曲轴的深孔钻(直径5~7mm,深度80~107mm),又例如缸盖的铰孔,其优秀的润滑性能保证工件的加工精度,同时降低刀具的磨损,延长刀具使用寿命,目前已经在汽车行业的多家知名企业有了成功使用案例。

  福斯公司特别研发出了一系列免维护的产品,例如ECOCOOL600NBFC、ECOCOOL700NBFC、ECOCOOL3015GSWNC、ECOCOOL2030S等等。大多数情况下,金属加工液是循环使用,所以产品稳定性和日常维护的好坏对其加工性能有很大影响,福斯公司产品生物稳定性强,因此可做到无菌无锈,从而产品的使用寿命长,无需后期添加剂,并且无需停机维护,从而提高了生产效率,降低维护费用,帮助降低生产成本。如前所述的ECOCUTMIKROPLUS20即是其中的杰出代表。

  在环保方面,福斯公司更是积极行动、处处争先,以实际行动来体现对环境保护的重视。早在1976年就率先研发出具有专利的低污染的润滑油;1979年,福斯公司就已经开始全面禁止在产品中使用亚硝酸盐及亚硝酸胺;1983年,福斯公司研发出不含氯的金属加工液产品系列;1984年,福斯公司研发出第一代生物降解的润滑油……尤其是,福斯公司在全球推出PLANTO及PLANTOENVIRO可生物降解系列产品,三次获得“蓝天使BlueAngel”环境标志认证,更在2008年,取得欧盟的生态标签,其废水处理简单,并且处理后的水质可达到直接排放标准。ECOCUTMIKROPLUS20也特别使用了对人体健康无害的原料,并且在可以达到与湿式加工相当的效果下,使用量却极少,并且无残留,不污染水体,不需废液处理,免维护,亦可快速生物降解,其优异的性能可延长刀具的使用寿命,做到了真正意义上的节能、环保。

  好富顿的努力

  好富顿一直坚持帮助各个制造业客户实现降低综合运营成本、简化合理化运营、提供健康环保产品等目标。围绕以降低消耗量,减少浪费为主要出发点,以推荐合理、准确的金属加工介质,减少换液周期为原则。好富顿通过对操作人员培训正确的设备用油添加,严格执行各项作业操作标准流程,来控制和降低不合理损耗。好富顿不仅帮助客户合理控制好初装的成本,而且保证提高零件表面的加工精度,并大幅度提高刀具的使用寿命,最大限度地降低客户在切削液产品的综合使用成本。

  2011年2月份,好富顿国际成功收购壳牌金属加工油业务。壳牌金属加工油产品的加入,使得好富顿的产品系列更加丰富、更为完整,同时也增添了诸如Macron万安和Garia凯利两大系列产品在内的多个绿色切削产品系列。

  这两大系列的产品配方安全环保,保证操作人员的身心健康并解决皮肤过敏问题。同时,高闪点及低挥发特性可以大大降低火灾隐患,使工作环境更健康安全。

  Macron万安系列主要是优质金属加工纯油,不含氯和活性硫,不会使铜变色。气味小、油污小、对皮肤刺激小。适合有色金属、铝、镁及其合金、铸铁和低至中拉伸强度钢材的加工。

  Garia凯利系列主要是优质重负荷金属加工纯油,不含氯,含高效抗油雾添加剂,油污小,适合中至高拉伸强度钢材、合金钢和不锈钢的加工。

  在这两大系列产品中,有多个类别的优质产品在行业内得到广泛的认可:

  磨齿油

  在众多性能优异的切削油产品系列中,首先要提到的是好富顿的服务于齿轮加工中要求最高、难度最大的磨齿工艺的专用磨齿油产品系列:

