道达尔电火花加工油的技术参数和应用范围
赵坚 道达尔（中国）润滑油有限公司
电火花放电加工是利用浸没在工作液中的电极和工件间脉冲放电产生电蚀作用的特殊加工方法（英文简称EDM），主要用於加工具有复杂断面的型腔的模具和零件。电火花放电加工在现代制造领域，特别是在模具制造行业中占据着重要的地位。近20年来，随着中国制造业的飞速发展，电火花加工技术在中国得到广泛应用。目前，仅在珠江三角地区就有数以万计的各种电火花机床。
电火花放电加工介质必须利於电火花放电
作为世界五百强企业的道达尔公司（TOTAL），多年来一直致力於电火花放电加工介质的研究。电火花加工介质必须具有较高的绝缘强度，以利於脉冲性的电火花放电。电火花的主要作用是维持工具电极与工件之间适当的绝缘强度，压缩放电通道，使放电能量集中到极小的区域内，排除放电间隙产物，冷却电极与工件，降低电极的损耗。
以前，电火花加工油并不被广大客户所重视，许多企业都采用煤油、变压器油和含有芳烃含量的矿物油所替代，由於其闪点低，挥发快，对人体健康有害，出於环保安全考虑，逐步被淘汰。随着环保要求的不断提高，机床逐渐升级换代，开始出现合成型、高速性和混合性电火花加工油。道达尔电火花加工油，采用高度精炼，芳烃含量极低的优质矿物基础油调合而成，皮肤适应性好，对人体无害，其特点包括：粘度低，对电极间熔渣有极佳的清洗性能；良好的过滤性，迅速清除加工中产生的间隙产物；良好的抗氧化性能和热稳定性，使油品具有极长的使用寿命；无色无味，便於观察加工情况，改善工作环境；所取的馏分极窄，沸点高，能最大限度地减少挥发损失；闪点高，降低火灾发生的风险。由於出色的产品加工性能，道达尔电火花加工油获得阿奇夏米尔机床公司的认可，并被广泛应用在各类电火花机床上。
道达尔公司电火花加工油分为三个产品，即EDM1、EDM22、EDM3。通过多年来模具行业中的应用，逐步摸索出一套电火花放电加工介质应用方法，包括电火花加工介质的维护和过滤，混粉镜面加工应用，降低加工表面的粗糙度和提高表面耐磨性、耐蚀性能，缩短放电加工时间，提高生产能力。
混粉加工的最新研究成果
近来，道达尔公司与阿奇夏米尔机床公司对混粉镜面加工介质进行深入研究。混粉加工就是在电火花加工油中按一定浓度添加具有导电性金属和非金属粉末（矽、铝粉等），改变放电间隙内的火花放电状态，降低介质击穿强度，提高有效脉冲放电率，减少单脉冲放电能量，使在加工表面均匀分布，并形成大而浅的放电蚀坑，最终形成表面粗糙度小，具有镜面反光效果的加工表面。
道达尔电火花加工油改变放电间隙内的火花放电状态，最终使工件表面具有镜面反光效果
混粉加工技术最早是由日本毛利尚武等人发明，中国在2005年开始重视这门技术，并在模具电火花行业内逐步推广。阿奇夏米尔机床公司通过多次研究试用发现，电火花加工油粘度对混粉加工具有很大影响，粘度低油，沈降效果好，便於冲油去除间隙放电产物，一般适用於形状复杂、尺寸精密的精加工和超精密加工。而混粉镜面加工，低粘度放电加工油的加工表面，镜面效果反而不如粘度稍高EDM3电火花加工机油，一般采用EDM3作为镜面加工介质为佳，同时发现，混粉加工不仅可以降低表面粗糙度，而且加工时间明显缩短，可以提高生产能力。
放电加工介质的过滤问题
放电加工介质过滤也是一个主要问题，加工後产生的放电产物，容易污染电火花加工油，减低绝缘效果，并容易出现拉弧放电，影响加工表面质量。目前，现场可以看到采用较高精度过滤网硬性过滤，只能更换过滤网来获得高清洁度加工油。所以，在这样情况下，采用低粘度电火花加工油，其过滤效果好，明显优於高粘度油。而在混粉镜面加工时的过滤依然是一个问题，正在考虑采用离心过滤法或其他过滤办法，使电火花加工油获得再生。
未来市场趋势
随着巿场对模具制造提出更高要求，电火花加工介质对镜面加工和精密型腔模制造起到十分重要作用。只有正确应用电火花加工油，通过现场实践不断摸索，才能推动电火花加工油应用技术的发展。而使用高品质的电火花加工油，有助於模具制造企业提高模具产品的质量，降低消耗，提高生产效率。
