金属加工冷却液的两大主要功能是冷却刀具和降低切削过程中的摩擦。
冷却液其他的玉要功能包括清理切屑、防止腐蚀、保证生物稳定性和提供对操作员友好的环境。冷却液由复杂的化学配方组合而成，以满足这些专门性能要求。机加工厂通常有许多不同的加工操作，每个都有自己特定的冷却液要求。为了满足这些要求，冷却液配方已经衍生出数以百计其有不同功能的产品。过去，机加工厂往往在现场准备成打不同的冷却液来满足工程师针对每台机床采用鼓佳冷却液的要求。但是，加工车间不同冷却液引起了交叉污染和废液不相容等问题。此外，多种冷却液还引起了库存的增加。如今，机加工厂趋向于在车间对所有工艺都采用一种或有限数目的冷却液。这种做法促使冷却液供应商们开发更综合的产品，帮助在制造优良产品的同时解决冷却、润滑、防腐及微生物控制等问题。而对如此众多的工艺和市场上大量的冷却液品种，机加工厂在针对其操作而选择性能最佳、最经济的冷却液方而遇到了复杂的挑战。此外，对于各个特定工艺最佳冷却液这个问题，始终存在仁者见仁智者见智的现象。基本了解一下三大类主要冷却液——纯油、可溶油及合成剂——的各种成分如何对性能产生影响，可以使冷却液的选择变得简单。
可溶油成分的功能| 成份 | 功能 |
|---|
| 矿物油 | 润滑、防锈 |
| 油脂 | 提高润滑性 |
| 极压添加剂(硫、磷、氯) | 提高刀具寿命 |
| 乳化剂 | 允许与水混合 |
| pH引发剂 | 提高防锈性能和生物稳定性 |
| 杀虫剂 | 控制细菌和霉菌 |
| 去泡剂 | 控制泡沫 |
| 防氧化剂 | 防止氧化，使有光泽 |
| 颜料、香精 | 客户喜好 |
基础冷却液的特性
(采用降序，不包括添加剂的效果) |
|---|
| 润滑 | 冷却 |
| 纯油 | 合成物 |
| 可溶油 | 半合成物 |
| 半合成物 | 可溶油 |
| 合成物 | 纯油 |
纯油
不溶于水的纯油是从石油(矿物油)，动物或植物油衍生出来的，不用水稀释就可以“直接”使用。这些油其有很好的润滑性和防锈性、很长的油槽寿命及易于维护等特点，此外，它们不会变坏，因为生物通常只在含水的流体中才能生存。纯油可以是一种或多种不同基油的混合物，并且可能含有边界和/或极压添加剂，诸如硫，磷或氯化合物等。纯油可以降低刀具切削金属时产生的力，因此刀具可以进行干净切削并在工件上形成光滑的表面。添加剂可以提高纯油的润滑性，加强被切削金属与刀具之间的垫层。在极端加工情况下，添加剂有可能超出产品成分的20%。 尽管它们比未添加任何添加剂的同类产品价格更贵，但对于表面粗糙度和刀具寿命很重要的过程诸如挤压磨，要求严格的过程和攻丝及深孔钻等而言，带有添加剂的纯油有着至关重要的作用。此外，纯油还可以在重负荷加工中防止微观黏结，添加剂则可以提高金属的防粘结性能。但是，纯油不阻燃、会生烟，从而形成对操作员不友好的加工环境。纯油还可能在工厂几乎每个表面上都留下令人不愉快的油膜。可溶油
可溶油适合轻到重负向加工操作，包括有色金属和黑色金属加工在内。湿润剂及极压添加剂可以扩展可溶油的使用范围而包括更多通常采用纯油的重负荷加工过程。可溶油通常要么被归类为半合成物，要么被归类为真正可溶油，依据主要是浓缩物中所用油的含量。可溶油浓缩物中包含40%或更多油，将这些与水混合形成金属切削液，这些切削液因油和水混合而提供冷却——水具有很高的热容量并能很好地散热——润附能力则通过油和水混合实现，它们还通常在机床的移动部件上留下一层保护涂层。尽管可溶油带来了可以延长刀具寿命的高质量润滑液，但是它们并非始终具有与纯油同样等级的润滑性能。它们还比纯油需要更多的维护。水的使用使得可溶油史容易产生微生物，并更容易腐败，因此，加工厂必须遵守严格的预防维护措施来延长其油槽寿命。操作员需要密切注愈和可溶油结台的水的类型。若与硬水混合，则可溶油会在工件和机床上产生沉淀：地下水可能较硬，还可能含有加快腐蚀的氯离子或硫酸盐。机加工厂应该采用且有足够防腐性的一流冷却液，或者他们可能需要在冷却液中添加油槽防腐剂。另一方面，采用软水和可溶油基冷却液的机加工可能会存在泡沫方面的问题，因此需要采用诸如去泡剂之类的油槽添如剂。半合成冷却液
