金屬潤滑油功用有哪些?油性、水性、合成金屬切削液知識了解!

2024【金屬潤滑油】功用有哪些?金屬切削油知識了解!

更新日期:2024-01-15

大家知道金屬潤滑油是什麼嗎?金屬切削油、金屬保護油、金屬加工油分別又有什麼功能呢?基本上工廠在加工金屬時都需要有金屬潤滑油的輔助,才可以增加機台壽命與運行順暢,做好相關養護可是相當重要的!

而不同的金屬用油還能分為不同類型、金屬加工油還有很多功能,我們接下來就來帶大家看看這些相關知識!

 

金屬潤滑油精選內容:

 

金屬潤滑油是什麼?

首先我們要知道金屬保護油都用在哪裡呢?其實金屬保護油最主要的功能就是:用於屬工具金屬零件金屬配件金屬設備的保護!

另外大家也知道金屬很容易生鏽,所以非常需要油脂來防護以免氧化後產生的鏽蝕反應,讓金屬器材不要被濕氣所影響,且油脂也能帶來潤滑的效果,讓金屬類器聚可以延長使用壽命。

 

金屬潤滑油功效有哪些呢?

金屬潤滑油的主要功效有4種!

  1. 防鏽

    鏽蝕的最主要因素是一種化學反應,通常物體表面與空氣或者是水接觸的時候,就會大大產生生鏽的可能性,而其他不同環境因子也可能會加速鏽蝕反映!
    所以金屬很需要油脂來進行保護,且也要記得不同的環境可能導致鏽蝕的狀況不同,因此都要固定保養補充金屬潤滑油,才不會疏漏而造成金屬鏽蝕。

  2. 潤滑效果

    金屬器具或金屬機械在使用的時候若能夠增加潤滑油則是可以帶來順暢的使用,若是用起來卡卡的則是要注意是否要補充金屬潤滑油。

  3. 去除髒污

    金屬的表現也可能會沾附髒污或是其他油脂,這個時候就需要注意上面是否有足夠的金屬潤滑油才不會造成髒污的沾粘,這也是維持金屬壽命的重點。

  4. 撥水除溼

    金屬最怕上面有一層濕氣,很多時候氣候變化都會影響空氣濕度,或是當金屬被水份所沾上後則是可能會有鏽蝕問題,所以潤滑油也可以防止水份的影響,讓金屬機械器具可以使用得更久!

了解更多潤滑油知識:9大大工業潤滑油推薦你!

 

金屬保護油對零件來說,就像人不能離開水一樣
金屬保護油對零件來說,就像人不能離開水一樣

 

認識金屬加工油

我們可以從功能快速來認識它!從目的來說,而金屬加工油的主要有以下7種功能:

  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

比起金屬切削液來說,加工油的功能又再細緻多元,因此大家在挑選合適的金屬保護油品時,都需要確認所需要的功能有什麼?才能挑選到最合適的產品!

切削液也是有分為粗工與細工的使用方式,選擇適合機台的類型即可
切削液也是有分為粗工與細工的使用方式,選擇適合機台的類型即可

 

金屬切削油是什麼?細數3大不同性質潤滑油的差異!

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,我們簡單依性質分為:

特性 油性切削油 水性切削油(又稱乳化油) 合成切削液
主成分 以礦物油為主,添加其他添加濟混合製成,使用時不需要再稀釋。 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。

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油品。

水和油混合,可分為全合成、半合成、微乳型、乳化型

完全由聚合物和化學添加劑製成,不含礦物油成分
使用需稀釋 不需
黏度指數 較高 可能較低 可變,視添加劑而定
對大部分金屬使用 是,適用於中、輕負荷切削
對困難加工的

高張力金屬使用

是,需要添加極壓劑的油性切削油 可能需要,視型態而定 是,尤其適用於高速切削
潤滑性能 優越,用於精密加工 低於油性 依添加劑而定,可能低於油性
防鏽性能 優越 低於油性 依添加劑而定
冷卻性能 依添加劑而定,通常含氯或硫,有較高的溫度控制能力 優越,適用於高速和粗加工 依添加劑而定,有極佳冷卻性能的合成切削液
使用壽命 不易氧化,使用壽命長,對溫度變化影響較小且在高溫下薄膜強度較佳 可能易腐敗變質,需注意品質 穩定,使用壽命較長
易清洗程度 工件上容易沾黏油,環境易髒亂 優越 優越
工作環境 易產生油氣和加工廢氣,造成空汙臭氣難聞 易清洗,環境乾淨 不發煙,不易敗壞,適用於簡易金屬加工
維護方式 直接添加新油,需定期進行過濾 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 對機台設備有良好排油作用,正常養護即可
備註 須注意可能會對機台設備橡質的部份,造成變質損害。 注意濃度和PH值的變化,需定期維護 不發煙、不易敗壞的特性是合成切削液最大的優勢之一,發揮穩定的同時亦無油分離現象

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金屬保護油也有有效期限,要在固定時間進行更換
金屬保護油也有有效期限,要在固定時間進行更換

金屬潤滑油如何選擇?

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或油性;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。
    建議您從潤滑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,接觸到油性油可能會有過敏的問題,這也是您考量選用水性可能須注意的事項。
    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。

 

切削液主要作用於金屬切割及研磨時,進行降溫與潤滑的重要角色
切削液主要作用於金屬切割及研磨時,進行降溫與潤滑的重要角色

金屬潤滑油使用注意需知那些?

