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金属加工液行业面临诸多挑战

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摘要:金属加工液行业正在处于困境之中。越来越多金属加工设备转向使用水基加工液,但是加工液生产商却不能使用某些实现产品高效长寿的原料成分。
 金属加工液生产商正在面临不断出现的新技术以及人体健康、安全、环保法规的挑战。业内部分人士认为无法战胜这些挑战。
 
金属加工液行业正在处于困境之中。越来越多金属加工设备转向使用水基加工液,但是加工液生产商却不能使用某些实现产品高效长寿的原料成分。
 
金属加工液

金属加工液营销商与其他润滑油营销商面临着类似的压力。用户希望加工液可以用于更高温和磨损更大的工作环境,同时能减少沉积、延长换油周期。他们还希望减少废物,尤其是有害废物的产生。
 
刀具的工作速度越快,温度越高;刀具材料越新型(如硬合金、陶瓷),磨损越大。这些工作场合需要更强的冷却,人们更青睐水基加工液,因为水比矿物油拥有更强的热传递性能。
 
普通润滑油与冷却液混合流动在工作区域,但微量润滑并非如此,它是通过在刀具和工件上形成润滑膜来减少摩擦,从而降温;它的形成条件与当下的工作条件截然不同。与此同时,3D打印、材料变形和干切削不需要润滑油,因此整个加工液市场的规模和收入都缩水了,用于研究新产品的资金自然也减少了。
 
这次风暴的爆发始于法规的出台,欧洲化学管理局颁布的生物灭杀剂法规就是其中之一,它严格限制了大多数生物灭杀剂的使用,这些产品可用于避免水基加工液滋生各种破坏生物膜、影响乳化稳定性以及产生毒素、气味的细菌。
 
Grand View Research公司的报告显示,2018年全球金属加工液的年产值为107.5亿美元,到2025年,年产量预计达到365万吨,价值140亿美元。
 
无法满足需求
 
这个局面的成因是生产商的选择与市场需求无法调和。用户希望产品使用寿命长,但是大多数会释放甲醛的生物灭杀剂被生物灭杀剂法规列为1b级致癌物,必须贴有危险警告标签。
 
另外,车间希望使用具有稳定乳化性的可溶性油,但是大多数乳化剂都是生物可降解的,可以被细菌分解。油液生产商可以通过各种手段来保证乳化性和润滑性,实现这些功能的表面活性成分可以减少油液老化或者水质硬度(当地自来水的钙、镁离子含量)发生改变时产生的泡沫。
 
目前使用的成分大多是天然产物衍生物,具有良好的生物可降解性。石化替代物,顾名思义,不属于天然产物。降低生物可降解性意味着延长油液寿命。这两种手段都与许多主要消费者和OEM的可持续目标相违背。
 
水供应不足
 
放眼世界,几个金属加工行业发展繁荣的地区到2040年将会面临更大的缺水压力,那时水的使用可能受到严重限制。意大利、乌克兰属于高风险地区,它们的金属加工行业也将受到严重影响。西班牙、土耳其、希腊、北非(除埃及外)、中东、印度和巴基斯坦的风险也极高。再加上经合组织预测到2050年,制造用水量将增长40%,金属加工液企业及其供应商自然需要面对几个重要的问题了。
 
不能想当然地转换成油基加工液。油基加工液无法应对上文提及的高温工况,而且其油雾还会引起健康、安全和环境问题,另外,当其落到墙地和设备表面时,还会存在卫生问题和滑倒的风险。
 
不过目前来说,生物灭杀剂法规是最主要的问题,它可能是金属加工液生产商有史以来面对的最大难题。根据法规规定,所有被列为会甲醛释放体的原料——然而并非所有加工液都会释放甲醛——在欧洲市场都必须贴有H350危险说明编码和严重健康危害警告标志,这样一来,德国的所有车间就会停止使用这些加工液。
 
同时近年硼酸不断减少,限制汽车和航空OEM使用的物质名单也不断扩大。一名业内人士表示,企业按照欧洲化学管理局的REACH认证(化学品注册、评估、许可和限制)要求使用合规的物质,从而保护员工的健康,并建立灰色、红色和黑色级别的清单,把对人体无害但是对公司声誉有影响的物质列入在内。
 
目前许多具有杀菌功效的原料都属于杀真菌剂,而不是杀细菌剂。这意味着它们可以保护油罐中的油液,但是不会影响油液浓度。

改变商业模式
 
业内其他人员呼吁改变当下的商业模式,他们认为企业应该停止把所有事情都当作商业机密。他们提议促进终端用户、金属加工设备和刀具供应商、车间、加工液供应商进行更多合作。
 
在车间使用防腐剂和接受加工液寿命缩短,这两个方法的落实需要业内通力合作。前者是行得通的,不过需要进行员工培训或安装加工液自动补充系统。这两个方法都很吸引人,但是小企业可能无法承担任何一个方案的增加成本。加工液寿命缩短意味着浪费加重,这需要下游用户改变他们对供应商的可持续要求。
 
他们提出的另一个建议是能否授权REACH法规确定的甲醛释放体用于各种金属加工液的配制,这需要得到消费者和贸易联合会的许可。
 
(本文节选自《润滑油情报》杂志2019年9月刊,如需了解更多金属加工液发展内容,欢迎来电索刊:020-87766826、87766563、87766589。)
 
 
 
 
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