德国冷却润滑液使用状况调查
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现在和将来,大部分切削加工将使用大流量的冷却润滑液系统。

图1(鼠标悬浮窗口放大,单击查看放大全图)
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在切削加工中使用冷却润滑液已有很长历史,而这种状况在可预见的将来也不会改变。早期曾预测干式切削会很快流行,但现在的情况不是这样,而且在将来,大部分切削加工将使用大流量的冷却润滑液系统。德国联邦政府经济和出口管理部门的统计数字显示:在德国,从供应的水溶性和非水溶性冷却润滑液的吨数来看,其消耗量并没有减少。图1为德国在过去6年里冷却润滑液供应量的变化。

干式切削和微量润滑切削并未大面积推广

干式切削(广义来讲也包括微量润滑切削)在过去12年中受到重视,在此期间做了大量研发工作,迄今大多数工件材料基本上都能进行干式切削。根据一项对刀具制造商和机床制造商的调查发现,干式切削并没有像预期的那样得到应用,目前它只占有12%的市场份额(图2)。尽管湿式加工在劳动保护和环境保护方面存在缺点,但目前湿式加工仍然占优势。
干式切削没有得到很快推广有许多原因,主要的原因是担心改换干式切削的工作会影响生产的正常进行;由于满负荷运行的机床和相关人员的缺乏,很难保证这种改换不会影响生产的正常进行。因此,很少有将原有加工流程改造为干式切削的。但是,干式切削所占的比例还是提高了,因为在新建生产线时(尤其是批量生产的情况),对于是否采用干式切削或微量润滑切削给予了考虑。因此,在批量生产领域,干式切削的市场份额在五年内估计可达27%;接受调查的专家预测,在所有的加工领域,干式切削将占到15%的市场份额。

酯类的合成油和水溶性系统应用前景好

无论是水溶性还是非水溶性的冷却润滑液,其基础油可以是矿物油、天然或合成的酯类、合成的碳氢化合物和聚二醇。其中,生物上可分解的酯类产品在未来的市场份额会增加。与矿物油相比,酯类基础油有生态上的优势和技术上的优点,包括:
  1. 对水环境的保护较为有利;
  2. 较少汽化损失;
  3. 寿命长;
  4. 燃点高;
  5. 不伤害皮肤;
  6. 有较好的润滑性,可获得较好的加工质量。
成本较高和生产周期较长阻碍了酯类油的进一步推广应用,目前酯基产品只占有5%~10%的市场份额。但由于其显著的优越性,有关人士预测,将来酯基产品(尤其是不含矿物油的水溶性产品)占有的市场份额可达50%。

多功能油只限于个别应用场合

多功能油的特点是至少适用于2个以上的不同应用场合,它们既可作为机床的液压油,又可作为切削油,从而解决了液压油与切削油相互混入的问题。
由于多功能油要用一个产品系统去覆盖广泛的应用领域,因此对于某一个具体的加工,只能是一种折衷的选用。多功能油在将来的发展前景不太大,尽管总的趋势是减少切削液的品种,放弃对每种加工都开发特定切削液的做法。

相关立法工作正在进行中

为了防止化学制品对人类和环境可能造成的危害,欧盟委员会正在就化学制品的登记、评估和批准的欧盟法律草案(REACH)进行新一轮的激烈讨论,预计到2007年中,REACH将会生效。届时在欧盟,年生产或进口一吨以上的化学制品,对其每一个可预见的应用领域(包括用作冷却润滑液)必须经过登记、评估和批准,申报费用计入材料成本。由于那些作为冷却润滑液添加剂的化学制品用量少,使登记成本高得不成比例,因而不得不放弃使用或导致冷却润滑液价格大幅上扬。而添加剂的改变或调整会暂时影响冷却润滑液的质量,进而影响到加工工艺的调整。REACH的实施将要求冷却润滑液制造商提供更详细的产品数据,因此配方的保密将更加困难。
欧盟已公布的“生物杀菌剂指导书”是下一步REACH的预演,已经涉及了市场上可供货的生物杀菌剂的80%,从而使价格有所提高。因为细菌经过一段时间后会适应生物杀菌剂,使其失去杀菌效果。冷却润滑液制造商希望,如果现有的生物杀菌剂也需要申报,最好不要有大的变化。为此,一些冷却润滑液制造商也开发了无生物杀菌剂的产品,经试用取得了很好的效果。

优化冷却润滑液是提高加工效率的重要因素

通过将冷却润滑液与具体加工过程优化搭配,可以提高加工效率、延长刀具寿命和提高加工表面质量。然而,润滑工业协会的领导人Müller博士认为,很多企业并未认识到冷却润滑液的重要性。企业因为生产任务忙或人手不足
本文作者:赵炳桢(编译)
原载:《工具展望》2008年第2期
上载于:2009-6-26 9:41:31

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