半合成極壓切削液制備的關(guān)鍵是:乳化劑的合理選配,解決濃縮液、稀釋液的穩(wěn)定性以及極壓劑、防銹劑、防霉劑的合理配伍,使其具有良好的極壓潤(rùn)滑、防銹、防霉性能。
(1)乳化劑的選擇
配制極壓微乳切削液時(shí),乳化劑的選擇尤為重要。目前應(yīng)用較多的方法有:1)選擇乳化劑的HLB(hydrophile and lipophile balance親水親油平衡)值法;2)選擇乳化劑的PTlr(Phase—inversion temperatuIe轉(zhuǎn)相溫度)法。我們主要選擇HLB值法,在具體調(diào)配試驗(yàn)時(shí),參照PIT法。
總之,如何制備性能優(yōu)良的極壓微乳液,乳化劑的選擇是關(guān)鍵。可靠的方法是實(shí)驗(yàn)室篩選,但太費(fèi)時(shí)費(fèi)事。所以不管乳化何種油或添加劑,都先找出被乳化物質(zhì)的HLB值并確定相應(yīng)乳化劑(對(duì))。并參考上述原理,反復(fù)試驗(yàn),后確定所要選擇的乳化劑。
一個(gè)好的極壓潤(rùn)滑劑,應(yīng)該只在極壓抗磨范圍內(nèi)才能與金屬表面反應(yīng),而在較低溫度下是足夠穩(wěn)定的。目前認(rèn)為硼酸鹽極壓作用主要是靠其沉積在金屬摩擦副之間,形成一個(gè)比基體金屬和S—P型極壓薄膜都軟的良好的彈性薄膜。在高溫和低粘度基礎(chǔ)油中,這種極壓薄膜的形成更為迅速。
19世紀(jì)80年代,美國(guó)科學(xué)家就已首先進(jìn)行了切削液的評(píng)價(jià)工作。 F·W·Taylor發(fā)現(xiàn)并闡明了使用泵供給碳酸鈉水溶液可使切削速度提高30%~40%的現(xiàn)象和機(jī)理。針對(duì)當(dāng)時(shí)使用的刀具材料是碳素工具鋼,切削液的主要作用是冷卻,故提出“冷卻劑”一詞。從那時(shí)起,人們把切削液稱(chēng)為冷卻潤(rùn)滑液。
隨著人們對(duì)切削液認(rèn)識(shí)水平的不斷提高以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不斷豐富,發(fā)現(xiàn)在切削區(qū)域中注入油劑能獲得良好的加工表面。早,人們采用動(dòng)植物油來(lái)作為切削液,但動(dòng)植物油易變質(zhì),使用周期短。20世紀(jì)初,人們開(kāi)始從原油中提煉潤(rùn)滑油,并發(fā)明了各種性能優(yōu)異的潤(rùn)滑添加劑。在次世界大戰(zhàn)之后,開(kāi)始研究和使用礦物油和動(dòng)植物油合成的復(fù)合油。1924年,含硫、氯的切削油獲得專(zhuān)利并應(yīng)用于重切削、拉削、螺紋和齒輪加工。