切削液

切削液(cutting fluid, coolant)是一种用在金属切削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体，切削液由多种强功能助剂经科学复合配合而成，同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。克服了传统皂基乳化液夏天易臭、冬天难稀释、防锈效果差的的毛病，对车床漆也无不良影响，适用于黑色金属的切削及磨加工，属当前最领先的磨削产品。 切削液各项指标均优于皂化油，它具有良好的冷却、清洗、防锈等特点，并且具备没毒、无味、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀、对环境不污染等特点。

1、冷却作用

在金属加工过程中，刀具与工件之间的高速摩擦会产生大量的热量。如果不及时冷却，切削温度会急剧上升，不仅影响刀具的寿命，还会使工件表面产生过度的热损伤。切削液通过喷洒或润湿的方式，将液体送到切削区域，利用其高热容量和良好的导热性质，吸收并带走切削过程中产生的热量。切削液吸收热量后，会迅速蒸发或通过循环冷却系统进行散热，从而保持切削区域的温度在一个合适的范围内。这是切削液的首要功能之一，也是提高加工质量和刀具寿命的关键。

2、润滑作用

切削过程中，刀具与工件之间的摩擦会产生大量的摩擦力和切削力。切削液中的特殊添加剂可以在切削过程中形成一层润滑膜，减少金属与刀具的直接接触，降低摩擦系数。这层润滑膜不仅能够有效地降低切削力和功率消耗，提高切削效率，还能减少切削过程中的磨损和热损伤。同时，润滑膜还可以防止切削过程中产生的金属屑与刀具表面粘连，进一步提高切削效率和刀具的使用寿命。

3、清洗作用

切削过程中会产生大量的金属屑、切屑以及油污等杂质。这些杂质如果不及时清除，会重新堆积在切削区域，导致刀具磨损和切削效果下降。切削液中的添加剂具有良好的清洗作用，能够将切削过程中产生的杂质冲洗走，保持切削区域的清洁。此外，切削液还可以清洗工件表面，去除表面的污垢和氧化物，这对于要求高精度加工的工件来说尤为重要，可以保持工件表面的光洁度和平整度，提高加工质量。

4、防锈作用

在金属加工过程中，工件和机床部件会与环境介质及切削液组分分解或氧化变质而产生的腐蚀性物质接触，从而导致腐蚀。切削液中的防锈添加剂能够防止金属材料在加工过程中和加工后的存放过程中发生氧化和腐蚀。这对于保护工件表面和机床部件的完整性具有重要意义。

一、切削液的特点

多功能性：切削液不仅仅具有单一的润滑或冷却功能，而是集冷却、润滑、清洗、防锈等多种功能于一体。这种多功能性使得切削液在金属加工过程中能够全方位地保护刀具和工件，提高加工效率和加工质量。

良好的冷却性能：切削液通过吸收和带走切削过程中产生的热量，有效地降低刀具和工件的温度，防止因过热而导致的变形和损坏。水基切削液尤其以其优异的冷却性能而著称。

优异的润滑性能：切削液中的添加剂能在切削过程中形成一层润滑膜，减少刀具与工件之间的摩擦和磨损，提高加工精度和刀具寿命。

强大的清洗能力：切削液能够冲洗掉切削过程中产生的切屑、油污和杂质，保持机床和工件的清洁，有助于延长机床的使用寿命和提高加工质量。

良好的防锈性能：切削液中的防锈添加剂能在工件表面形成一层保护膜，防止工件在加工和储存过程中发生锈蚀。

环保性：现代切削液越来越注重环保性能，许多产品已经实现了没毒、无味、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀、对环境不污染等特点。

