高速园锯床需要使用微量切削油,比如CUT-309微量切削油,是以高润滑性的植物油和合成酯基础油为主要成分,加入精制极压添加剂和抗氧剂等添加剂制成。
其不含游离氯及其衍生物,安全可靠,具有优异的抗发烟特性和润滑性,特别适合微量润滑状态下的金属切削。
根据我国目前市场情况,切削液的主要成分如下。
(1)油或油基液体:属于ASTM D 2881分类中的Ⅰ-A、Ⅰ-B、Ⅰ-C,习惯称为切削油(也称净切削油),主体为矿物油,含或不含添加剂。
(2)乳液:属于ASTM D 2881分类中的Ⅱ-A、Ⅱ-B、Ⅱ-C,有时称为溶解油。
根据矿物油含量和油滴粒度可分为3种: 粗乳液:含油65%~80%,油滴粒度2~10 μm;
微乳液:含油40%~50%,油滴粒度<1 μm;
半合成乳液:含油5%~40%,油滴粒度约01 μm;
(3)合成液体:含油或不含油,以溶于水的高分子有机物为主要润滑剂。
(4)化学溶液:不含油,属ASTM D 2881分类中的Ⅲ。
从以上成分来看,以切削油的润滑性最好。乳化液中的粗乳、微乳和半合成型乳液,如配制得当也有相当好的润滑性能。目前粗乳液和微乳液的使用范围最广泛。用于重负荷切削的乳化液要含极压添加剂。
乳化油和切削液相比一)乳化油适用于金属加工的黑色、有色金属工件进行多工位加工和常用机床的车、钻、镗、铰、功丝、压延的工序的高速、高精度切削、并能提高刃具耐用度和切削效率。二)切削液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。三)这个可以根据工厂的预算及技术需求来断定选择哪一种。四)切削液的选用 1) 粗加工时切削液的选用 粗加工时,加工余量大,所用切削用量大,产生大量的切削热。采用高速钢铣刀切削时,使用切削液的主要目的是降低切削温度,减少铣刀磨损。硬质合金刀具耐热性好,一般不用切削液,必要是可采用低浓度乳化液或水溶液。但必须连续、充分地浇注,以免处于高温状态的硬质合金刀片产生巨大的内应力而出现裂纹。 2) 精加工时切削液的选用 精加工时,要求表面粗糙度值较小,一般选用润滑性能较好的切削液,如高浓度的乳化液或含极压添加剂的切削油。 3) 根据工件材料的性质选用切削液 切削塑性材料时需用切削液。切削铸铁、黄铜等脆性材料时,一般不用切削液,以免崩碎切屑黏附在机床的运动部件上。加工高强度钢、高温合金等难加工材料时,由于切削加工处于极压润滑摩擦状态,故应选用含极压添加剂的切削液。切削有色金属和铜、铝合金时,为了得到较高的表面质量和精度,可采用10%~20%的乳液化、煤油或煤油与矿物油的混合物。但不能用含硫的切削液,因硫对有色金属有腐蚀作用。切削镁合金时,不能用水溶液,以免燃烧切削油与切削液相比切削油不含水,润滑性和浸润性好,但冷却效果较差;油基切削液含水7-80%甚至更高冷却和清洗效果明显,但润滑性和浸润性较差乳化油是由基础油加入适量的防锈剂、乳化剂而制得的一种产品。油基外观在常温下为棕**至浅褐色半透明均匀油体。根据用途不同分为1号、2号、3号、4号。其中1号防锈性较好,2号清洗性较好,3号极压性较好,4号是透明型的(适用于特种要求的金属加工冷却亦可作内燃机冷却液)。乳化油与水按一定比例混合,调制成乳化液,具有防锈、清洗、极压性能,适用于金属加工、切削等过程中作为冷却液使用。乳化油是由基础油加入适量的防锈剂、乳化剂而制得的一种产品。油基外观在常温下为棕**至浅褐色半透明均匀油体。根据用途不同分为1号、2号、3号、4号。其中:1号防锈性较好,2号清洗性较好,3号极压性较好,4号是透明型的(适用于特种要求的金属加工冷却亦可作内燃机冷却液)。乳化油与水按一定比例混合,调制成乳化液,具有防锈、清洗、极压性能,适用于金属加工、切削等过程中作为冷却液使用。乳化油主要用于综采工作面的液压支架中。液压支架是综采工作面的关键设备之一,它由立柱、油缸、顶梁、底座、各种控制阀及管路组成,它的支撑、升降、移动、推溜和过载保护都是借助压力液体高含水液压液,在一定结构的管路和控制元件组成的系统中流动,来实现能量的传递和转化。 适用于金属加工的黑色、有色金属工件进行多工位加工和常用机床的车、钻、镗、铰、功丝、压延的工序的高速、高精度切削、并能提高刃具耐用度和切削效率。