高效加工需要高效切削液

作者:本网编辑 文章来源:《MM现代制造》 发布时间:2010-07-05
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赵旭红先生--中化国际润滑油部技术经理

 


董晓明先生--壳牌(中国)有限公司金属加工油技术经理

 
姚雪先生--巴索国际贸易(上海)有限公司董事总经理

 


李云中先生--武汉俄美达润滑剂有限公司总经理

 


张初明先生--德国美凯优(中国)有限公司总经理

 

过去人们虽然感觉到切削液有用,但往往也只是将其作为生产加工中的一般辅助材料处理,但现在的生产实践却告诉人们:作为整个切削加工系统一部分的切削液,已重要到如此程度——如果切削液选择不合适或管理不妥会造成刀具无法正常使用,甚至无法正常生产。

不可或缺的环节

赵旭红先生:高效加工就是通过以最快的加工速度去除多余材料,得到人们要求精度的尺寸、形状、表面光洁度的加工过程。高速切削主要应用于模具加工以及汽车行业,它主要包含高速度切削、高主轴速度切削、高切除率切削。高效率、高精度、高柔性、数字化和绿色化是机械高效加工的特点,数字机床或者机床组合是高效加工最佳途径,一般来说,影响切削加工的重要因素还有加工材料以及切削液,其中最具可控性的因素就是切削液。一般用户可根据自己的实际加工工况要求金属加工液厂家提供合适的切削液,以保证加工高效率、高精度、且低成本。

高效加工需要高效切削液与之匹配。高速加工对切削液的润滑性、冷却性、清洗排屑性、稳定性、高压下泡沫性以及其他辅助性能都有严格要求。由于矿物油不能满足环保和实际的使用性能要求,切削液配方师开发了植物油基切削液和合成酯技术切削液,相同条件下,这类摩擦系数是矿物油的一半且极性高于矿物油的物质,能更好地在材料与刀具之间形成“膜”,起到润滑和冷却,并防止材料高温下熔接,提高加工表面的光洁度,事实上,这些技术已经在欧洲取得成功,尤其在汽车加工行业显示出独特的竞争优势。中化国际为一家发动机缸盖连续高速切削的服务中发现,这类半合成生物稳定性切削液能适合多种材料的高速切削,具有优良的去热性、润滑性、稳定性,加工后的发动机部件完全满足客户要求。此外,这类切削液还广泛应用于航空领域切削非常难加工材料-钛合金。

董晓明先生:现在,中国制造业已发展成为国民经济的重要组成部分,世界的制造业已经或正在向中国转移,中国已经成为一个制造大国。但应该说中国还不是一个制造强国。据报道,中国的劳动生产率只有德国的1/18,美国的 1/23,日本的1/25。这些数据说明,我们劳动力的绝对价格是比较低,但由于劳动的效率有时极低,往往分摊到单个产品尤其是高附加值的产品的成本并不低。因此,我们经常看到我们一些产品只有在劳动力密集的行业中才有狭小的生存空间。我们已经到了必须重视加工效率,从而降低制造成本,提高竞争能力的时刻。高效加工是一个系统问题,在切削加工中,工件毛坯、设备、刀具、夹具、切削液等组成了一个大系统,而且对于不少企业而言,这个“系统”可能并不仅仅表现为一台机床,而是整条生产线。过去人们虽然感觉到切削液有用,但往往也只是将其作为生产加工中的一般辅助材料处理,但现在的生产实践却告诉人们:作为整个切削加工系统一部分的切削液已重要到如此程度,如果切削液选择不合适或管理不妥甚至会造成机床无法正常生产,刀具无法正常使用。

实现高效加工,切削液可以做出自己的贡献。选择合适的优质切削液,可以使切削变得更快,更持久。更快意味着更大的进给量,更深的切削深度,更好的工件表面质量、无需二次加工,从而减少加工和工作时间,实现更大的加工量和生产效率。更持久意味着切削液的使用寿命和换液周期大大延长,从而减少启动时间和停机时间,降低处理费用,设备投资带来更好的回报。

生产效率和安全、健康、环保,作为金属加工油的两大着眼点,已经更多地被中国主流制造业关注到。因此,针对高效加工的需求,结合欧洲REACH的实施,通过与全球主要机床制造商的密切合作,壳牌不断改善配方,开发高性能产品,如采用先进的合成酯和生物稳定技术,减少或杜绝氯、活性硫、酚及其衍生物等某些危害化学添加剂的使用,从而实现更快、更持久的加工,实现客户的投资价值。

姚雪先生:生产成本是所有制造企业共同关心的问题,也是在消费时代决定企业成败的关键。在充分竞争的市场上,产品的价格是由市场决定的,因而,谁能有效地控制成本,谁就具有更大的竞争优势。生产成本的构成包括设备,人工,刀具,切削液和其他。其中机床设备,人工及刀具三部分占据成本的95%,而切削液的成本为其中1%左右。当企业正常运行的时候,设备,人工和刀具的投入已经完成。因而,如何在有效的时间内实现更高的产出,就成为降低产品加工成本的关键。这就是加工效率成为广为关注的话题的原因。

实现高效加工是制造企业对所有与机械加工相关行业提出的课题,也是近些年来机床,刀具行业努力的方向。事实上,在过去的十年中,现代机床为适应新材料,新设计的加工要求,无论在速度,刚性,还是柔性方面已经有了革命性的变化。为适应机床,工艺和材料的发展需要,切削液行业近年来在产品研发上也投入了大量的精力,主要在切削性能和系统稳定性方面对产品作了明显改进,以适应机床性能的要求。