本文供稿：积架石油化工有限公司
模具加工过程中工件表面的切削变形问题
在模具加工过程中，刀具通过强剪切力使工件表面发生切削变形，具体的剪切过程如下图所示：
第I 变形区：即基本变形区，金属剪切滑移，成为切屑。金属切削过程中的塑性变形主要集中在此区域，高温，易烧结；第II变形区：靠近前刀面处，切屑排出时受前刀面挤压摩擦。此变形区的变形是造成前刀面磨损和产生积屑瘤的主要原因；第III变形区：已加工面受到後刀面挤压与摩擦，产生变形。此变形区是造成已加工面加工硬化和残余应力的主要原因，会对工件的表面光洁度产生影响。
在切削过程中，刀具、工件、切屑都会因为挤压和摩擦作用而产生大量热量，因此，此时需要通过喷射液体，在剪切区域提供润滑和冷却作用。
金属加工液是模具制造行业中广泛采用的润滑冷却液，它可以提高加工精度、减少刀具磨损，满足所需的多种加工工艺。实践证明，选用合适的金属加工液，能有效降低切削温度，降低表面粗糙度1~2级，减少切削阻力，成倍地提高刀具和钻头的使用寿命，并能把加工碎屑从切削区冲走，避免其夹杂在加工表面和刀具之间发生二次切削，因而提高了生产效率和产品质量，故它在模具加工中应用极为广泛。
随着模具工业技术的不断发展和进步，新材料、新工艺不断涌现，在模具制造过程中选择合适的金属加工液对於保证产品加工质量，提高加工效率，减少环境污染都是至关重要的。
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模具制造对金属加工液的性能要求
在模具制造的过程中，要求金属加工液能提供冷却、润滑、清洗、防锈四个性能，这四个性能并不是完全孤立的，它们既有统一的一面，也有对立的一面。比如纯油切削液的润滑、防锈性能较好，但冷却、清洗性能差；水溶性切削液的冷却、清洗性能较好，但润滑、防锈性能差。因此，在选用金属加工液时要全面权衡利弊。由於水溶性切削液以水为基质，其传热速度高(水的传热速度为油的2.5倍)，等量的水吸收一定热量後，比油的温升要慢得多，从而提高了冷却效果，且可减少油雾，同时通过添加极压添加剂、防锈剂等，也可以提高其在润滑、防锈性能方面的不足，因此，目前大部分的模具制造企业都选用水溶性切削液（以下简称“切削液”）作为模具制造过程中的润滑冷却液。
模具制造行业所选用的切削液，性能上至少应该达到以下要求：热容量大，导热性好，具有较好的冷却作用；形成的吸附薄膜具有较高的强度，牢固的吸附在金属表面，起到良好的润滑作用；防锈性好，对金属不起腐蚀作用，不会因腐蚀而损坏机床和工件的表面光洁度；表面张力小，易於均匀扩散，有利於冷却和清洗作用；使用方便，性价比高，最好适用於多种金属材料和多种加工方式（如车、铣、磨等），在高速切削时不会有泡沫问题；稳定性好，切削液使用寿命长；在长期使用和储存时，不分层、不析出沈淀物；对人体无害、无毒、无异味，不会伤害皮肤及呼吸系统，不刺激眼睛；绿色环保，废液易於处理，避免造成环境污染。
积架石油化工集团公司与英国牛敦化工公司的研究成果
积架石油化工集团有限公司与英国牛敦化工有限公司（Oxton Chemical）一直在技术领域保持深度合作的关系，共同致力於高性能金属加工液的研发。从模具行业的需求出发，以开发高效节能、健康环保、经济长寿型切削液为发展理念，经过反复的系统试验、研究工作，取得了可喜的成果，使模具加工拥有更大的进给量，更深的切削深度，更大的加工量，更好的工件表面光洁度，减少加工时间，减少停机换液的时间，提高工作效率，降低综合使用成本等。
比尔SCF-330是积架从英国牛敦化工有限公司引进的高性能微乳液，专门设计用於多种加工工艺，特别适合模具制造行业使用，不含REACH 15项高关注物质、邻苯二甲酸盐、多环芳烃、苯酚、二乙醇胺、亚硝酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚等有害物质，气味温和，可降低对健康和安全的顾虑，提高加工场所的工作气氛，绿色环保，符合欧洲环保要求。