性能:1)通过专用设备进行乳化2)燃烧过程的物理作用3)减轻大气污染和节约能源的双重效果4)水在其中起到的媒介作用切削油切削油的主要成分是矿物油,少数采用动物油或复合油。纯矿物油不能在摩擦界面形成坚固的润滑和防锈作用。产品是由基础油复配不同比例的极压耐磨添加剂、润滑剂、防锈剂、防霉杀菌剂,催冷剂等添加剂合成,产品因此具有极佳的对数控机床本身、刃具、工件和乳化液的彻底保护性能。切削油有超强的润滑极压效果,有效保护刀具并延长其使用寿命,可获得极高的工件精密度和表面光洁度。适用于铸铁、合金钢、碳钢、不锈钢、高镍钢、耐热钢、模具钢等金属制品的切削加工、高速切削及重负荷切削加工。包括车、铣、镗、高速攻丝、钻孔、铰牙、拉削、滚齿等多种切削加工。一种特种润滑油,由低粘度润滑油基础油加入部分动植物油脂及抗氧剂、抗磨剂、防锈剂等经调合制得。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,切削液由多种超强功能助剂经科学复合配伍而成,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,并且具备无毒、无味、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀、对环境不污染等特点切削液是金属切削加工的重要辅助性配套材料。
一、性质不同
1、切削液: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。
2、切削油:矿物油中加入一定比例的动、植物油(5%~10%)便是复合油,适用于轻负荷的切削加工。
二、特点不同
1、切削液: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。
2、切削油:有超强的润滑极压效果,有效保护刀具并延长其使用寿命,可获得极高的工件精密度和表面光洁度。
三、组合不同
1、切削液:水基的切削液可分为乳化液、半合成切削液和全合成切削液。每一种类型的切削液都会含有除基础油以外的各种添加剂:防锈剂、有色金属腐蚀钝化剂、消泡剂等。
2、切削油:由精炼基础油复配不同比例的硫化猪油、硫化脂肪酸酯、极压抗磨剂、润滑剂、防锈剂、防霉杀菌剂、抗氧剂、催冷剂等添加剂合成。
四、切削液和切削油的应用:
1、切削液:金属切削加工液(简称切削液)在切削过程中的润滑作用,可以减小前刀面与切屑、后刀面与已加工表面间的摩擦,形成部分润滑膜,从而减小切削力、摩擦和功率消耗;在金属切削过程中,要求切削液有良好的清洗作用。
2、切削油:适用于铸铁、合金钢、碳钢、不锈钢、高镍钢、耐热钢、模具钢等金属制品的切削加工、高速切削及重负荷切削加工。包括车、铣、镗、高速攻丝、钻孔、铰牙、拉削、滚齿等多种切削加工。
-切削液
-切削油
切削液的分类切削液按油品化学组成分为非水溶性(油基)液和水溶性(水基)液两大类。
水基的切削液可分为乳化液,半合成切削液和合成切削液。乳化型切削液的组成成分:矿物油50-80%,脂肪酸0-30%,乳化剂15-25%,防锈剂0-5%,防腐剂<2%,消泡剂<1%半合成型切削液:矿物油0-30%,脂肪酸5-30%,极压剂0-20%,表面活性剂0-5%,防锈剂0-10%全合成型切削液:表面活性剂0-5%,胺基酶10-40%,防锈剂0-40%油基切削液和水基切削液的区别油基切削液的润滑性能比较好,冷却效果较差。水基切削液与油基切削液相对较差,冷却效果比较。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30min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,当切削不超过60min时都是有效的。再告诉切削时,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的金属切削加工很有效。与油基切削液相比,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的重负荷加工,乳化液还可用于除螺纹磨削、槽沟磨削等复杂磨削外的所有加工,乳化液的缺点是易使细菌、霉菌繁殖,使乳化液中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。作用:润滑、冷却、清洗、防锈、其他作用。