二、切削液的用途

金属切削加工：切削液广泛应用于车削、铣削、钻削、磨削等金属切削加工过程中，用于冷却和润滑刀具，提高加工精度和刀具寿命。

金属磨削加工：在磨削过程中，切削液能够渗入砂轮磨粒与工件之间形成润滑膜，减少摩擦和磨损，提高砂轮耐用度和工件表面质量。

防锈保护：切削液中的防锈添加剂能够保护工件在加工和储存过程中不受锈蚀的影响，确保工件的质量和外观。

设备维护：切削液还能用于机床的清洗和维护，保持机床的清洁和正常运行。

一、切削液的储藏

1、储存环境：

切削液应存放在温度适宜、通风良好、干燥、避光且远离火源和热源的库房内。存储温度一般要控制在5℃~40℃之间，避免过低或过高温度影响其使用效果。

储存环境应避免阳光直射和高温环境，以防切削液中的有效成分分解或挥发。

2、包装与密封：

切削液的包装应严密、牢固，不得破损泄漏。易挥发的切削液应盖紧存放，以减少挥发浪费。

已打开封盖的油桶必须存放在仓库内，并保持桶身清洁、标识清晰。桶口应密封严实，防止污物及水渗入。

3、存放方式：

油桶卧放时，两端应用木楔楔紧，防止滚动。如必须将桶直放时，可将油桶倒置，使桶盖向下，或将油桶略微倾斜，以防雨水漫过桶面而渗入油桶内。

切削液原液兑水加入机床后，切忌长期静置不用。如遇到长时间停机(指3天以上)，建议每天开泵将切削液循环三十分钟以上，以保持切削液的均匀性和活性。

二、切削液的保养

1、浓度与PH值监测：

切削液的浓度和PH值是影响其性能的重要因素。切削液的浓度一般应控制在5%~15%之间，具体根据切削液类型和加工要求确定。

切削液的PH值最佳范围一般在8.8~9.5之间(半合成切削液pH值应保证在8.5-9.5之间)，至少每周需用pH试纸检测一次。当PH值偏离正常范围时，应及时调整并查明原因。

2、杂质去除：

定期对切削液进行过滤处理，以去除其中的切屑、磨损残渣和杂油等固体和液体杂质。这有助于保持切削液的清洁度和性能稳定。

3、杀菌处理：

切削液在使用过程中容易滋生细菌，导致切削液腐败发臭。因此，需要定期对切削液进行杀菌处理，特别是当发现切削液有异味或颜色异常时。

4、设备清洁：

定期对使用切削液的机械设备和盛用设备进行清洁，避免外部杂质和污物进入切削液系统。同时，保持切削液系统的密封性良好，防止切削液泄漏和污染。

5、记录与存档：

做好切削液检测数据的记录及收集并存档，包括浓度、PH值、防锈性、浮油/浮皂量等。这有助于跟踪切削液的性能变化并及时采取保养措施。

一、原材料选择

1、基础油：基础油是切削液的主要成分，其质量直接影响切削液的性能。常用的基础油有矿物油、合成油和动植物油等。其中，合成油性能稳定，可降低切削液的毒性和挥发性，增加切削液使用寿命。

2、添加剂：添加剂是切削液中的关键成分，用于改善切削液的性能。常见的添加剂包括极压抗磨剂、抗氧剂、防锈剂、抗腐剂、乳化剂等。这些添加剂能够减少切削液的磨损，提高使用寿命和效率;防止切削液在高温下氧化变质，延长使用寿命;保持切削液的稳定性，防止金属表面的腐蚀。

3、溶剂：溶剂在切削液中发挥着散热剂的作用，能够有效降低工件表面温度，减少磨损和切削力。常用的溶剂有水或石油烃类溶剂。

二、生产工艺流程

1、原材料调配：按照配方要求，将基础油、添加剂和溶剂按一定比例混合。这个过程中需要严格控制各组分的比例，以确保切削液的性能。

2、混合与研磨：将调配好的原材料送入研磨机进行混合和研磨，使其达到一定的稠度和光洁度。这个过程有助于各组分充分混合，提高切削液的均匀性。

3、加热与乳化：将混合液加热至一定温度，并加入乳化剂进行乳化处理。经过高速搅拌和均质处理，使混合液充分乳化，形成稳定的切削液体系。

4、过滤与除杂：经过乳化处理后的切削液需要进行过滤和除杂处理，以去除悬浮颗粒和杂质。这个过程有助于提高切削液的清洁度和稳定性。

5、质量检验与灌装：对切削液进行各项性能指标的检测，包括外观、粘度、PH值、乳化度、铜片腐蚀试验等。只有符合各项检测指标的切削液方可进行灌装和销售。

三、质量控制

1、原材料质量：严格把控原材料的质量，确保各组分符合配方要求和生产标准。

2、生产过程控制：对每个生产环节进行严格的质量检测和控制，确保各项指标符合要求。同时，加强生产设备的维护和保养，确保生产过程的稳定性和可靠性。

3、成品检测：对成品切削液进行全面检测，确保其性能和质量符合标准要求。只有合格的切削液才能出厂销售。

一、切削液的选择

根据加工材料和加工目的选择合适的切削液品种：不同的加工材料和加工目的需要不同类型的切削液。例如，对于难加工材料或高速切削，可能需要具有更高极压性和抗磨性的切削液。