李云中先生:要实现高效加工,切削液在整个加工过程中的作用是不容小觑的。具体来讲,切削液所做的贡献主要有以下几点:通过对切削液的性能不断改进,提高产品的润滑性,从而在切削速度高的情况下,延长刀具的使用寿命;通过产品良好的全面冲洗性能,提高工件表面质量,从而降低清洗成本;良好的溢流特性减少工件带走量,降低产品的消耗;良好的产品生化稳定性,产品使用寿命长,减少废液排放量,提高产品综合使用经济效益。

最适宜的产品选择,最佳的使用浓度,最稳定的PH值控制,最优良的实验室试验数据的提供及建议,最人性化的产品售后服务,才能达到产品最佳的使用效果,那就是让用户最满意。

全面的解决方案

姚雪先生:在机加工多样化和高速化的今天,巴索公司创造性地提出旨在解决制造企业核心问题,提高加工效率“液体切削工具”战略。“液体切削工具”战略具体的内容就是更快,更持久,为制造企业制订提高生产效率的综合解决方案。作为切削液行业中是一个革命性的举措,液体切削工具战略正在全球广泛实施并取得了明显的成效。

液体切削工具就是要改变一个切削液制造公司在金属加工过程中的定位,从一个消耗材料的供应商成为一个解决方案的合作伙伴。传统观念认为,切削液作为切削介质,是不得不用的消耗品。因而,设法降低采购成本是企业自然的冲动。然而,液体切削工具的解决方案中,切削液可以成为投资产品。切削液的投入可以大大提高机床刀具的使用效率,从而降低制造成本。这就是液体切削工具的核心价值所在。

董晓明先生:通过一系列的收购整合,壳牌已经成为全球润滑油产品线最完整的企业,不仅拥有世界著名的Tellus、Omala、Corena、Alvania、Albida等设备润滑油脂系列产品,而且还拥有高质量的水溶性切削液、金属切削纯油、成型加工油、热处理油、防锈剂、工业清洗剂、轧制油等全系列特种产品,其实力足以为包括钢铁、汽车及零部件、机器制造、电力、矿山等在内的现代工业提供完整的专业润滑解决方案。

在国内,我们已经组建了专业化、高效的特种产品团队,其他的销售团队和技术部门也都拥有资深的金属加工油人才。基于此,得以强化在中国的技术服务能力,同时不断完善我们的金属加工油专业实验室。而壳牌在中国投资兴建的金属加工产品制造基地也即将投入使用。

应该说,为了满足中国主流制造业的高效率加工的需求,壳牌已经从生产、研发、销售、服务等各个方面做好了准备。

张初明先生:在高效磨削脆硬材料中(如磨削硬质合金刀具和陶瓷刀具)常需使用流动性较好的磨削油(粘度一般4~7 mm2/s,温度 40℃)。这种较低粘度的油除了具备高冷却、高冲洗能力外还应具备很短的磨粒下沉时间,较少的排油损耗(低粘度油很容易与切屑分离),较高的过滤效果和非常好的油气分离能力。

当然,低粘度也意味着较高的油气、油雾以及较低的闪点。此外,由于在加工过程中使用者常接触油会带来对皮肤过敏的危险。为此,德国MKU化学有限公司并没有将矿物油作为基础油,而是使用医用白油作为基础油应用于磨削油的开发中。大家知道,医用白油在化妆品工业中是按照DAB 10(德国药典10) 规定的,因而在实际中不具备芳香成分,而这种油一般不能同EP极压添加剂一起配制,所以也就不能用于磨削加工中。
然而,德国MKU公司作为迄今为止世界上惟一借助其独特的配方工艺成功地解决了此问题的公司,因而能将EP添加剂的白油与较低粘度结合在一起用于磨削工艺中,从而实现了气味中性环保,对皮肤的绝对兼容性:它与以聚α烯烃(Poly-α- olefin)为基础油的磨削油(价格十分昂贵)相比具有很强的经济性和效率性。 根据不同的加工设备以及相应的过滤冷却装置,所有低粘度磨削油按照额外增加了抗油雾添加剂AN而设计。当然,在实际使用中,我们一直建议保持冷却过滤装置中的油温最好是24℃~26℃ 比较理想。

以上磨削油特别适合于硬质合金材料和高速钢切削材料中使用CBN砂轮和金刚石砂轮的磨削。它适合诸如HOFFMANN,MAHLE, TRANSOR等缝隙式过滤器以及RUMA等中心过滤系统中。产品广泛用于SCHUETTE,WALTER,JUNKER,SAACKE,ROLLOMATIC,AGATHON 以及HAWEMA等刀具磨床上。该产品已在世界范围内广泛应用,因为它真正实现了高效性,经济性和环保健康性的统一。

李云中先生:通过改善产品的润滑、冷却及其他相关性能,切削液往往能满足产品加工难度不断提高的要求。对此,一直以来,生产商都是通过加大产品的油含量和极压性物质加以满足。但是,随着石油产品的供应量减少,价格增长,环保理念的加强,人们开始改良产品的基础油,由传统的矿物油转为人工合成基础油。通过这种努力,一方面,增强了产品的润滑性,满足了加工要求;另一方面更有利于产品的废液处理,减少产品废液处理成本,达到增加产品经济使用效益的目的。

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