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切削液技术的发展现状和未来趋势

悬赏分:0 -   提问时间 2019-12-09 09:20
在机械行业中,切削液被广泛应用於各种切削加工过程,例如车削、铣削、磨削、钻孔等,以使加工参数得到优化。
 
在切削液技术的发展过程中,我们可以看到两个特点:第一,切削液的产品数量越来越多,种类越来越齐全,功能也越来越细化。针对不同的加工方式,都有相应的切削液与之对应。第二,切削液的技术越来越完善,因此加工效率得以不断提高。
 
除此之外,伴随着现代制造业的高速发展和人们对环保的日益重视,切削液技术也处於改良和更新的循环中,新型切削加工技术不断涌现。
 
切削液技术的发展现状
 
面对切削液市场发展日趋成熟、切削液产品呈现多样化的态势,国际标准化组织和一些工业发达国家都制定了相关的切削液分类标准。美国材料协会制定了金属加工液及相关材料分类标准ASTMD2881—03,日本标准协会在2000年也制定了新的切削液标准JISK2241。
 
我国於1989年制定了国家标准GB/T7631.5—1989《润滑剂和有关产品(L类)的分类第5部分:M组(金属加工)》,将金属加工润滑剂分为两大类,即以强调润滑性为主的加工类型和以强调冷却性为主的加工类型。值得一提的是,与美国材料协会制定的标准相同,我国的这些分类标准囊括了金属成形加工,如锻压、冲压、拉拔、轧制中所用的润滑剂,而非本文所讨论的去除加工(即切削加工)类型的润滑剂,故不再冗述。
 
虽然各种分类标准各有不同,但根据切削液的组成和状态,都大致按照水基和油基两大类来进行划分。
 
水基切削液需要用水稀释後加以使用,根据稀释後的状态可分为乳化切削液、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状;合成切削液原液一般不含油,因此可以与水互溶,配制後的切削液多为透明;微乳化切削液原液中含油量(即油性添加剂含量)较小,而表面活性剂、防剂含量较大,加水配制後呈半透明微乳状,外观介於前两者之间。
 
油基切削液(亦称切削油)一般直接使用,基本成分是基础油。根据不同的加工需要,加以性质不同的各种添加剂,就形成了种类不同的切削油。油基切削液按照基础油和添加剂的不同,大致可分为纯矿物油、纯合成油、活性极压切削油、非活性极压切削油和减摩切削油。
 
切削液市场调查分析
 
在汽车工业不断发展壮大、机加工产品出口日益规模化等因素的刺激下,我国机械加工业的总体水平也不断得到提升。据估算,我国目前金属加工润滑剂的市场总需求约为25万吨MyCIMT,按照加工和用途的不同类型进行划分,各自所占的比例如表1所示,其中切削加工(即去除加工)液占到加工润滑剂总消耗量的38%。
 
就切削液而言,从其分类来看,目前的用户大多偏好水基产品,即可溶性切削液和乳化液,这一比例大约占到市场份额的70%;从使用切削液的行业分布来看,各行业所占的比例大致如表2所示;从切削液的品牌来看,目前占据市场份额前列的大都是来自国外的切削液品牌。
 
造成这一现象的主要原因是一些国外品牌历史悠久,有的甚至拥有百年以上历史。这些公司的研发实力深厚,产品质量稳定并且与世界上先进的机床商保持着良好的合作关系,拥有研发和实践的优先平台,因此长期在添加剂技术专利领域遥遥领先。
 
另一方面,国产品牌往往依靠较低的价格来争取市场,成本的压缩又导致产品质量得不到提高,最终难以获得市场认可。因而这样的市场策略必须在创新型技术经济发展模式的宣导和推广下得到改变。大力提高企业自身的技术创新能力,不断推进企业自主知识产权的开发,才能全面提升企业自身品牌的市场竞争力。

切削液的未来趋势
 
纵观21世纪的切削液市场,一些新兴切削技术和相应的产品接连面世。面对人类环保意识的提高,市场对於切削油绿色环保性能的要求越来越高。例如用生物可降解的、不含芳香烃的聚烯烃合成类物质代替矿物油作为切削油的基础油,用钨酸盐、钼酸盐代替水基切削液中的具有毒性的防添加剂的方法逐渐得到推广。
 
追求加工效率和生产质量是工业永恒的主题,性能卓越、稳定,使用周期长而持久的切削液产品也逐渐受到市场青睐。虽然这类产质量高价贵,但市场用户也慢慢习惯对生产成本进行综合核算,以此去衡量切削液产品的性价比。
 
随着加工分类越来越细,切削液也有非标准化的发展趋势。例如针对高速磨削,有的企业研发出了高性能磨削油,从而改变了以往用切削液代替磨削油的操作方式。
 
除此之外,还有将液态氮作为切削液、选择适当用量的切削液以达到最佳切削效果、干切削等新技术,这不再一一详述。就整体趋势而言,新兴切削技术将以追求高效率、高性能、低污染和低能耗为目标,引领切削液工艺技术不断向前发展。
 
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