由于在应用上对太阳能硅片表面的平整度、洁净度、导电性等性能指标有着极其严格的要求,故太阳能硅片的切割过程中,需要使用硬度高、粒度小且粒径分布集中的碳化硅微粉作为主要切削介质。为使碳化硅微粉在切削过程中分散均匀,同时及时带走切削过程中产生的巨大的摩擦热,通常需先将碳化微粉按照一定比例加入到以聚乙二醇(PEG)基或油类为主要原料合成的水溶性或油性太阳能硅片切割液中并充分分散,配置成均匀稳定的切割砂浆后再用于硅片切割。 使用碳化硅微粉作为介质在太阳能硅片线切割过程中,整个机理是使碳化硅微粉颗粒持续快速冲击硅棒表面,利用碳化硅颗粒的坚硬特性和锋利菱角将硅棒逐步截断,这一过程会伴随着较大的摩擦热释放,同时由于碳化硅颗粒与硅棒之间的碰撞和摩擦而产生的破碎碳化硅颗粒和硅颗粒也将混入切割体系中。为了避免被切割开的硅片受切割体系温度升高的影响而发生翘曲和其表面被细碎颗粒过度研磨而影响其光洁度,必须设法将切割热及破碎颗粒及时带出切割体系,因此切割液的主要作用是使砂浆具有良好的流动性,碳化硅颗粒能够在切割体系中均匀稳定的分散,在钢线的高速运动中以均匀平稳的切割力场作用于硅棒表面,同时及时带走切割热和破碎颗粒,保证硅片的表面质量。
整个切割过程对太阳能硅片切割液的质量提出了极高的要求和技术标准。由于太阳能硅片切割液是用浸润性好,排削能力强且对碳化硅类磨料具有优良的分散特性的聚乙二醇(PEG)基或油基为主要成份生成的化合物,因而聚乙二醇(PEG)的性能特点对硅片切割液本身以及硅片的加工过程起着无可替代的作用。 聚乙二醇(PEG):也称聚乙二醇醚,是由环氧乙烷与水或乙二醇为原料通过逐步加成反应而生成,其原材料主要来源于石油制品。物理性质: 1、当PEG的分子量200-700时为白色或透明的粘稠液体,1000-2000时为蜡质半硬固体,3000-20000时为坚硬的蜡状固体聚乙二醇(PEG)为低毒无刺激性聚合物 2、相对密度:液体1127-1128g/cm2。固体117-1215 g/cm2; 3、溶点:固体60℃以下,液体20℃以下; 4、粘度:43-105x10-6m2/s(989℃); 5、闪点为179-252℃(液体),221-228℃(固体)。 6、聚乙二醇(PEG)具有很强的吸水性,在常温条件下可从空气中吸收水分,液体可与水任意比例混溶,当温度升高后,任何级分的固体聚乙二醇均能与水任意比例互溶,当温度高至水的沸点时,聚合物会沉淀出来,析出温度取决于聚合物的分子量和浓度。化学性质 聚乙二醇(PEG)属非离子型聚合物,在正常条件下是稳定的,在120℃或更高温度下能与空气中的氧发生氧化作用,用二氧化碳或氮等惰性气体保护,在200-240℃也不发生变化,当升至300℃左右,分子链节发生断裂而降解。应用: 1、聚乙二醇系列产品可用于药剂;相对分子量较低的聚乙二醇可用作溶剂、助溶剂、O/W型乳化剂和稳定剂,用于制作水泥悬剂、乳剂、注射剂等;也用作水溶性软膏基质和栓剂基质。 2、用于硅片切割过程中的切割液的聚乙二醇(PEG)分子量通常为300-400,这一级别的PEG具有适宜的粘度指标,既有良好的流动性,又对碳化硅微粉具有良好的分散稳定性,带砂能力强。 油基的油性切割液与聚乙二醇基的水性切割液具有相似的理化性能,与碳化硅微粉有良好的相容性,具有与PEG300/400相近的粘度指标,带砂能力好等,与PEG300/400相比,油性切割液具有更强的排屑能力,因此使用油性切割液配制成的砂浆在切割硅棒时往往能够切出表面质量非常好的硅片。如日本的油基切割液PS-LP-500D,其密度为0826 g/cm3 ,粘度96mmPas左右,闪点112℃,在-10℃时仍具有良好的流动性,还有辽宁奥克、辽宁科隆等都有油性切割液,被广泛地用于半导体、太阳能硅片、水晶等切割加工领域。
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