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我國切削液的歷史與未來發展趨勢

日期:2015年4月28日 10:33

七乐彩胆拖怎么玩 www.pocndh.com.cn   前言:隨著世界以及我國在金屬機加工領域科學技術的飛速發展,金屬加工液的合成技術同樣發展很快,在激烈的市場競爭中,生產廠家對新產品的研發可以用日新月異來形容。一般而言金屬加工液主要分為水基金屬加工液(即切削液)和油基金屬加工液(切削油),然而在石油資源日益枯竭的今天,人們更希望開發功能強大的切削液來盡可能多的替代切削油,這不僅考慮到可持續發展的問題,還有利于降低生產成本以及減少對環境的污染。因此相比較而言生產廠家更樂于在切削液領域投入更多精力開發新產品。所以本文論述的重點也將放在切削液領域。
  

我國切削液發展歷史與近況


  切削液的發展基本是伴隨金屬加工工具(即機床)和加工工藝的發展而誕生并發展起來的一類精細化工產品,其主要作用是在機加工過程中對加工工件和刀具進行冷卻,另外還要對加工件和機床進行防銹、將金屬碎屑及其他雜質沖洗干凈。


  在上世紀五六十年代,我國基本是手動搖臂式機床,加工效率低,難度小,精度差,其產品的質量主要靠工人師傅的技術水平和經驗,因此在那時機加工對切削液的要求是很低的,一般是工廠有專人用一些亞硝酸鹽、醇胺等化學原料自行配制一些低檔次切削液。此類切削液主要起到冷卻和防銹的目的,而對于在需要高潤滑條件下加工的產品,人們一般使用皂化油來解決,在當時是基本滿足生產要求的。


  隨著我國改革開放的深入進行,到上世紀八十年代初期,我國在機加工領域有了長足的發展,大量引進了國外先進的生產技術和設備,這其中最主要的就是數控機床的引進。數控機床的使用一方面不僅加快了生產速度,也使得產品質量的可靠性和一致性得到保障,然而數控機床的快速加工狀態對于一般傳統的原始切削液來說根本滿足不了加工要求,例如高速運轉的機床,其刀具的切削的速度極大提升,從而要求切削液冷卻效率和潤滑效率的提升;機床噴頭壓力的增大,要求切削液具有較好的抗泡沫性和較強的過濾效果;機床儲液槽槽體的內置使得切削液在避光隔氧的條件下要有較強的抗菌作用;另外,切削液還具備一定的環保和生物安全性,對人體不產生刺激和過敏反應。在這一時期,我國切削液逐步進入快速發展階段。國外高端產品也逐漸進入我國市場。
  這一階段我國的科學技術水平總體很低,機加工產品初期主要是滿足國內市場需求。在進入九十年代中后期,我國機加工產品逐漸向國際市場進入,但此時我們的產品依然是以粗礦加工為主,在加工過程中以數量取勝,而產品附加值較低,從而使得廠家對切削液的質量要求也基本保持在一個中低端水平,主要是考慮到價格的問題。
  隨著我國近二十年的改革開放進程的延續,我國在金屬機加工領域的產能出現明顯過剩現象,使得國內很多廠家被迫向國際高端產品領域進軍,整個產業面臨要么升級要么淘汰的狀態,因此國內一些實力強且具有一定技術實力的廠家率先進行產業升級,淘汰老舊設備,引入國際最前沿的機床設備,如日本馬扎克機床。此類機床的主要特點是加工精度高,加工速度快,機床噴頭壓力非常大,有的在二三十公斤的壓力,使得切削液要具備比以往更加強勁的潤滑能力、極壓抗磨能力、抗泡沫能力,此外,切削液工作液的廢液要便于回收處理。
  目前,國內切削液產業基本上同金屬加工產業一樣,處于參差不齊的雜亂狀態,全國各地擁有數不盡的小作坊式廠家,此類廠家雖不成規模,產品質量也難以保證,但一般都是就近銷售,擁有價格優勢,對于要求不高的廠家有吸引力,但此類廠家一般不具備水處理能力,偷排的可能性很大,對環境尤其是水體的污染和富營養化存在很大威脅。在高端領域,近幾年國內有幾家切削液生產商進步速度很快,如天津泰倫特化學、遼寧華陽安塞、湖北波爾等化學有限公司在國內已處于領先水平,其中天津泰倫特化學有限公司在最近的幾次產品知名度調研中已經和嘉實多、福斯、奎克、馬斯特等國外知名品牌齊名。
  切削液功能:由單一向特種功能發展與提高
  以目前的金屬加工現狀來分析,未來切削液研發的重點在保障基本指標提高的基礎之上向單一一種或幾種特種功能方向發展,以便適應金屬機加工的特定要求。
  在防銹功能方面,尤其要注意在高溫高濕條件下對金屬工件的防銹效力(近幾年由于溫室效應的加劇,在夏天我國南方高溫高濕現象亦成加劇態勢),解決的方向應當著重放在解決切削液在金屬加工表面所形成防銹膜的抗水效應上面,兩個主要的解決路徑,其一是要使表面鈍化防銹膜的結晶體更加致密,且要有極低的溶度積常數,從而更好的防止水的滲入,以便阻斷金屬表面所進行的原電池反應;另外對于乳化型切削液而言,其一部分防銹效力來自乳化油的陰極防護,那么對于所形成防護膜的抗二次水溶性將是至關重要需要解決的。
  在潤滑和極壓功能方面,一般傳統微乳化和全乳化切削液能基本保障現代機床的使用要求,但是由于其對于腐敗變質難以控制,而且也由于在使用過程中容易出現工作液粘度逐漸變大而使得過濾困難等現象,人們更愿意尋找一種高潤滑、高極壓的全合成切削液,這其實也是目前在切削液研發領域里最高端的課題之一,對于傳統聚醚型水溶性潤滑劑而言,較低的潤滑效力和較高的價格使得這類產品基本不能滿足要求,需要另辟蹊徑來和成功能更強大的單體材料。
  在環保方面,隨著國家對工業廢水的強制性零排放要求的實施,對切削液工作液廢水進行循環處理的可操作性和易操作性就成為擺在我們面前的現實問題,因此切削液廠家在研發產品之時就必須要考慮這一問題,應當說,陰離子的使用較非離子更易于后期處理,因此多功能強效陰離子表面活性劑的開發是極其重要的。
  另外對于切削液在低毒性、人體低刺激性和低氣味方面,近年來人們的要求也是越來越高。在對切削液毒性方面的認識,很多人存在著錯誤概念,以為氣味越大其毒性也越大,其實這兩者之間沒有絕對的必然聯系,但是較明顯的刺激性氣味至少會給人們帶來不舒適、不愉悅的感覺,因此也同樣需要引起重視。
  研發一款好的切削液,同樣需要性能優異的單體原料的供應。在近幾年,雖然有不少單體原料源源不斷被開發出來,但多數只是對傳統原料進行分子結構上的簡單修飾或是對產品進行更好的提純而已,很少有對傳統原料進行分子結構上的革命性改進,也使得切削液新品研發受阻很大。泰倫特化學認為今后切削液原料的改進方向之一將是對天然生物分子材料進行人工化學修飾,例如對天然水解蛋白質進行化學接枝,這樣得到的材料不僅更安全環保,還往往賦予切削液以強大的物理和化學指標。

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