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切削液技術的發展現狀和未來趨勢

懸賞分:0 -   提問時間 2019-12-09 09:20
在機械行業中,切削液被廣泛應用於各種切削加工過程,例如車削、銑削、磨削、鉆孔等,以使加工參數得到優化。
 
在切削液技術的發展過程中,我們可以看到兩個特點:第一,切削液的產品數量越來越多,種類越來越齊全,功能也越來越細化。針對不同的加工方式,都有相應的切削液與之對應。第二,切削液的技術越來越完善,因此加工效率得以不斷提高。
 
除此之外,伴隨著現代制造業的高速發展和人們對環保的日益重視,切削液技術也處於改良和更新的循環中,新型切削加工技術不斷涌現。
 
切削液技術的發展現狀
 
面對切削液市場發展日趨成熟、切削液產品呈現多樣化的態勢,國際標準化組織和一些工業發達國家都制定了相關的切削液分類標準。美國材料協會制定了金屬加工液及相關材料分類標準ASTMD2881—03,日本標準協會在2000年也制定了新的切削液標準JISK2241。
 
我國於1989年制定了國家標準GB/T7631.5—1989《潤滑劑和有關產品(L類)的分類第5部分:M組(金屬加工)》,將金屬加工潤滑劑分為兩大類,即以強調潤滑性為主的加工類型和以強調冷卻性為主的加工類型。值得一提的是,與美國材料協會制定的標準相同,我國的這些分類標準囊括了金屬成形加工,如鍛壓、沖壓、拉拔、軋制中所用的潤滑劑,而非本文所討論的去除加工(即切削加工)類型的潤滑劑,故不再冗述。
 
雖然各種分類標準各有不同,但根據切削液的組成和狀態,都大致按照水基和油基兩大類來進行劃分。
 
水基切削液需要用水稀釋後加以使用,根據稀釋後的狀態可分為乳化切削液、微乳化切削液、合成切削液。乳化切削液的原液一般不含水,加水配制後的切削液呈乳狀;合成切削液原液一般不含油,因此可以與水互溶,配制後的切削液多為透明;微乳化切削液原液中含油量(即油性添加劑含量)較小,而表面活性劑、防劑含量較大,加水配制後呈半透明微乳狀,外觀介於前兩者之間。
 
油基切削液(亦稱切削油)一般直接使用,基本成分是基礎油。根據不同的加工需要,加以性質不同的各種添加劑,就形成了種類不同的切削油。油基切削液按照基礎油和添加劑的不同,大致可分為純礦物油、純合成油、活性極壓切削油、非活性極壓切削油和減摩切削油。
 
切削液市場調查分析
 
在汽車工業不斷發展壯大、機加工產品出口日益規?;纫蛩氐拇碳は?,我國機械加工業的總體水平也不斷得到提升。據估算,我國目前金屬加工潤滑劑的市場總需求約為25萬噸MyCIMT,按照加工和用途的不同類型進行劃分,各自所占的比例如表1所示,其中切削加工(即去除加工)液占到加工潤滑劑總消耗量的38%。
 
就切削液而言,從其分類來看,目前的用戶大多偏好水基產品,即可溶性切削液和乳化液,這一比例大約占到市場份額的70%;從使用切削液的行業分布來看,各行業所占的比例大致如表2所示;從切削液的品牌來看,目前占據市場份額前列的大都是來自國外的切削液品牌。
 
造成這一現象的主要原因是一些國外品牌歷史悠久,有的甚至擁有百年以上歷史。這些公司的研發實力深厚,產品質量穩定并且與世界上先進的機床商保持著良好的合作關系,擁有研發和實踐的優先平臺,因此長期在添加劑技術專利領域遙遙領先。
 
另一方面,國產品牌往往依靠較低的價格來爭取市場,成本的壓縮又導致產品質量得不到提高,最終難以獲得市場認可。因而這樣的市場策略必須在創新型技術經濟發展模式的宣導和推廣下得到改變。大力提高企業自身的技術創新能力,不斷推進企業自主知識產權的開發,才能全面提升企業自身品牌的市場競爭力。

切削液的未來趨勢
 
縱觀21世紀的切削液市場,一些新興切削技術和相應的產品接連面世。面對人類環保意識的提高,市場對於切削油綠色環保性能的要求越來越高。例如用生物可降解的、不含芳香烴的聚烯烴合成類物質代替礦物油作為切削油的基礎油,用鎢酸鹽、鉬酸鹽代替水基切削液中的具有毒性的防添加劑的方法逐漸得到推廣。
 
追求加工效率和生產質量是工業永恒的主題,性能卓越、穩定,使用周期長而持久的切削液產品也逐漸受到市場青睞。雖然這類產質量高價貴,但市場用戶也慢慢習慣對生產成本進行綜合核算,以此去衡量切削液產品的性價比。
 
隨著加工分類越來越細,切削液也有非標準化的發展趨勢。例如針對高速磨削,有的企業研發出了高性能磨削油,從而改變了以往用切削液代替磨削油的操作方式。
 
除此之外,還有將液態氮作為切削液、選擇適當用量的切削液以達到最佳切削效果、干切削等新技術,這不再一一詳述。就整體趨勢而言,新興切削技術將以追求高效率、高性能、低污染和低能耗為目標,引領切削液工藝技術不斷向前發展。
 
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