金属加工液主要由基础材料和功能添加剂组成,基础材料作为主体成分或载体,溶解和混合功能添加剂;功能添加剂则通过物理或化学作用,改善加工液的润滑、冷却、防锈等性能。以下是具体成分及其作用:
一、基础材料
基础材料是金属加工液的主体成分或载体,用于溶解、混合各种功能添加剂。常见的基础材料包括:
水:作为溶剂,溶解呈固态的高分子量聚醚组分,同时因其具有高的比热容,具有良好的带热效果,可有效防止工件热应力的产生。
基础油:包括矿物油、动植物油、合成油等,具有一定的润滑作用和冷却作用,也是各种功能添加剂的载体。
化学溶剂:如酒精等,用于调节加工液的粘度和溶解性。
二、功能添加剂
功能添加剂是金属加工液的核心组成部分,通过物理或化学作用,改善加工液的润滑、冷却、防锈等性能。常见功能添加剂包括:
油性剂:
成分:动植物油脂、高级脂肪酸、醇、酯、胺及金属皂等。
作用:在金属表面形成润滑膜,减少摩擦和磨损,提高加工精度和刀具寿命。油性剂的性能取决于其本身的油性强弱,油性强则附着力大,油膜厚度增加,摩擦因数低。
极压剂(EP剂):
成分:含硫、磷、氯类的化合物,如硫化烯烃、硫化动植物油、磷酸酯、氯化石蜡等。
作用:在高温高压下与金属发生化学反应,生成化学反应膜,在切削中起极压润滑作用,防止金属焊粘,保护机器和刀具表面。
防锈剂:
成分:油溶性防锈剂(如石油磺酸钠、环烷酸锌等)和水溶性防锈剂(如三乙醇胺、六次甲基四胺等)。
作用:防止工件在加工过程中或工序间存放时发生锈蚀,保证加工质量。油溶性防锈剂与油性剂在金属表面发生竞争吸附,需综合考虑与其他添加剂的配伍性能。
乳化剂:
成分:离子型(如磺酸盐、聚氧乙烯醚磷酸盐等)和非离子型(如脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚等)表面活性剂。
作用:使油和水形成稳定的乳状液,提高加工液的润滑性和冷却性。阴离子型表面活性剂具有高效的清洗、润湿和乳化作用,但易受硬水影响;非离子型表面活性剂不受强电解质无机盐和溶液酸碱性的影响,稳定性好。
抗氧化剂:
成分:如抗氧剂等。
作用:抑制或延缓高聚物和其他有机化合物在空气中的热氧化,防止聚合物材料因氧化引起变质,延长加工液的使用寿命。
降凝剂:
成分:如聚甲基丙烯酸酯等。
作用:降低加工液的凝固点,防止在低温下结冰,影响使用效果。
抗泡剂:
成分:如硅油乳剂、高级醇等。
作用:减少加工液在使用过程中产生的泡沫,防止泡沫影响加工液的润滑和冷却效果。
烟雾抑制剂:
成分:如某些高分子化合物等。
作用:抑制加工过程中产生的烟雾,改善工作环境。
防腐杀菌剂:
成分:如异噻唑啉酮、苯并异噻唑啉酮等。
作用:防止加工液在使用过程中被细菌和霉菌污染,导致发臭和变质。