其實金屬加工的學問非常廣大,除了基礎的保護與潤滑功用,也會因應切削工具、不同的加工工件材質、加工環境與加工方法等來影響挑選金屬切削液、金屬保護油的因素。

  • 選擇適當的潤滑油種類

    對於不同的工作條件以及機械應用條件下,就需要用到不同種類的金屬潤滑油,如果是在高溫環境,就需要耐高溫的潤滑油;如果是重型機械,就需要高年度的潤滑油,別因為懶惰懈怠更新適宜的潤滑油種類,導致切削效果不佳還容易傷害材料與器材。

  • 定期檢查和更換

    若機械有使用潤滑油,需定期檢查潤滑油的狀態,包含潤滑油的濃度、清潔度,以及化學穩定性,定期更換金屬潤滑油將有助於保持機械內部正常運作,延長機械壽命。

  • 不同潤滑方式和適用性

    不同的機械需要不同的潤滑方式,大致分為滴油潤滑、潤滑脂或是油脂潤滑,選擇正確的潤滑方式可以提高機械效能,並減少零件磨損,像是經常高速運轉的機械,就需要油脂潤滑。

  • 搭配清潔劑使用

    在潤滑之前要確保金屬表面是乾淨的,這時可以使用清潔劑來去除汙垢和沉積物,讓金屬潤滑油可以有效的附著在金屬表面,提供最佳的潤滑效果。

  • 注意溫度範圍

    有些潤滑油在太低或是太高溫的環境會失去效力,所以選擇的潤滑油必須在機械操作的溫度範圍內保持穩定,像是部分潤滑油適用低溫環境,其他潤滑有可能適合高溫環境。

 

我們再次提醒,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否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等細節,以上內容實在難以用一篇文章或簡單表格歸類。

 

金屬潤滑油多久換一次

機械處理的工作量和使用時間是金屬潤滑油更換頻率的兩大重要考量因素。若機械在最後一個步驟才使用潤滑油,通常機械相對乾淨,不需要頻繁更換金屬潤滑油,只需定期清理底部雜質即可。另外,在金屬潤滑油容易揮發的情況下,不使用時應加上蓋子以防揮發。

對於脫水防鏽金屬潤滑油,需根據水分置換的特性定期更換,底部水分每天排放一次,如果水分較少,可定期排放。

至於油槽部分,若油品置換性能良好,約可一年更換一次;但若油乳化嚴重,可能需要每個月全面更換一次,这样可以保障金屬潤滑油的效能及延長機械的使用壽命。

 

錯誤使用金屬潤滑油的隱形/健康成本有多高?

使用優質的切削液不僅僅是為了穩定金屬加工產品的產量與品質,若操作不當,就連工作人員在操作製程時也可能導致健康風險,這些隱蔽的成本將對生產工人和整個企業的藏著潛在影響。

  1. 機械耗損或是故障:如果沒有金屬潤滑油,機械的零件之間長時間摩擦,可能會導致機械磨損、熱量積聚,或是提早損換,如此一來便需要頻繁的維修和更換零件,提高維護成本。
  2. 效能下降:缺乏金屬潤滑油,導致機械零件長期磨損,造成機械效能下降,使機械需要更多能量來完成相同工作,如此一來將增加能源成本。
  3. 作業安全風險:如果機械未使用金屬潤滑油,可能導致零件磨損,意外導致停機或是損壞,因此將增加工作場所的安全風險,對操作人員造成危害。
  4. 環境影響:因為缺乏潤滑油導致潤滑度不足,可能會造成金屬零件磨損,產生金屬微粒造成環境汙染。
  5. 工作人員健康和安全:未有效的使用金屬潤滑油,可能會導致高噪音和振動水平,工人長時間在這樣的工作環境,會對工人健康造成不良影響,且維修機械時可能受到有害物質揮發或暴露,影響工作人員皮膚健康。

 

國內外切削油效果大評比

面對眾多機油產品總是猶豫不決嗎?更別說還分國內外品牌,讓人眼花撩亂的同時又該如何去作挑選呢?其實每種油品都有它適合的領域,透過下方詳細介紹後,想必您有能找到最符合期待的切削潤滑油。

  • 國外切削油

  1. 適應性:
    大多數情況下,國外切削油只加工單一材質,如果遇到多種材質的混合加工,不一定適用。
  2. 防鏽抗臭:
    在防鏽抗臭的部分,國外切削油會比較講求環保,以及降低對人體皮膚的傷害,所以抗臭只會做到基本,但是搭配良好管理,國外切削油也可以使用長達一年以上。
  3. 抗氧化:
    國外削切油抗氧化的技術目前還好,特別是遇到鋁合金系列時較容易氧化,防止材料變黑。
  4. 起泡:
    國外削切油有發生較多起冒泡嚴重的案例,這通常是因為液面太低、鐵屑沉積等諸多因素,導致機油流動性不佳,造成接觸空氣的面積增大,引發起泡;其後果則是容易影響加工效果,如:造成氧化生鏽、大量機油泡沫溢出導致加工台混亂。
  5. 加工性:
    在國外,加工技術相對成熟,這點在刀損表現上表現得非常有水準。
  • 國內切削油

  1. 適應性:
    台製削切油大多為泛用型,可以針對多種材質進行混合加工,但是如果沒有做好品管工作,比較容易產生異味。
  2. 防鏽抗臭:
    台製削切油防鏽沒有問題,但是抗臭方便各家添加的配方不同,有些油品本身異味很重,有些抗臭性不佳,尤其是用在加工鑄鐵;但好處是台製切削油可以提供添加劑,這部分國外切削油無法充分完成。

 

金屬潤滑油總結

本文簡單收錄了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。

而最重要的是,不管是什麼金屬都會需要金屬潤滑油的保護,讓機械器具可以使用得更久更長壽,不只在任何生產或是運作上都有極重要的保護價值在,好的器具可以增加產能與效率,更可以因著適當的保護而大大減少降低損壞的機率,因此建議大家一定要慎重挑選合適的金屬保護油來達到最佳的保養效果。

 

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