绿色环保切削的技术分析
切削液调研报告

切削液调研报告一、调研背景随着制造业的发展,切削液在金属加工过程中扮演着重要的角色。
切削液不仅能减少摩擦,降低切削温度,延长刀具寿命,还能提高加工质量和生产效率。
因此,了解切削液的特性、应用及市场需求,对于优化加工流程、提高产品质量具有重要意义。
二、市场调研1.市场规模根据市场调查,切削液市场在过去几年一直呈现稳定增长的趋势。
预计到2025年,全球切削液市场规模将超过100亿美元。
2.产品特点切削液的常见特点包括润滑性、冷却性、防锈性和清洁性。
随着技术的不断创新,一些切削液还具有环保、高效、节能等特点。
3.主要应用领域切削液主要应用于机床加工、汽车制造、航空航天、模具制造等领域。
其中,机床加工行业是最大的切削液应用领域,占据市场份额的40%以上。
4.主要市场需求(1)环保型切削液:由于环保意识的增强,对环保型切削液的需求量逐渐增加。
(2)高效切削液:高效切削液能够提高生产效率,降低能源消耗,因此受到广泛关注。
(3)多功能切削液:多功能切削液具有润滑、冷却、清洁等多种功能,能够满足不同的加工需求。
三、竞争分析当前,切削液市场竞争激烈,主要厂商包括Shell、Exxon Mobil、Total、Fuchs、BP等国际知名企业。
其中,Shell是全球最大的切削液供应商之一,其产品覆盖广泛。
四、发展趋势1.绿色环保切削液的发展由于环保压力的增加,未来切削液市场将向可再生、低毒、低挥发性的绿色环保切削液发展。
2.高性能切削液需求增加随着制造业对精密加工质量要求的提高,对高性能切削液的需求也将不断增加。
3.切削液与智能制造的结合随着智能制造的兴起,切削液将与传感器、数据分析等技术相结合,实现精准加工和远程监控。
五、结论切削液市场具有广阔的发展前景,市场需求呈现多样化和个性化的趋势。
未来,绿色环保、高性能和智能化将是切削液发展的重要方向。
企业应根据市场需求,不断创新产品,提高研发能力,并加强品牌营销,以在激烈的市场竞争中立于不败之地。
绿色环保建材发展趋势及创新技术分析

绿色环保建材发展趋势及创新技术分析绿色环保建材是指在建筑设计、施工和使用过程中对环境和人体健康没有或极小的损害,具有可持续发展特征的建筑材料。
随着人们对环境保护与可持续发展意识的不断提高,绿色环保建材成为当前建筑行业发展的趋势之一。
本文将从绿色环保建材的发展趋势和创新技术两个方面进行分析。
一、绿色环保建材的发展趋势1. 可再生资源的利用:随着能源危机和温室效应的日益加剧,人们对利用可再生资源进行建材生产的需求越来越大。
例如,利用竹材、麻材、木材等可再生资源制作的建材能够减少对非再生资源的消耗,并且还具备良好的绝缘性能和防火性能,符合绿色环保的理念。
2. 小碎块建材的应用:目前,很多建材生产企业开始使用回收利用的碎片材料制造建材,如利用废弃的混凝土碎块制造再生混凝土、利用废旧塑料制造再生塑料板材等。
这些小碎块建材不仅能有效减少废弃物的排放,还能节约大量资源。
3. 轻质高强建材的发展:轻质、高强的建筑材料可以减少汽车运输过程中的能源消耗,并且降低施工过程中的人力成本。
轻质高强材料的应用已经渗透到建筑、道路、桥梁等领域,成为建筑行业的一个热点。
4. 绿色建筑材料的普及:绿色建筑材料是一种以环保、节能、低碳、可持续为基本要求的建筑材料,在建筑行业得到了广泛的应用。
例如,利用环保型涂料、环保型地板等建筑材料可以减少室内有害物质的释放,提高室内空气质量,保护人们的健康。
5. 用于节能的建筑材料:建筑行业是能源的主要消耗部门,因此研发和应用节能型建筑材料是实现建筑行业节能减排的重要手段之一。
例如,利用反射和吸热原理制造的隔热材料和保温材料能够节约空调和供暖的能源消耗,降低建筑物的能源消耗。
二、绿色环保建材的创新技术1. 智能建筑材料:智能建筑材料是指可以响应环境变化、自动调节室内温度和湿度、具有防水、隔音、防火等功能的建筑材料。
通过内嵌传感器和控制系统,智能建筑材料可以实现自动控制,提高建筑物的舒适度和能源利用效率。
制造业绿色环保生产的关键技术与案例分析