半合成冷却液是在水稀释性浓缩物中添加最多40%的石油配制而成的。也可以添加诸如乳化剂、湿润剂、防腐剂、极压成份及杀虫剂等。这些冷却液通常是半透明的，但也可能是透明的或完全不透明的。半合成冷却液可以在刀具上广泛应用，它们对中重负荷加工提供很好的润滑性。通过它们，操作员可以以更高的转速和进给进行切削，因为它们一般比可溶油具有更好的冷却和湿润性能。半合成冷却液采用更少的油配制，有时候具有更好的沉淀和清洁性能。由于它们的含油量比纯油或可溶油均少，因此它们产生的烟尘更少。半合成冷却液的缺点与可溶油的类似——水硬度影响其稳定性。硬水和水合成物混合使用，可能会引起在油槽中形成硬水沉淀物，而与软水混合，则会产生泡沫。合成冷却液
合成冷却液不含石油基油。通常，它们含有不溶于水的润滑油和防锈剂。供应商以浓缩物形式提供合成物，与可溶油很类似，它们与水混合形成冷却液。因只添加剂和添加到浓缩物中的水之故，合成物且有很高的冷却功能。同时它们最好用于高热和高速金属切削，诸如平面磨削等．添加剂对润滑性具有深远影响，当添加到某些合成物中时，可以比不含添加剂的纯油产生更好的润滑效果。重负荷合成物在过去几年中已经得到充分发展，如今可以应对大多数加下过程。合成物冷却液基于其组分可分为几大等级：简单的切削液用于轻负荷磨削操作。它们在一个油槽中混合后会形成透明液体，因此操作员可以看见正在切削的金属。复杂的切削液包含合成润滑油，用于可以高速进行的中/重负荷切工。它们也在油槽中形成透明溶液。可乳化切削液含有形成特定润滑油特征的化学物，且其外表类似于可溶油。合成物具有防止变酸全坏的能力，一般具有良好的微生物抑制性。大多数合成物用于防腐，并其有突出的冷却能力。传统上，合成物具有许多缺点。合成物通常比其同类油更贵。此外，某些合成物运行非常洁净。也就是说，其如同清洗剂的特性会引起某些合成物导致机床密封失效、操作员皮肤及黏膜干燥。许多合成冷却液会留下发黏、胶黏残留物。有些人相信．合成剂不易油雾化，但足这点不一定是真的。依据其成分和操作，它们可能不会产生如可溶油常出现油雾，但是它们依然可能油雾化，引起鼻、喉及眼内黏膜发炎。由于它们不含油，因此合成物对人类的皮肤伤害可能更高。正确选择冷却液的建议
最好的冷却液可以保护机床，并延长刀具寿命，同时提供操作员和环保健康和安全部门认可的环境。选择最佳冷却液以优化所有参数最好基于机床制造商及冷却液供应商的建议进行。工厂操作员和工程师们通常依靠冷却液供应商的专有知识来讨论和推荐针对被加工材料的最佳冷却液。大部分工厂想尽可能降低所用冷却液的种类，以减少冷却液维护和处置费用，并可以大批量购买冷却液而进一步节省开支。有些机床制造商对其产品要求采用特定冷却液。大量机床制造商提供一个推荐的冷却液表，并规定若用户不使用推荐的冷却液，则保修失效。当加工厂在考虑购买机床时，应该找到机床厂家并说明当前车间正在使用的冷却液。然后，厂家和冷却液供应商可以一起确定现用冷却液在各种新机床中效果会如何。
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