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润滑基础知识

绿色技术在前沿

来源:恩欧凯 作者:小朱 发布时间:2012-10-24

    微量润滑MQL/喷雾润滑冷却

    微量润滑或最小量润滑(Minimum Quantity of Lubrication,MQL),又称喷雾冷却,是利用气液两相流体的混合体以高压雾化的方式喷射到加工区,雾化的质点颗粒在切削区的高温作用下发生汽化相变,吸收大量切削热。

    喷雾冷却比传统切削液浇注方式的降温效果更为有效。由于切削液雾进入切削区后,吸收切削热后形成汽化中心,微小液滴迅速沸腾、汽化、气泡脱离,并且带动雾滴液体剧烈翻动,使雾滴进一步汽化,带走大量热量,细小水珠产生相变,变成蒸汽,提高了散热能力。传统浇注式冷却,液体很难进入切削加工区,即使少量的液体渗透进人切削区后遇到高温壁面,液体产生层状汽化,这个汽化层把被加热的表面和冷却介质分离,得不到较好的冷却,所以液体浇注冷却仅仅是对流和传导起主要作用。由于气层传热能力较小,因而层状汽化散热能力低于泡状汽化。如果泡状气化再辅以强迫对流来破坏汽化层则可大大提高散热能力,

    高速气流中所携带的细小的雾滴容易渗透到切削接触区,改善了切削液的渗透性,润滑作用得以充分发挥,降低了摩擦和摩擦热,既可有效降温,又能有效提高产品的表面质量。同时,与切屑有关的排屑问题也在得以解决。另外还省去了切削液的处理费用,减少了环境污染。如果把切削液的温降低,效果更佳。切削液使用量一般只需10~50mL/h,使用量极少。相比传统浇注切削方式能够大幅减少切削液的用量(只需1/10000), 避免了废液的处理,降低了成本,并获得相等甚至更好的加工性能。而且机床、刀具、工件、切屑均为干燥,既可免去工件切屑的清洗工序,更获得清洁舒适的工作环境。

    冷风切削/低温切削

    低温风冷切削是采用冷风强烈冲刷加工区的一种方法。它可以显著均匀地降低加工区、刀具及工件的温度,利用材料的低温脆性,使其在韧性降低、塑性减小的情况下完成切屑和工件的分离,有效地抑制刀具磨损,提高刀具耐用度,改善已加工表面的加工质量。这种加工工艺避免了使用切削液,如果在冷风中供给微量高性能切削油,则改善效果更加明显。气体的温度一般可控制在-10℃以下,因此有较强的冷却能力。低温气体比液体更易进入切削区,以及刀具与切屑、刀具与工件的接触面,增加了冷却效果。

    低温微量润滑MQLAC /低温喷雾润滑冷却

    低温微量润滑切削技术(MQLAC),又称低温喷雾切削技术,是将低温风冷切削技术与微量润滑技术有机结合起来的一种新型的高速切削加工冷却润滑技术,既充分利用低温冷风的冷却效果,又充分利用微量润滑的减摩润滑效果,使用效果远远超出二者单独使用,如同时先把切削液的温度降低,就可获得更低的切削温度。这种方法从优质、高效、经济以及环保的角度出发,将高速高效切削技术和绿色加工相结合,是一种新的先进制造技术。该技术更适用于加工不锈钢、钛合金等切削温度极高、切削难度极大的难加工材料。

    复合喷雾冷却OoW/油膜附水滴

    根据油脂化学、界面化学反应原理,可自然降解油剂的油分子具有亲水基(负离子)和疏水基(阳离子),油分子会一个一个地并排吸附在水的界面上。由于油分子的扩张性,成千上万个油分子吸附的结果是使水分子的界面上形成一层薄油膜,从而形成油膜附水滴(OoW)。微量植物油和微量水经压缩空气和特殊喷嘴,雾状化并形成表面吸附一层薄油膜(0.1μm左右)的微小水滴(100~200μm), 即油膜附水滴(OoW)。

    在压缩空气的作用下,OoW加工液以一定速度喷射到切削加工区,从而起到冷却和排屑作用。由于水滴表面油膜的扩张性,使最初到达工件表面的油膜,起到充分的润滑和减磨作用,从而可产生良好的润滑效果。又由于油膜水滴进入切削区后,吸收切削热后形成汽化中心,微小液滴迅速沸腾、汽化、气泡脱离,并且带动雾滴液体剧烈翻动,使雾滴进一步汽化,带走大量热量,细小水珠产生相变,变成蒸汽,提高了散热能力。而油剂吸附在加工表面上,起到较好的润滑和防锈效果。可根据加工需要,随时调节雾中水和油的比例。

    其中的“水”可为纯净水或低浓度的水溶性微量切削液。低浓度水溶性微量切削液的加工和防锈效果更佳。

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