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浅析铝合金加工时水溶性切削液的选择问题

点击次数:620次  发布时间:2019-01-07
  浅析铝合金加工时水溶性切削液的选择问题
  铝合金在物理性能上与大部分钢材和铸铁材料相比,具有很多明显的特点:强度、硬度与纯铝相比提高很多,但与钢材相比强度与硬度低,切削力小,导热性好。由于铝合金质软,塑性大,切削时易粘刀,在刀具上形成积屑瘤,高速切削时可能在刀刃上产生熔焊现象,使刀具丧失切削能力,并影响加工精度和表面粗糙度。此外,铝合金的热胀系数大,切削热容易引起工件热变形,降低加工精度。铝合金的腐蚀形态主要表现为表面变色和孔蚀。铝的表面由褐色变为黑色,大面积的变色不会发生孔蚀。孔蚀是小而深的侵蚀,但有时孔蚀相互连通形成大的孔洞,析出白色粉末,俗称白锈。
  根据加工条件和加工精度的不同要求,应选择不同的切削液。由于高速加工可产生大量的热量,如高速切削、钻孔等,如果产生的热量不能及时地被水溶性切削液带走,将会发生粘刀现象,甚至会出现积屑瘤,将严重地影响工件的加工粗糙度和刀具的使用寿命,同时热量也会使工件发生变形,严重影响工件的精度。因此水溶性切削液的选择既要考虑其本身的润滑性,也要考虑其冷却性能。对于精加工,选择乳化型减摩切削液或低粘度的切削油。对于半精加工和粗加工,可选择低浓度的乳化型减摩切削液或半合成减摩水溶性切削液等具有良好冷却性能的切削液。
  对于磨削加工来说,磨削下来的磨屑非常细小,而且在磨削过程中会产生大量的热量,因此选择切削液时既要考虑润滑和冷却性能,还要考虑切削液的过滤性。如选择的水溶性切削液粘稠度过大,切屑不能及时沉积下去或被过滤出去,那么就会随水溶性切削液循环到加工区而划伤工件表面,从而影响加工表面的光洁度。因此,对于精磨或超精磨选用低粘度减摩磨削油或半合成减磨切削液。对于半精磨或粗磨,可选用低浓度的半合成水溶性切削液或全合成切削液。
  在水溶性切削液的选择方面,除了要考虑切削液的润滑性、冷却性等性能外,还要考虑切削液的防锈性、成本和易维护等方面的性能。切削油易选用粘度相对较低的基础油加入减摩添加剂,这样既可以达到润滑减摩,也可以具有很好的冷却和易过滤性。但是切削油存在的问题是闪点低,在高速切削时烟雾较重,危险系数较高,而且挥发快,用户使用成本相应变高,因此在条件允许的情况下,铝合金切削液厂家建议尽量选用水溶性水溶性切削液。
  对于水溶性切削液,更重要的是考虑其防锈性。现在常用的水性铝防锈剂有硅酸盐和磷酸脂,对于工序间存放时间较长的工件,在加工时易选用具有磷酸脂型防锈剂的切削液,因为硅类物质与铝材长时间接触会发生腐蚀产生黑色的“硅斑”。水溶性切削液的pH值多保持在8-10,如果防锈性不好,铝材在这种碱性条件下很容易被腐蚀。
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