  Macron万安2425S-14/8

  Garia凯利405M-22/32

  Garia凯利404M-10

  Garia凯利601M-22

  Macron万安630S-8

  Macron万安C4

  上述磨齿专用产品均是深度精致基础油,添加针对磨削工艺苛刻要求的润滑、抗磨、极压及抗油污复合添加剂调配而成。产品的冷却及清净性能纺织油污堵塞砂轮,良好的油污沉降性能,有利于实现高速研磨,满足了产品表面光洁度和研磨精度的要求。出色的产品品质得到了国内外众多客户特别是国际知名磨齿机设备厂商的赞誉。

  多功能油品

  加工材料和加工工艺的多样化需求,使得客户对于多功能、多用途的油品的需求越来越大,针对客户对于通用型产品的需求,好富顿推出了一系列的多功能油品。其中特别值得一提的是Macron万安400系列切削油,包括VG22,32,46等。这个系列的产品是全球第一款真正符合ISO/DINHLP和CLP标准的液压、齿轮和切削油,特别适合于对漏油比较敏感的机床加工有色金属、中低碳钢的切削加工等。它是一款真正达到液压油、齿轮油和切削油——三油合一的多功能油品。而且,这款产品不含氯和重金属,芳烃含量极低,安全又环保。

  另外,好富顿还增添了绿色环保的微量润滑产品(MQL)。在金属加工过程中,大量使用各种润滑油和切削液,在确保加工质量的同时,也会对环境产生不利影响。无论废油中是否含有硝胺、硫、磷等成份,都必须按处理化工废料的相关条例进行处理。但是,残留在切屑中的此类油品排出工厂时,仍然会对环境造成严重危害。

  因此,一种符合生态保护要求的,完全不同于传统切削冷却润滑方式的植物油切削油正被广泛使用。凯利(Garia)SL680采用天然原料调配,采用特别设计的喷射系统,可在4-5bar压力的作用下,在刀具表面形成一层极薄而坚韧的油膜。可以配合机床的进给,在切削过程中喷射给油。

  在车削、钻削和攻丝加工中,一旦刀具进入工件,施加润滑在刀具和工件间会变得相当困难,凯利(Garia)SL680是一种高性能金属加工喷雾油,特别适用于使用单刃钻头的深孔钻加工工艺,如高合金钢、钢、铝合金及和铝等易生成切削瘤的材料。凯利(Garia)SL680致密的油膜为刀具提供了良好的润滑保护,而且在加工过程中不会产生烟雾及异味。产品具有很强的负荷能力,在延长刀具使用寿命的同时获得完美的工件加工质量。

  奎克奎克官方网站,奎克社区,奎克产品一览,奎克应用案例)化学的应对

  奎克化学作为金属加工业领域的领导者,拥有全系列应用于金属加工行业的产品,包括含矿物油的水基切削液及不含矿物油的水基切削液,各种粘度的油基切削液、清洗剂、水基及纯油型防锈剂,完整的产品线和技术使我们能够为行业内的几乎所有合金加工提供合适的产品。

  绿色环保正成为切削液的优质标准

  奎克的产品拥有良好的乳液稳定性和生物稳定性,因而拥有更长的使用寿命。这就意味着更少的废液排放和对环境更加友好。比如,真菌对于整个金属加工系统来说是有害的,而奎克拥有全系列的无真菌产品,这样不仅减少了真菌对设备、操作人员的危害,更是避免了杀菌剂的添加,从而大幅度减少对操作人员的健康危害以及对环境造成不良影响。

  特别值得一提的是,奎克运用合成酯技术开发的产品,如QUKERCOOL?370KLG。合成酯切削液是由奎克化学独家研制的并且拥有专利技术。在QUKERCOOL?370KLG中的合成酯能提供极好的润滑性,与水混合后可以形成“微乳液”,乳液更加紧密、稳定,为现代高速加工提供了极佳的边界润滑性能,同时增强了乳液的抗杂油性。

