【金屬切削油】一次告訴你3種金屬切削油&金屬加工油7大功能

金屬切削油3種應用介紹

金屬切削油怎麼分?金屬加工油功能是什麼?金屬加工油通常用來協助切削、研磨或用在金屬成型時,以下將針對金屬加工油主要7項功能切分為3大種金屬切削油作介紹.

 

金屬加工油功能主要7種

從目的來說,我們知道金屬加工油的主要有以下功能:

  1. 控制加工環境溫度
  2. 防止與工件與切削工具沾黏或產生反應
  3. 潤滑功能
  4. 將工件上殘留的粉末及碎片沖走
  5. 延長切削工具的使用壽命
  6. 提升工件品質及精度
  7. 工件加工後的基礎防鏽能力。

 

3大類金屬切削油

金屬切削油通常也俗稱:切削液、冷卻液或潤滑劑;對應到前述的7個主要金屬加工油功能,我們簡單依性質將金屬切削油分為:

  1. 油性切削油(油性金屬切削油)
  2. 水性切削油(水性金屬切削油,又稱乳化油)
  3. 合成切削液(合成金屬切削油)
金屬切削油3種應用介紹
金屬切削油3種應用介紹

 

以下將詳解這3種金屬切削油.

油性金屬切削油:

以礦物油為主,再加入其他添加濟混合製成。使用時不需要再稀釋。

油性切削油通常具有較高的黏度指數,對大部分容易加工的金屬可以直接添加使用,若需要可認明添加脂類的油性切削油。另外,對於一些較困難加工的金屬,例如高張力鎳、鉻,或其它合金,就需要使用添加極壓添加劑的油性切削油。

潤滑性能:優越,一般用於精加工。

防鏽性能:優越

冷卻性能:依添加劑決定,通常含氯或硫的油性切削油有較高的溫度控制能力。

使用壽命:不易氧化,使用壽命長。對溫度變化影響較小,在高溫下薄膜強度較佳。

易清洗程度:工件上也容易沾黏油,環境易髒亂

工作環境:易產生油氣與加工廢氣,造成空汙臭氣難聞

維護方式:直接添加新油即可,無須稀釋;需定期過濾,維護油品品質

備註:不易對機台設備有橡質的部份,造成變質損害。

水性金屬切削油

水性切削油兼具冷卻性和極壓潤滑性,因其廣泛的切削能力,在許多情況下皆可以代替油性切削油。惟注意添加時需注意濃度變化,避免外物溶入造成油品變質或引發細菌滋生。雖然潤滑性能與防鏽性能大多情況不及油性切削油,但是加工時較不易產生有毒物質,也較容易清洗,因此在需要高冷卻性能、較低潤滑情形時許多工廠會採用水性切削油。也可依型態簡單分為:全合成,半合成,微乳型,乳化型。

潤滑性能:低於油性切削油

防鏽性能:低於油性切削油

冷卻性能:優越,用於需要冷卻性能好的高速加工和粗加工

易清洗程度:優越

油品成本 :添加水稀釋使用,成本上比油性較省,但較難維護

工作環境:易清洗,環境乾淨

維護方式:在使用過程中非常容易腐敗變質,因此在品質維護上要特別注意,才不會產生著名難聞的「星期一早上臭氣」。在使用過程中需留意濃度和PH值的變化,視情況補加原液和水。

合成金屬切削油

此類金屬切削油完全沒有礦物油成份,完全由聚合物與其它化學添加劑製成,適用於中,輕負荷的切削加工或需要冷卻性能的研磨等製程。現在也有許多全合成切削液經過證實具有極佳的冷卻性和潤滑性,適用高負荷和高強度的加工環境。尤其使用在極高速度切削加工時,效果更佳;合成切削液在高速數控工具機和表面切削速度超過每分鐘200公尺的鐵材加工上特別適用。

而合成切削液因不含礦物油成分,因此不像油性切削液會產生氣體、亦不像水性切削油會有敗壞現象。不發煙、不易敗壞的特性是合成切削液最大的優勢之一,較穩定的同時亦無油分離現象,對機台設備滑道油、液壓油等有良好的排油作用。

潤滑性能:依添加劑而定,通常便宜的合成液低於一般水性和油性的潤滑度

防鏽性能:依添加劑而定

冷卻性能:依添加劑而定,亦有極佳冷卻性能的合成切削液

易清洗程度:優越

工作環境:加工過程不發煙,亦不容易敗壞,是簡易金屬加工的好選擇之一

 

金屬切削油如何選擇?

對於大部份的切削加工而言,金屬切削油選用並沒有明確的標準。對一些極端的情況,例如高負荷的加工一定要使用有極壓添加劑的油性切削油,但是對於一般性的機器加工來說,我們都可以使用油性、水性和合成切削油。

以下幾項因素可以幫助您選用何種油品:

  1. 機器類型
    許多構造簡單的機器,金屬切削油流動的區域限制在切削區域附近,而不會接觸到滑道系統或其它零件(例如機力車床、方角車床、銑床及鑽床,它們的給進驅動裝置和切削區域距離很遠或互相隔離)。在這種情形下,我們建議您使用水溶性切削油或油性切削油;而對於相較複雜的機器,金屬切削油必須同時潤滑機器滑道及接近切削區域的其它零件,例如一些自動車床及齒輪切削機器,對於這種類型的機器建議您使用油性切削油。
  2. 經濟性
    經濟性看似與工業較不相關,但實際上卻是工廠採用油品的重要考量。例如水溶性切削油一開始看起來比較便宜,因為它大部份是水,但事實往往並非如此:乳化液控制不良、乳化液效果降低、管理不良導致的衛生問題等其它因素都會造成水性切削油壽命大幅減短,而影響到使用成本。建議您從切削油供應商那裡取得專業的建議及指導。
  3. 工作環境
    通常水性切削油或合成切削液使用起來較為舒適,因為它不會在加工時發油氣;而一些皮膚敏感的作業人員,接觸到油性切削油可能會有過敏的問題,這也是您考量選用水性切削油可能須注意的事項。而若您選用油性切削油時,在維護時不需特別的注意,只要常常添加就可以了;而水溶性切削油卻需要常常注意它的乳化強度、酸鹼值、其它油流入污染及細菌含量,以避免乳化液的分解及產生令人厭惡的臭味。

 

金屬加工油功能介紹

總結

其實金屬加工的學問非常廣大,因應切削工具、加工工件材質、加工環境與加工方法等都是影響金屬加工用油的因素,光是切削工具與工件材質的對應就有許多必須注意的問題,例如在使用燒結碳化物(或超硬合金)刀具時常與水性切削油一同使用,但是在選擇時需要特別注意某些添加劑是會腐蝕覆蓋鈷的金屬;或是加工銅金屬及其合金時,若注重表面光度時應選用不含脂肪酸及硫等無腐蝕性之水性切削油、或低黏度含脂肪礦物油的切削油等,實在難以用一篇文章或簡單表格歸類。

本文簡單收束了3種金屬加工油與其對應的各種性質,並為其簡單的做一個分類,希望對您有幫助。

 

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