工具機的靈魂配角 – 切削油(cutting oil)
切削油(cutting oil)的主要用途是什麼?來一起瞧瞧我們所認知的切削油(cutting oil)吧
一部電影需有主角與配角的搭配,才能演出完美的電影情節。
切削油(cutting oil),就像是一個電影中的配角來優化主角,因為切削油(cutting oil)有著冷卻、潤滑、防銹的效果,可用於各種金屬切削加工,如車床、銑床、鑽孔、研磨等,並也須依照加工材質的需求,來選擇適用的切削油,因此每種切削油的效能,都會影響到成品的質量及成本反應。
切削油分類 -
為因應各種加工條件和材質,切削油(cutting oil)可分為兩大類 :
油性切削油 (Oil Base Cutting oil) :
以低黏度礦物油為基底並加入添加劑摻配而成,使用時直接加入機台即可加工,適合各種加工方式和多種材質,優點為潤滑好,適用於重切削和防鏽表現好,對刀具保護佳,也可以保護機台設備不易氧化和咬漆,其缺點是易起油煙油氣,對人體呼吸道傷害較大,且也易造成現場環境髒亂問題,機床內部久了也較容易卡油垢,較難清潔,
水性切削液 ( water-base cutting oil ) :
以礦物油為基底並增添多種添加劑混合,如 : 防鏽劑、潤滑劑、殺菌劑、清洗劑等,使用過程需添加水稀釋,水性切削液( water-base cutting oil )俱有優越的清洗性和冷卻性能,加工過程不易起油煙,油耗量也較低,但因為有添加水的緣故,水中含有多種的礦物質,如常說的鈣離子和鎂離子,容易讓切削液變質或油水分離,因此需不定時的注意和增添新的切削液來維護濃度、PH值。
油性切削油與水性切削液兩者區別 ?
區別1.切削油使用方式 –
油性切削油 : 不須與水混合即可直接使用,並且再依消耗狀況注入新油即可。
水性切削油 : 使用前須用水稀釋,水的倍數則需依照加工需求調整,並且需定時量測濃度、PH值來增添新液。
區別2. 切削油使用性能 –
油性切削油 : 潤滑性能好,防鏽能力強,但清潔性和冷卻性相對較低,適用於各式加工。
水性切削液 : 冷卻性好、清潔性佳,但潤滑度和防鏽性相對就較低,適合用於高速加工。
區別3. 切削油對環境影響 –
油性切削油 :加工時,易產生油煙和廢氣,並且會讓環境黏膩感較重,機台不易清潔,長久下來對工作人員的呼吸道傷害較大。
水性切削油 :加工時,較不會產生油煙和廢氣,可降低環境黏膩感,但因添加劑多,易有皮膚過敏的問題。
區別4. 切削油的維護 –
油性切削油 :油品為全油,只需要注意油量並且定時增添新油即可,使用上好操作,換油也較單純,長期使用上切削油管理方便。
水性切削油 :使用前需先與水混和再加至機台中,而水槽中易滋長細菌,容易影響切削液的性能,因此需固定測量濃度、水的PH質,使用水性切削液須較費心,如管理不當易導致切削液變質。
※若要避免切削油發臭的問題,可以使用底屑過濾機和油水分離機來過濾切削油的浮油和堆積水槽底下的加工殘屑。
水性切削液的三大分類 –
水性切削液( water-base cutting oil ) ,依照礦物油的多寡和多種添加劑及水的比例混合,又可分為三種類型 : 全合成切削液、半合成切削液、乳化型切削液。
全合成切削液 : 礦物油含量0%,因未添加任何礦物油,只使用各種添加劑和水做混合,所以潤滑表現較弱,但冷卻性佳,也因為沒有含油的成份,因此不會像其他類型的切削液亦產生油煙和變質等問題,適合簡單的冷卻研磨加工,又可稱為研磨油,與水稀釋後呈透明狀。
半合成切削液 : 礦物油含量約35%~45%,又可稱溶水型切削液,是使用礦物油與多種添加劑及水組成,具備了乳化型和全合成切削液兩者的優點,又彌補了兩者的不足,因此俱有優異的清洗性、防鏽性和冷卻性能,常用於高速切削加工,與水稀釋後呈現可透視狀。
乳化型切削液 : 含油量70%~80%,早期稱為太古油,是使用礦物油與乳化劑和多種添加劑及水組合而成,含油量高,潤滑效果好冷卻性能佳,也因為添加多種添加劑,對於水質會有較大的包容力和安定性,多用於重負荷加工及各式的切削加工,也可以替代油性切削油使用,較不易造成環境的髒亂,稀釋後呈現像牛奶狀。
切削液種類多,你可以怎麼選?
切削液(cutting oil)類型多,且添加劑的配比也會不同,要如何選擇適合又正確的切削液(cutting oil)呢?
使用切削液(cutting oil)前,需先考慮到加工材質、刀具材料、切削條件、加工方式、機床種類,根據以上的條件即可選擇適合的切削液(cutting oil) 。
「 材質 」是切削液(cutting oil)優先考慮的問題,因每種金屬材質的需求不一,如銅和鎂合金是一個容易氧化的材質,選擇就必須針對不含硫的切削液(cutting oil) 做考慮,或者針對密度較高較硬的材質,就需選擇極壓性高潤滑度較好的切削液(cutting oil),並且現在的加工業者不會只有加工單一種質,因此也多會考慮到泛用材質型的切削液(cutting oil)。
「 水質 」也很重要,因水質有分硬水和軟水,若加工地區的水質較硬,與切削液(cutting oil)混合時容易會出現油水分離的現象,大多客戶會誤以為是切削液(cutting oil)性能不好而導致,但實際是因為硬水內含的礦物質太多,如鎂離子和鈣離子,這兩者會影響切削液(cutting oil)的加工性能,因此而誤會了切削液。
「 加工機設備 」也會有要求的切削液(cutting oil) ,有些加工機本身就是針對油性切削油而設計,因此工具機內部就不會有特殊裝置來保護零件受潮,若改使用水性切削液就會易造成工具機零件受潮甚至會有機台腐蝕的現象,並且有些較貴較複雜的加工設備也會有要求須使用哪一種品牌或特製的切削油,若加工上沒有出現狀況,會盡量標示不要隨意更換油品。
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