水基切削液与油基切削液的区别

水基切削液与油基切削液的区别

油基切削液的润滑性能较好,冷却效果较差。水基切削液与油基切削液相比,润滑性能相对较差,冷却效果较好。慢速切削要求切削液的润滑性要强,一般来说,切削速度低于30m/min时使用切削油。含有极压添加剂的切削油,无论对任何材料的切削加工,当切削速度不超过60m/min时都是有效的。在高速切削时,由于发热量大,油基切削液的传热效果较差,会使切削区的温度过高,导致切削油产生烟雾、起火等现象,并且由于工件温度过高而产生热变形,影响工件加工精度,故多用水基切削液。

乳化液把油的润滑性和防锈性与水的极好冷却性结合起来,同时具备较好的润滑冷却性,因而对于有大量热生成的高速低压力的金属切削加工很有效。与油基切削液相比,乳化液的优点在于有较大的散热性、清洗性,用水稀释使用而带来的经济性以及有利于操作者的卫生和安全而使他们乐于使用。实际上除特别难加工的材料外,乳化液几乎可以用于所有的轻、中等负荷的切削加工及大部分重负荷加工。乳化液还可用于除螺纹磨削、沟槽磨削等复杂磨削外的所有磨削加工。乳化液的缺点是容易使细菌、霉菌繁殖,使乳化液中的有效成分产生化学分解而发臭、变质,所以一般都应加入毒性小的有机杀菌剂。 化学合成切削液的优点在于经济、散热快、清洗性强和极好的工件可见性,易于控制加工尺寸,其稳定性和抗腐败能力比乳化液强。合成切削液的缺点是在某些苛刻的条件下使用时,润滑性欠佳,这将引起机床活动部件的粘着和磨损,而且化学合成液留下的粘稠状残留

物会影响机器零件的运动,还会使这些零件的重叠面产生锈蚀。

一般在下列的情况下应选用水基切削液:1)对油基切削液潜在发生火灾危险的场所;2)高速和大进给量的切削,使切削区趋于高温,冒烟激烈,有火灾危险的场合;3)从前后工序的流程上考虑,要求使用水基切削液的场合;4)希望减轻由于油的飞溅及油雾的扩散而引起机床周围污染和肮脏,从而保持操作环境清洁的场合;5)从价格上考虑,对一些易加工材料及工件表面质量要求不高的切削加工,采用一般水基切削液已能满足使用要求,又可大幅度降低切削液成本的场合。

当刀具的耐用度对切削的经济性占有较大比重时(如刀具价格昂贵,刃磨刀具困难,装卸刀具辅助时间长等);机床精密度高,绝对不允许有水混入(以免造成腐蚀)的场合;机床的润滑系统和冷却系统容易串通的场合以及不具备废液处理设备和条件的场合,均应考虑选用油基切削液。

油基切削液和水基切削液使用性能对比:油基切削液的切削性能如刀具耐用度、尺寸精度和表面粗糙度好,相比之下水基切削液的切削性能差。油基切削液的操作性能如机床、工件的防锈蚀好,油漆的防剥落性好,切屑的分离、去除性差,抗冒烟、起火性差,对皮肤有刺激,操作环境卫生差,防长霉、腐败、变质性好,使用切削液易维护,废液易处理;而水基切削液的操作性能与油基相反,其机床、工件的防锈蚀性差,油漆的防剥落性差,切屑的分离、去除性好,抗冒烟、起火性好,对皮肤无刺激,操作环境卫生好,防长霉、腐败、变

质性差,使用切削液不易维护,废液不易处理。油基液的经济性如切削液费用高,切削液管理费用低,废液处理费用低,机床维护保养费用低,水基切削液的经济性如切削液费用低,切削液管理费用高,废液处理费用高,机床维护保养费用高。油基切削液和水基切削液的区别表现在四个方面:加工性能上的区别、理化性能上的区别、环卫性能上的区别、经济性上的区别。

1、加工性能上的区别

油基切削液与水基切削液之间的差别是显著的。总体说来,油基切削液在加工质量方面较好,而在加工效率方面较差。这是因为油基切削液的润滑性较好,适合于精密加工。但在高强度切削加工(高速、大进给切削)中,因切削温度较高,油基切削液容易冒烟,甚至有着火的危险,而水基切削液不会发生类似问题。所以,油基切削液不适合高速切削和强力切削。刀具寿命与切削液组成成份关系密切。一般说来,油基切削液对刀具磨损较小,但若含有某些活性剂,亦有加速刀具磨损的倾向。