应用实例
某大型模具制造企业，拥有50多台CNC机床和一台大型的龙门铣机床，主要进行模具的切削、铣削、钻孔、镗孔等加工。客户以前使用其他品牌的切削液，需要维持8%~10%的使用浓度才能满足加工要求；CNC机床上的切削液一般使用3个月後就开始发臭，需要洗机换液；而龙门铣由於其机床状态较差，漏油严重，切削液使用1个月即开始发臭；而且CNC机床大多使用内冷刀喷射，由於喷射压力大、喷射速度快而导致机床出现了泡沫溢出油箱的问题，同时还有操作者反映切削液气味大，部分操作者甚至因为长期接触高浓度的切削液而出现皮肤过敏。
上述种种问题严重影响了正常生产，该客户换用了比尔SCF-330切削液。经客户的实际使用经验证明，SCF-330按5%~8%的使用浓度即可完全满足其多种加工工艺，润滑性相当出色，模具表面的光洁度也较以往有所提高，刀具磨损明显减少，所有机床包括使用条件较为恶劣的龙门铣，切削液的使用寿命都达到了一年以上，也不再出现泡沫问题，操作者表示切削液气味温和易於接受，没有皮肤过敏的问题，车间生产环境得到了明显改善，企业也避免了因经常停机换液对生产造成的影响，生产效率大大提高，解决了困扰客户多年的生产问题，客户表示非常满意。
高端切削液的发展趋势
纵观如今的模具制造业，现代模具加工正在渐渐向高速、强力、精密方向发展，超硬、超强度等难加工材料的发展也使加工的难度日益增加。这两方面的原因导致切削加工过程中的摩擦力、摩擦热大幅度提高，这就要求切削液具有更好的润滑、冷却、清洗、防锈性能，以便获得理想的加工表面。同时，随着人们环保意识的增强，操作者对於切削液给环境和人体健康带来的危害性也越来越重视，绿色环保型的高性能切削液也一定会成为金属加工行业的主流产品。
就整体趋势而言，高端切削液将以追求高效率、高性能、低污染和低能耗为目标，配合模具业的发展方向，引领切削液工艺技术不断向前发展。
本文供稿：奎克化学
6月13日，於CIMES 2010期间，奎克化学召开专题技术研讨会，该公司全球产品经理Jon Plawchan以其新推出的切削液QUSKERCOOL 588为题做了精彩的演讲。
据介绍，QUAKERCOOL 588 是设计用於具有高清洁性，润滑性，冷却性和防锈功能的重负荷加工场合，并配以奎克专利研究开发的合成酯技术。特别推荐用於高品质表面光洁度的加工要求。
QUAKERCOOL 588润滑剂不含氯和硫，采用最新的合成酯技术，更多的使用环保型原料，在保护环境的同时，提供了同等或更高的性能。QUAKERCOOL 588 同时也应用了奎克公司“无菌”技术，配以独特的致密乳液颗粒配方，使冷却液带走量非常低，使用寿命更长，同时保证优异的润滑性能。
QUAKERCOOL 588 能为黑色金属或有色金属材料提供优异的切削和磨削加工性能。 “能为各类铝合金以及钢件提供优异的切削加工性能。”
Jon Plawchan举例说，中国一家企业一直在寻求新的冷却液产品，希望在保持加工质量不变的前提下，尽量降低成本。在试用QUAKERCOOL 588几个月後，该企业发现，这种切削液不但满足了加工性能的要求，也节约了72%的成本。
据了解，奎克化学在该款产品中注入了多项尖端技术，比较有代表性的如：增强型润滑配方，提供独特的润滑性能，大大改善刀具使用寿命；专利合成脂技术，不含杀菌剂，安全环保，易於废液处理；独有的抗菌技术，有效抑制细菌和真菌繁殖。
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Jon Plawchan最後表示：“奎克的目标是成为一个真正的全球一体化公司，能从任何地方向世界每一个角落提供最佳产品。相信奎克化学的产品、技术解决方案和化学品管理服务能够帮助全球客户改善工艺流程，提高其产品质量，并降低生产成本。”