  采用合成酯技术的切削液产品具有优秀的润滑性能,并将边界润滑扩展到以前使用硫和氯的EP润滑领域中,无需使用硫和氯等EP添加剂就可以在极压状态下使用,符合绿色环保要求;合成酯切削液产品属低泡沫产品,在软水和硬水中保持同样的性能,适用于现代化高速加工的应用理念;其生物稳定特性有助控制微生物的滋生,解决天然酯类的易臭、极压添加剂的环保问题;具有良好的易清洗性,有助于彻底清洗刀具和机床上多余的残液;切削液有较长的使用寿命,减少了切削液的消耗量、换液的人工费用和设备的停机费用。奎克为全球众多工业客户提供多种合成酯产品,并广泛应用于各类金属材料的加工过程。

  针对未来金属切削液的发展,奎克化学与行业内多家知名的机床、刀具厂商进行密切的合作。针对金属加工过程中越来越多的难加工合金,奎克化学一直在积极地研究蠕墨铸铁(CGI)的加工,以及金属加工液在蠕墨铸铁加工中的特性。目前已经开发出了专门针对蠕墨铸铁加工的切削液。蠕墨铸铁比普通的灰铸铁的硬度更高,使用这种材料就能制造出更薄壁更轻的发动机部件,如缸盖和缸体。在缸盖的制造中使用硬度更高的蠕墨铸铁能够持续增加燃烧室的压力,从而提高发动机效率和降低发动机排放水平。但是,由于这种金属材料的低加工性,导致在使用过程中面临着很多局限,也使得在加工过程中刀具的磨损程度比加工灰铸铁严重许多。

  鉴于蠕墨铸铁的低加工性是由组成成份以及微观结构两个因素造成的,奎克化学在润滑添加剂方向展开研究。而奎克关于“蠕墨铸铁的加工与润滑”的研究成果,不仅对于蠕墨铸铁加工特性有了更深层的认识,并且通过对金属加工液在蠕墨铸铁加工中的特性的研究,能够很好地解决蠕墨铸铁加工中刀具过度磨损、使用寿命短的难题,并且大大提高了加工精度,使整个行业大大受益。

  骄傲成绩有目共睹

  江苏一家重工企业,之前一直使用某国产抗磨液压油作为磨齿油,虽然价格比较低廉,但是使用后员工反应有皮肤过敏问题,而且车间的油雾较大,对整个工作环境造成了一定的影响。而且这些抗磨液压油偶尔有变味、发臭的情况,加工的工件齿面出现烧伤现象。这给客户造成了生产效率不高、工件质量较差、不符合HSE环保要求等严重的影响。客户在接受了惨痛教训之后,开始使用Macron2425S-14磨齿油,一段时间之后,发现车间的油雾现象明显减少,员工的皮肤过敏、油品发臭等问题得到了有效解决。更为重要是的,保证了加工过程中的高速磨削,生产效率大大提高;工件表面加工效果十分优良。

  一家中德合资的轴承企业,主要从事回转轴承和钢球的生产销售。钢球的直径从13.95mm至80mm,精度等级从G10至GG200。生产的轴承和钢球应用在风力发电、工程机械、矿山机械、医疗CT机以及军舰、雷达等军工设备上。该企业之前一直使用国产磨削液,尽管能够基本满足加工要求,但是在生产中遇到了泡沫较多,磨削效率不高的问题,而且该供应商无法提供质量及环境的资质证书,产品达不到废液排放标准。因产品升级及环保要求、优化生产工艺,客户选用了奎克化学的MICROCUT525W磨削液。MICROCUT525W是设计用于满足低–中等负荷切削加工和磨削加工所要求的高度清洁性,清净和冷却性。它适用于碳钢、铸铁、部分铝合金以及其他非铁金属,尤其是钢球的磨削加工。在使用了MICROCUT525W之后,该企业每个月每台设备节省至少1100元人民币,MICROCUT525W配比后浓度下降缓慢,后续添加量少,每月减少23%的用量,不需要像原先使用的磨削液一样在磨削加工时把磨削液涂在钢球上,铁粉沉淀好,换液周期是原来产品的2倍,磨削效率提升了15%。而且MICROCUT525W泡沫少,有层次感,无气味,对操作人员更为友好。生产成本得以降低、生产效率和环保要求等都得到了极大的提高。

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