水基切削液

水基切削液

一、名词解释：

水基切削液：是将油剂或浓缩液---也就是我们通常所说的原液---用大量的水稀释的切削液，我们现在接触的水基切削液配比一般是100(水)：3~8(原液)，某些切削液的配比也会达到100：20。水基切削液一般分为三大类，即乳化液、半合成切削液和全合成切削液。

乳化液：由乳化油与水配置而成。乳化油主要是由50%～80%的矿物油、乳化剂、防锈剂、油性剂、极压剂和防腐剂等组成。稀释液不透明，呈乳白色。

半合成切削液：半合成切削液也称微乳化切削液，它的浓缩液由少量矿物油(含量为5%～30%)，油性剂、极压剂、防锈剂、表面活性剂和防腐剂等组成。稀释液油滴直径小于1µm，稀释液呈透明状或半透明状

全合成切削液：合成切削液浓缩液不含矿物油，由水溶性防锈剂、油性剂、极压剂。表面活性剂和消泡剂等组成。稀释液呈透明状或半透明状。。

二、水基切削液的特性

乳化液润滑极压性较好，清洗性能较好。但乳化液中的油相油滴较大，导致金属加工冷却性较差。同时由于乳化液稳定性差，所以乳化液在使用一段时间后，会出现变味变臭的现象，这种情况在夏天温度高的时候尤为明显。另外，由于乳化液呈乳白色不透明，所以在加工过程中很难观察切削状况，但是乳化液在三种水基切削液中是最便宜的一种。

半合成切削液与乳化液很相似，但是由于半合成切削液添加了更多的表面活性剂，所以油滴分散得更细小，更稳定，所以相对于乳化液来说更不容易变质，使用的时间更长。加工过程中的冷却性、润滑性都比较好，清洗性也很好。

全合成切削液中不含任何油基(如矿物油）成分，而采用具有润滑作用的水溶性合成酯类添加其他成分配制而成。全合成切削液除的润滑性、加工冷却性和清洗方面的性能尤为优异。但是全合成切削液容易洗掉机床部件上的润滑油，而对机床的润滑造成影响，并且能够在一些接触面上形成锈蚀，所以使用全合成切削液对机床的防锈管理提出了更高要求。

三、使用水基切削液中需要注意的问题

1、选择

首先是安全，关注切削液的MSDS(Material Safety Data Sheet即化学品安全说明书)，它提供化学品的理化参数、燃爆性能、对健康的危害、安全使用贮存、泄漏处置、急救措施以及有关的法律法规等十六项内容，避免使用者受到化学品的潜在危害。不宜选用会使操作者有不适感的切削液，如含有亚硝酸盐、苯酚、甲醛或硫类化合物的切削液。在机床安全方面，有些切削液会腐蚀机床的金属部件，造成滑动面生锈，或是在丝杆和导轨上产生胶状沉淀物而影响机床运行，这些切削液也不宜采用。为了保证工件的安全，同样不宜采用会腐蚀工件的切削液，如加工铜件时不能用含硫的切削液，加工铝时不能采用稀释后PH偏碱性的切削液。

然后是切削性能，主要包括润滑性能、冷却性能和清洗性能，加工负荷大需要的润滑性

就高，加工速度快需要的冷却性就高，对于一些精密工件对清洗性要求会很高。

一般而言：

润滑性：乳化液>半合成加工液>全合成加工液;

冷却性：全合成加工液>半合成加工液>乳化液；

清洗性：全合成加工液>半合成加工液>乳化液；

2、切削液的日常管理

(1)浓度管理

水基切削液应该按照切削液生产厂家推荐的使用浓度进行配比，这样才能获得较好的效果。如果浓度过低，则其润滑、防锈和切削性能下降，使机床发生锈蚀现象，而且容易变质而发出臭味；如果浓度过高，切削液容易起泡沫，刺激皮肤，并且经济性也不好，造成不必要的浪费。

在配比切削液时，应该明白厂家推荐的浓度是体积比浓度还是体积百分比浓度，例如，有些厂家的切削液配比方式是100：5，则表示的是体积比浓度，需用5体积的切削液原液加入到100体积的水中；有些厂家的切削液推荐的使用浓度为5%，则表示需用5体积的切削液原液加入到95体积的水中。

切削液的浓度配比一方面要依据切削液厂家推荐的浓度，另外要根据实际生产要求而定，例如我们使用的Milacron CIMTECH310切削液，厂家推荐的浓度是5%，这个浓度可以保证切削液的防锈性，同时可以满足大部分的铣削加工，表面效果一般，但是对于加工面光洁度要求高的情况下，这个浓度就很难达到，当浓度为8%时，可以达到最佳的效果。

注意：

●配制切削液时，一定要先向容器中加入足够的水，然后再向水中加入切削液，不能先加切削液再加水。

●在使用折光仪进行浓度检测时一定要先向切削液厂家咨询切削液的折光系数，切削液实际浓度=折光仪读数×折光系数。

(2)水质管理

配制切削液时应使用低硬度的自来水，或使用软化水。水质硬度太高的水会破坏切削液的防锈能力和润滑能力，容易产生不溶物沉淀在机床上，同时使切削液的稳定性变差，容易腐败变臭；水质太软的水会导致切削液在使用过程中产生大量泡沫。

(3)防腐败管理

防腐败管理能够有效延长切削液的使用寿命，更重要的是防腐败管理能够避免因切削液问题导致的机床生锈和故障，不止是节约切削液的使用成本，更是节约机床的维护成本。

●不能向切削液中丢弃废弃物，避免引入任何杂物，定期清理切削液循环系统中的切屑、粉末和霉菌衍生物等。切屑对切削液加工性能影响很大，配备切屑分离装置或切削液过滤装置是必要的。

●定期清理切削液表面的浮油和脏物。

●定期检查切削液中的细菌生长情况，及时采取相应的措施。大部分切削液的生产厂家

都有对切削液的抑菌措施，如加入防腐剂等。

●定期检查浓度，浓度过低时切削液也容易变质，发现浓度有变化时要及时进行处理。

●机床长时间停用时，应对切削液进行通风，以抑制厌氧菌的生长，一般的方法是每天使切削液循环30分钟或咨询切削液厂家，在厂家指导下进行。

●定期补充切削液，由于加工飞溅、工件带走、蒸发等导致切削液减少，要及时加入新的切削液并监控浓度。

●定期对切削液进行全部更换，虽然在机床使用过程中由于损耗，会不断添加新的切削液，但是使用时间越长的切削液，加工性能下降的越多，所以每隔一定的时间就必须将全部切削液进行更换。更换的周期可咨询切削液厂家。在使用新的切削液时，必须对切削液循环系统进行清洗，如果是更换不同品牌的切削液，更需要对切削液循环系统进行彻底的清洗。

总结：

水基切削液相对于油性切削液来说，有更好的经济性，但是不会用、用不好不仅不会节约成本，反而会造成严重的机床故障，不仅造成更大的机床维修成本，还有因机床停产而造成的损失。所以，做好水基切削液的日常维护至关重要。

水基切削液由于不同厂家的生产工艺和配方不同，造成切削液本身的性状有很大区别，如气味、变质速度、起沫程度等，在使用过程中对加工效果的影、防锈性能、对非金属材料的腐蚀情况等也有很大差别！

用于配切削液的水，可用水质检测笔进行检测。切削液要求的水质在20~100ppm为最适合。低于20ppm，容易产生泡沫，高于100ppm，水基切削液特别是乳化液的安定性不好，容易腐败，防锈性能和润滑性能下降。