金屬加工節(jié)能潤(rùn)滑技術(shù)研究

摘 要：在傳統(tǒng)的金屬加工過(guò)程中多使用直接在其表面噴灑潤(rùn)滑劑的方式，之后待其冷卻以達(dá)到潤(rùn)滑的目的，雖具有一定效果，但隨著社會(huì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步需要進(jìn)行變革。將節(jié)能與環(huán)保技術(shù)引入金屬加工節(jié)能潤(rùn)滑技術(shù)領(lǐng)域大有裨益，本文即從金屬切削加工節(jié)能潤(rùn)滑技術(shù)、金屬成形加工節(jié)能潤(rùn)滑技術(shù)、微量潤(rùn)滑關(guān)鍵技術(shù)等方面做了分析，并得出微量潤(rùn)滑關(guān)鍵技術(shù)的效果更為突出。微量潤(rùn)滑關(guān)鍵技術(shù)的使用對(duì)潤(rùn)滑劑具有潤(rùn)滑性強(qiáng)、擠壓抗磨性強(qiáng)、散熱性好以及可生物降解的要求。

關(guān)鍵詞：節(jié)能；潤(rùn)滑技術(shù)；切削加工；形成加工；微量潤(rùn)滑

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.035

在傳統(tǒng)的金屬加工過(guò)程中多使用直接在其表面噴灑潤(rùn)滑劑的方式，之后待其冷卻以達(dá)到潤(rùn)滑的目的。盡管此類噴淋方式可以起到一定的效果，但由于其焦點(diǎn)在噴淋過(guò)程中會(huì)移至非冷卻部位，致使所消耗的潤(rùn)滑劑大幅增加，不僅造會(huì)使成本提高，更重要的是浪費(fèi)大量資源。作為潤(rùn)滑油來(lái)源的石油，隨著社會(huì)的發(fā)展需求量不斷增加，產(chǎn)量卻不斷降低，從而造成價(jià)格猛漲，對(duì)于金屬加工也提出了更高的要求，促使該產(chǎn)業(yè)將節(jié)能與環(huán)保技術(shù)引入。本論文就是圍繞這一問(wèn)題展開(kāi)的，旨在對(duì)節(jié)能潤(rùn)滑技術(shù)進(jìn)行相關(guān)分析并提出幾點(diǎn)看法，以期能為今后的同類研究提供一定的啟示。

1 金屬切削加工節(jié)能潤(rùn)滑技術(shù)分析

車、銑、鉆、刨、磨，一系列工序構(gòu)成了金屬進(jìn)行切削加工的完整過(guò)程。切削金屬時(shí)，其硬度以及刀具與其的摩擦力等不僅都能對(duì)加工能量損耗產(chǎn)生重大影響，而且會(huì)隨之釋放相當(dāng)數(shù)量的熱，從而會(huì)大幅提高金屬溫度，對(duì)刀具產(chǎn)生損害。針對(duì)此，技術(shù)工人往往會(huì)采用注入切削油液的方式進(jìn)行解決，達(dá)到降溫、潤(rùn)滑并將積屑帶走的效果，也使金屬避免形成表面積屑瘤。也就是說(shuō)，冷卻功能僅僅是潤(rùn)滑劑的作用之一，其對(duì)于積屑的沖洗作用更是不容忽視的，同時(shí)在保護(hù)設(shè)備和工件避免銹蝕方面也具有非常顯著的效果[1]。

另外，在削油液中加入含脂肪酸皂能夠使其抗磨性能大幅提升，很多實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果已經(jīng)充分說(shuō)明此點(diǎn)。而加入含活性硫添加劑的切削油，其擠壓性能較普通切削油有相當(dāng)程度的提高。目前，不論是磨削還是普通車加工，為了保證達(dá)到理想的潤(rùn)滑效果，所采用的切削油液均是含油性劑的。比如，在加工銅、鋁等有色金屬的時(shí)候，要使用脂肪酸油脂類潤(rùn)滑劑；加工滾齒的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)加入擠壓添加劑，等等。當(dāng)然，這種擠壓添加劑即便面對(duì)苛刻的潤(rùn)滑條件，也能夠有效地適應(yīng)切削需要。這里需要注意的是，在使用水基切削液的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)首先檢查并確定其的使用濃度，因?yàn)橹挥衅錆舛扰c所要切割的金屬的切削濃度相符合時(shí)，所產(chǎn)生的效果才可以達(dá)到最佳。當(dāng)然，并非水基切削液的切削效果與其濃度成正比，片面追求高濃度不但無(wú)法產(chǎn)生理想的效果，還會(huì)造成嚴(yán)重的浪費(fèi)。因此，在使用過(guò)程中一定要把握好“度”。