奎克化学是全球领先的加工用化学品、化学专用品、相关服务和专业技术的供应商，在专业领域拥有超过90年的专业经验，专注行业包括钢铁、汽车、矿山、航空航太、管道、涂料和建筑材料等。
本文供稿：美孚工业润滑油
在竞争日益激烈的环境中，实现生产效率最大化是企业取得竞争优势的关键，对於中小型的机械车间尤其如此。就产量而言，中小企业无法与大型竞争对手的总体生产能力相抗衡。而且，大型竞争者比中小型企业拥有更多设备、更多人员和资源。
那麽中小型企业如何在竞争中获得优势呢？
实施主动维护策略
任何公司都能做的最有价值的事情之一，就是采用主动维护的方法，而不是等到出问题再去寻找解决办法。
主动维护策略是许多最成功的公司工业部门中（无论是大型还是小型）普遍采用的策略。
该策略并不将设备维护视作成本，而是视作战略性投资。利用这一维护理念，这些公司认识到当投资保护其资产（设备）时，他们可以从出众的设备耐用性以及最大化的性能和生产率中获得巨大的回报。
美孚工业润滑油在CIMES 2010展会现场的口号是“让机械车间更有序、更长久的运转”
对於许多专业从事机械车间应用领域的小型公司来说，这一维护策略是至关重要的。因为机械车间专用设备通常是整个公司运营最重要的部分。如果这些设备不能有效地运行，公司的生产率和利润将受到严重影响。成功的主动维护策略中最关键和最经济的要素是实施全面的润滑油分析计划。
润滑油分析是通过一系列的测试，帮助确定设备内部构造及所使用润滑油的状况。利用该资讯，可以延长二者的使用寿命，识别早期警告信号（例如污染和磨损），并尽可能地减少计划外停机。
对於专业维护人员和管理者来说，如果希望实施有效的润滑油分析计划，同时节约时间和资金，可以使用如埃克森美孚专有的在线Signum油品分析计划。
简化库存管理
中小型机械车间企业实现生产率最大化的另一个极佳途径是保持有效的库存管理策略。
在处理库存管理时，用户需要考虑多个要素，其中最重要的是认识到库存成本，不仅包括物料的初始购买价格，还包括与搬运和储存相关的成本。
在制订库存管理策略时需要考虑的其他事项包括：估计补充量和确定提交再订购订单的时间。
确定适当的再订购量和时机的关键要素是，企业主或维护经理准确地测定有多少可用储油空间。通常情况下，大多数机械车间业主或经理不希望使用宝贵的空间储存过多的油品。
因而，可以遵循的最佳实务是与您的供应商密切合作，制订有效的周期性订购流程。通过该流程，在上次订购的油品即将耗尽之前收到新交付的油品。
另一项关键的事情是定期检查使用的产品和供货，尤其是润滑油。
机械车间业主有效利用库存空间的一种常用方式是审查所使用润滑油的清单。润滑油占据大量的储存空间，而且许多产品可以整合为多效合一的产品，以减少储存产品的种类。
高性能润滑油的利益
无论用户的公司专业生产简单的螺栓、复杂的齿轮组还是高精度的阀门，保持机械设备有效运行是盈利的关键。
毕竟在机床中，设备之间产生着相互的物理作用，要求润滑油能协调且有效地工作，例如，导轨油必须与切削液相互相容。
在机床中，润滑油与冷却液的混合是不可避免的。
有些导轨油可能无法迅速地与冷却液分离，导致过多的“浮油”。过多浮油将缩短金属加工的有效寿命并改变切削性能。过多浮油还会引起水溶性冷却液中细菌滋长，产生难闻的气味，缩短冷却液的寿命，导致潜在的员工健康与安全问题。
要避免这些问题，确保设备长期平稳地运行，就必须选择高性能的润滑油。美孚威达数字系列润滑油专为各种导轨和滑槽应用提供优异的摩擦特性和冷却液相容性。该系列润滑油理想适用於多种应用，包括作为导轨润滑油用在钢与钢接触和钢与塑胶接触的导轨上，以及作为中度荷载机床的液压油，美孚威达润滑油可以用於增强设备的性能，并简化库存管理。
在当今日益激烈的竞争环境中，实现生产率最大化是所有企业的目标，对於中小型机械车间而言尤其如此。遵照以上提示，可以帮助企业增强其总体运营效率，降低库存管理成本，最重要的是实现生产效率最大化。