查验稀释切削液使用的水和水的硬度：水的质量直接影响切削液的稳定性和性能。硬度过高的水可能会与切削液中的某些成分发生反应，产生沉淀或降低切削液的润滑性能。

二、切削液的配制与储存

按照正确比例配制切削液：根据切削液的配方，按照正确比例将液体添加到水中进行充分搅拌，确保配制均匀。错误的配制比例可能导致切削液性能下降或失效。

切削液的储存环境：切削液应存放在阴凉、干燥、通风良好的地方，避免阳光直射和高温环境。储存容器应密封良好，以防止灰尘和杂质进入。

请勿直接往液槽兑水或加浓缩液：直接的添加可能会使工作液局部浓度过低或过高，引发机器设备锈蚀、滋长细菌和引发皮肤过敏等问题。

三、切削液的使用与维护

定期检查切削液的浓度和PH值：切削液的浓度和PH值是影响其性能的重要指标。应定期使用折光仪等工具检测切削液的浓度，并使用pH试纸检测其PH值。如发现浓度或PH值偏离正常范围，应及时调整或更换切削液。

保持切削液的清洁：定期清理切削液中的切屑、油污和杂质，保持切削液的清洁度。可以使用专用的过滤设备或定期更换切削液来实现。

控制切削液的温度：切削液的温度过高或过低都会影响其性能。应确保切削液在适宜的温度范围内使用，并避免切削液在高温环境下长时间暴露。

注意切削液的喷洒方式和位置：确保切削液能够充分润滑和冷却刀具和工件。同时，避免切削液喷溅到机床或其他非加工区域，造成浪费和污染。

四、切削液的更换与废弃处理

定期更换切削液：根据加工量和使用时间等因素，定期更换切削液以确保其性能稳定。长期使用的切削液可能会滋生细菌、产生异味并降低润滑性能。

废弃切削液的处理：废弃的切削液应按照相关法规进行分类和处理。可以委托专业公司进行回收处理，以确保环境污染最小化。同时，应避免将切削液直接排入污水管道或地面。

五、安全与健康

操作人员应佩戴防护装备：在操作切削液时，操作人员应佩戴防护手套、眼镜等防护装备，避免切削液直接接触皮肤和眼睛。

注意防火和防爆：切削液中的某些成分可能具有易燃或易爆性。因此，在使用和储存切削液时，应远离火源和热源，并遵守相关的防火和防爆规定。

一、切削液变质

故障表现：切削液发出臭味，颜色变黑或浑浊，失去原有的润滑和冷却效果。

原因分析：

切削液长时间未更换，导致细菌滋生。

切削液被污染，如混入切屑、油污等杂质。

切削液配方不合理或添加剂失效。

排除方法：

定期更换切削液，避免细菌滋生。

保持切削液清洁，及时清除切屑和油污。

检查切削液配方，必要时调整或更换切削液。

二、泡沫过多

故障表现：切削液在使用过程中产生大量泡沫，影响加工效果。

原因分析：

切削液中含有过多的表面活性剂。

切削液循环系统设计不合理，如流速过快、压力过高。

切削液被污染，如混入清洗剂等。

排除方法：

添加适量的消泡剂，降低泡沫产生。

调整切削液循环系统的流速和压力，避免泡沫产生。

检查切削液是否被污染，及时清除污染物。

三、切削液浓度不稳定

故障表现：切削液浓度波动大，影响加工效果。

原因分析：

切削液配制时比例不准确。

切削液在使用过程中被稀释或蒸发。

切削液循环系统存在泄漏。

排除方法：

严格按照切削液配制比例进行配制。

定期检查切削液浓度，及时补充或更换切削液。

检查切削液循环系统是否存在泄漏，及时修复。

四、切削液润滑性能下降

故障表现：切削液润滑性能下降，导致加工过程中刀具磨损加剧。

原因分析：

切削液被污染，如混入杂质。

切削液使用时间过长，添加剂失效。

切削液类型与加工材料不匹配。

排除方法：

保持切削液清洁，及时清除杂质。

更换新的切削液或添加适量的润滑剂。

根据加工材料选择合适的切削液类型。

五、切削液腐蚀设备

故障表现：切削液对加工设备造成腐蚀，缩短设备使用寿命。

原因分析：

切削液中含有腐蚀性成分。

切削液浓度过高或过低。

切削液与设备材料不兼容。

排除方法：

选择无腐蚀性或低腐蚀性的切削液。

严格控制切削液浓度，避免过高或过低。

检查切削液与设备材料的兼容性，必要时更换切削液或设备材料。

六、切削液温度过高

故障表现：切削液在使用过程中温度过高，影响加工效果。

原因分析：

切削液循环系统散热不良。

切削液流量不足。

加工过程中产生大量热量。

排除方法：

检查切削液循环系统散热情况，及时清理散热器。

增加切削液流量，确保切削液充分循环。

优化加工工艺参数，减少热量产生。