2 金屬成形加工節(jié)能潤(rùn)滑技術(shù)分析

啟動(dòng)設(shè)備、持續(xù)加工、停止加工等金屬成形加工過(guò)程的每一個(gè)環(huán)節(jié)中都會(huì)使用潤(rùn)滑劑，邊界潤(rùn)滑與流體潤(rùn)滑的共同作用構(gòu)成了這一過(guò)程。以金屬材料模具的加工成形過(guò)程為例，第一步需要完成材料的塑性和變形，金屬的表面會(huì)充分接觸模具，產(chǎn)生的接觸壓力非常大，兩者之間會(huì)所產(chǎn)生的油契效應(yīng)也會(huì)極為明顯，這就要使?jié)櫥瑒┑恼扯缺３肿罴褷顟B(tài)[2]。第二步是在金屬成形過(guò)程中，為了保證摩擦化學(xué)反應(yīng)的前后一致性，務(wù)必使用優(yōu)質(zhì)油性劑和擠壓劑，使用之前要先熟悉金屬的材質(zhì)和硬度，加工工藝要求，等等。概括說(shuō)來(lái)，為避免金屬成形加工過(guò)程中出現(xiàn)紕漏甚至發(fā)生操作事故，要全力確保潤(rùn)滑劑的性能發(fā)揮到最佳狀態(tài)；潤(rùn)滑油的注入要適量，切忌因過(guò)量引發(fā)軋件打滑或軋輥損壞，造成工作效率下降、成本升高、資源浪費(fèi)等。

3 微量潤(rùn)滑關(guān)鍵技術(shù)分析

微量潤(rùn)滑技術(shù)節(jié)能效果的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)微量潤(rùn)滑系統(tǒng)得以完成的。該系統(tǒng)在工作時(shí)，空氣首先會(huì)受到其潤(rùn)滑裝置的不斷擠壓進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)力。緊接著，將所選擇的微量潤(rùn)滑材料送至潤(rùn)滑部位，使其潤(rùn)滑適度。金屬加工過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量則會(huì)隨著空氣流的壓縮而被帶走，如此一來(lái)，不僅極大地降低了油耗，而且有效避免了對(duì)于環(huán)境的污染。諸多研究結(jié)果已經(jīng)能夠充分說(shuō)明，微量潤(rùn)滑技術(shù)與金屬切削加工節(jié)能潤(rùn)滑技術(shù)、成形加工節(jié)能潤(rùn)滑技術(shù)相比，效果都要好得多。只是其對(duì)于微量潤(rùn)滑劑的要求比較高，必須滿足如下幾個(gè)方面，一是潤(rùn)滑性必須要好，使用少量即能滿足金屬加工的潤(rùn)滑需要；二是擠壓抗磨性要強(qiáng)，能夠盡量減少刀具與工件之間的摩擦磨損；三是散熱性良好，為了防止金屬表面被堆積的大量熱量損害，所選用的潤(rùn)滑劑需要能將空氣流帶走；四是可生物降解。使用節(jié)能潤(rùn)滑技術(shù)的的根本目的在于提高其科技水平，減少該項(xiàng)操作對(duì)于環(huán)境所造成的污染和破壞，保障操作人員的人身安全和健康[3]。在進(jìn)行潤(rùn)滑劑的選擇的時(shí)候應(yīng)該將可生物降解的潤(rùn)滑劑作為唯一的選擇。只有滿足了這四個(gè)要求，才能保證微量潤(rùn)滑技術(shù)發(fā)揮出最佳的效果，降低成本，獲得理想的收益，推動(dòng)金屬加工節(jié)能潤(rùn)滑技術(shù)不斷進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]焦翠麗.淺析金屬加工過(guò)程中的節(jié)能潤(rùn)和技術(shù)[J].中國(guó)金融通報(bào)，2016（03）.

[2]詹平丁，李茂生.金屬加工中的摩擦化學(xué)反應(yīng)與節(jié)能潤(rùn)滑技術(shù)[J].潤(rùn)滑與密封，2006（08）.

[3]戚寶運(yùn)，何寧，李亮，趙威，卞榮.低溫微量潤(rùn)滑技術(shù)及其作用機(jī)理研究[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2010（06）.

作者簡(jiǎn)介：羅文敏（1987-），男，江西永豐人，本科，助理工程師，研究方向：小口徑彈藥工程、機(jī)械工程。