環(huán)保切削液的研究現(xiàn)狀及意義
環(huán)境資源問題是當(dāng)前人類面臨的一個(gè)重要問題。對(duì)于綠色制造而言，就是實(shí)現(xiàn)資源利用最大化和環(huán)境影響最小化。切削液在制造加工當(dāng)中起著至關(guān)重要的作用，盡管干式切削技術(shù)在某些加工工藝當(dāng)中得到成功應(yīng)用，但由于冷卻性能較差及所應(yīng)用工藝的限制，切削液的運(yùn)用仍不可或缺。在切削加工過程當(dāng)中，為了減少摩擦帶來的能量消耗，保證工件質(zhì)量以及提高刀具壽命，切削液必須具有良好使用性能。切削液廣泛使用給我們帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也威脅著生態(tài)環(huán)境和人體健康:未經(jīng)處理的切削液當(dāng)中，由于防銹劑磷酸鈉的累積，會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)富營養(yǎng)化進(jìn)而引發(fā)赤潮;殺菌劑苯酚的生物降解性較差，對(duì)水生物具有很大的危害；一些表面活性劑會(huì)使人體皮膚脫脂、紅腫，甚至出現(xiàn)開裂、化膿的嚴(yán)重后果;亞硝酸鈉和磷酸鈉等添加劑對(duì)環(huán)境和人體危害非常大。因此，在滿足加工性能的條件下，研究和開發(fā)性能優(yōu)越、對(duì)環(huán)境友好、對(duì)人體無毒無害并且生物降解性好的環(huán)保切削液具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1切削液的作用
切削液是以澆注的方式進(jìn)入到切屑形成區(qū)，起到潤滑和冷卻的作用。具體目的是：
1. 提高工件的精度和表面質(zhì)量；
2. 延長刀具壽命；
3. 帶走切屑雜質(zhì)；
4. 迅速帶走加工區(qū)域的熱量
5.起到工序間工件的防銹以及保護(hù)機(jī)床漆膜
6.提高加工效率
7.降低生產(chǎn)成本和能耗。
因此，要求切削液具有冷卻、潤滑、清洗、防銹等多種功能。
冷卻作用：切削液依靠其熱交換的能力，將切削時(shí)產(chǎn)生的熱量迅速帶走，防止刀具和工件發(fā)生熱變形，提高刀具壽命和工件質(zhì)量。
潤滑作用：切削液在加工表面產(chǎn)生吸附作用并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成很薄的潤滑膜。這層潤滑膜能減少刀具與切屑、刀具與工件表面之間的摩擦，抑制積屑瘤的產(chǎn)生，防止刀具切削刃的摩擦磨損，同時(shí)提高工件的表面質(zhì)量。
清洗作用：切削液當(dāng)中的表面活性劑能將粒子從吸附表面帶走，并在金屬表面形成一層吸附膜，阻隔其進(jìn)一步粘附，從而起到清洗作用。
防銹作用：切削液當(dāng)中的防銹劑能吸附在金屬表面，使其避免受到周圍腐蝕介質(zhì)的銹蝕，同時(shí)滿足工序間的防銹要求。
2環(huán)保切削液的意義
目前，許多國內(nèi)外學(xué)者正致力于研究一些非傳統(tǒng)切削液的加工方式，希望減少或者消除對(duì)環(huán)境的影響。但是從研究結(jié)果上來看，無論是液氮冷卻、干切削或者噴氣冷卻，在發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)的同時(shí)也有一定的局限性。
例如采用以上幾種方式進(jìn)行加工時(shí)，由于潤滑性不佳，或多或少要使用一些潤滑劑；加工完成后，必須再進(jìn)行防銹處理的工序，而防銹劑同樣也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。因此，切削液的使用仍不可或缺。研究和開發(fā)高效綠色環(huán)保型水基切削液以滿足日漸苛刻的生產(chǎn)要求，完善切削液廢液處理方式，研究更為有效的切削液供液方式，實(shí)現(xiàn)切削液的綠色使用與管理和實(shí)現(xiàn)切削液“以水代油”的轉(zhuǎn)換都具有重要意義。
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