2、理化性能上的区别

水基切削液只有冷却性能和清洗性能两项较好,其余各项都是油基切削液较好。这是因为水的比热容和热导率都远远高于油。水基切削液一般含有较多的表面活性剂,洗涤能力强,容易将切屑和污物带走。但是这类切削液易产生泡沫,需加抗泡性。油基切削液的起泡倾向小,一般情况下不需要添加抗泡性。工件被加工后,水基切削液在其表面上会留下很薄的残留附着层,对钢铁类材料有一定的防锈能力,

但是在有氧和水(或水蒸气同时存在的环境中可能产生电化学腐蚀;而油基切削液的残留吸附层较厚而致密,其中的油性物质的分子吸附膜能有效地隔绝氧和水蒸气,因此防锈能力较好。就腐蚀性而言,一般说来,油基切削液较轻微,但如果含有活性添加剂,对铜、铝及其合金还是有一定的腐蚀性。水基切削液一般为多相体系,尤其是乳化切削液和微乳化切削液稳定性较差,在使用过程中受有效成分消耗和杂质的影响容易产生相分离,导致分层、漂浮、沉淀等问题,在微生物作用下容易发生腐败变质,因此,管理起来比较难。如果不加管理或管理不善,其使用寿命较短。水基切削液如果混入机床液压系统或润滑系统,将引起液压油或润滑油变质;而油基切削液与其他油品的相容性较好。水基切削液的ph值一般在8到10,碱性较大者有时会损伤机床油漆。此外,水基切削液含有的化学物质较多,并且油水混杂,其废液要达到排放标准有很多处理项目;而油基切削液的成分以碳氢化合物为主,可回收再利用的比例较大,处理起来也比较简单。

3、环卫性能上的区别

切削液的环卫性格包括对皮肤与呼吸道的刺激、烟雾与起火危险性以及对作业环境的污染等方面。一般说来,油基切削液,尤其是粘度、闪点较低的油基切削液,对皮肤和呼吸道刺激性较强,在切削温度较高时容易产生烟雾,甚至有起火危险。此外,油基切削液一旦溅落到机床周围地面上,不易清洁。但是,含有表面活性剂较多的微乳化切削液、碱性过强或者亚硝酸盐以及某些防腐杀菌剂含量过多的水基切削液也可能引起皮肤…呼吸道疾病。

4、经济性上的区别

一般说来,油基切削液与质量好的乳化油价格接近,但油基切削液直接使用原液,而乳化油以及其他类型的水基切削液原液要用水稀释15到20倍左右后再使用。因此,油基切削液的一次性购入成本高,而购入后的管理费用和废液处理费用较水基切削液低。

油基切削液的润滑性能较好,冷却效果较差。水基切削液与油基切削液相比润滑性能相对较差,冷却效果较好。慢速切削要求切削液的润滑性要强,一般来说,切削速度低于30m/min时使用切削油。

含有极压添加剂的切削油,不论对任何材料的切削加工,当切削速度不超过60m/min时都是有效的。在高速切削时,由于发热量大,油基切削液的传热效果差,会使切削区的温度过高,导致切削油产生烟雾、起火等现象,并且由于工件温度过高产生热变形,影响工件加工精度,故多用水基切削液。

乳化液把油的润滑性和防锈性与水的极好冷却性结合起来,同时具备较好的润滑冷却性,因而对于大量热生成的高速低压力的金属切削加工很有效。与油基切削液相比,乳化液的优点在于较大的散热性,清洗性,用水稀释使用而带来的经济性以及有利于操作者的卫生和安全而使他们乐于使用。实际上除特别难加工的材料外,乳化液几乎可以用于所有的轻、中等负荷的切削加工及大部分重负荷加工,乳化液还可用于除螺纹磨削、槽沟麻削等复杂磨削外的所有磨削加工,乳化液的缺点是空易使细菌、霉菌繁殖,使乳化液中的有效成分产生化学分解而发臭、变质,所以一般都应加入毒性小的有机杀菌剂。

化学合成切削液的优点在于经济、散热快、清洗性强和极好的工件可见性,易于控制加工尺寸,其稳定性和抗腐败能力比乳化液强。润滑性欠佳,这将引起机床活动部件的粘着和磨损,而且,化学合成留下的粘稠状残留物会影响机器零件的运动,还会使这些零件的重叠面产生锈蚀。

当刀具的耐用度对切削的经济性占有较大比重时(如刀具价格昂贵,刃磨刀具困难,装卸辅助时间长等);机床精密度高,绝对不允许有水混入(以免造成腐蚀)的场合;机床的润滑系统和冷却系统容易串通的场合以及不具备废液处理设备和条件的场合。均应考虑选用油基切削液。


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