制造业绿色环保生产的关键技术与案例分析制造业是全球经济发展的重要支柱,然而,传统的制造过程往往伴随着环境污染和资源浪费。
为了实现可持续发展,制造业需要采取绿色环保生产的措施。
本文将介绍制造业绿色环保生产的关键技术,并通过案例分析加以说明。
一、节能减排技术1. 高效物料管理技术:制造业在生产过程中需要大量的原材料,高效的物料管理可以最大限度地减少材料的浪费。
例如,采用自动化控制系统和智能传感器,可以实时监测物料的使用情况,从而减少过剩消耗和废料产生。
2. 能源管理技术:制造业是能源消耗的主要行业之一,因此,实施高效的能源管理至关重要。
通过引入节能设备和优化能源消耗流程,可以实现能源的有效利用和减少排放。
例如,利用余热回收技术来提供热能,使用高效照明设备减少用电量等。
二、循环利用技术1. 原料再利用技术:传统制造过程中产生的大量废弃物可以通过合适的处理技术转化为再生资源。
例如,废旧纸张可以回收再造成新纸张,废弃金属可以进行再次冶炼等。
这种原料再利用技术有助于减少对自然资源的消耗。
2. 废物处理技术:制造过程中产生的废物需要得到有效的处理,以避免对环境造成污染。
利用先进的废物处理技术,可以将废物进行分类、回收和处理,减少对环境造成的危害。
例如,生物处理技术可以将有机废物转化为沼气等可再生能源。
三、清洁生产技术1. 高效生产设备:采用高效的生产设备可以使制造业在生产过程中减少能源消耗和废物排放。
例如,使用高效的生产线和设备可以减少能源浪费,减少排放的废气和废水。
同时,合理的设备维护和保养,可以提高设备寿命和效率。
2. 绿色供应链管理:绿色供应链管理从供应商到制造商再到客户,通过选择环保的材料、生产方式和物流运输等,实现了全链条的环境友好。
例如,采用可再生材料、绿色包装和低碳运输等方式,可以减少对环境的影响。
案例分析:以中国某汽车制造企业为例,该企业积极引入绿色环保生产技术,实现了可持续发展。
1. 节能减排技术:该企业采用智能能源管理系统,对生产过程中的能源消耗进行精确监控和控制。
MQL 加工技术(微量润滑加工技术)

MQL 加工技术(微量润滑加工技术) 1 引言在金属切屑加工中, 切削液具有冷却、润滑、排屑、清洗和防锈等功能, 使用切屑液对延长刀具使用寿命、减少切削力、保证加工精度和加工质量起着重要作用。
然而随着人类对环境、健康和成本的日益关注, 切削液所带来的负面影响已不容忽视: 切削液的处理和排放易引起环境污染。
切削液雾对操作工人的健康构成威胁, 易诱发多种皮肤病、呼吸道和肺部疾病甚至是癌症。
此外, 切削液的使用成本相当昂贵。
据德国最新统计数据表明:与切削液有关的费用相当于全部制造费用的7%~17%, 而工具费用仅占2%~4%[1]。
在可持续发展战略下, 国家对环境污染的要求越来越严格,切削液的处理费用也越来越高。
鉴于环境保护和降低成本的需要, 干切削和半干切削加工技术成为必然选择。
干切削技术是在切削过程中不使用任何切削液的加工方法, 它可完全消除切削液带来的负面影响。
但是由于缺少切削液的润滑、冷却等作用, 切削刀具承受的负荷大, 切削热无法及时移走, 刀具磨损快, 加工精度和表面光洁度难以保证, 因此它只适用于特定的切削条件。
半干切削加工, 具有多种不同的方法: 低温冷风、液氮冷却、水蒸气冷却和MQL 等。
其中MQL 是近年来各国学者研究得较多的一种技术, 它综合了干切削和浇注式切削的优点, 是一种经济的绿色环保加工技术, 对此加以介绍。
2 MQL 加工技术MQL 是将压缩空气和微量切削液( 一般为2- 30mL/h) 混合雾化后, 喷射到加工区, 对刀具和工件进行有效润滑的一种半干切削技术。
在MQL 加工中, 切削液的使用量极少, 润滑效果却十分显著, 它可以大大减少工件—刀具—切屑之间的摩擦和粘着,抑制温升, 保证加工质量, 既降低成本, 又不会对环境造成污染,并且加工后的工件和切屑保持干燥, 缩短工时。
2.1 MQL 切削液在传统的浇注式切削中, 切削液的选择主要依据其冷却润滑等切削性能, 而在MQL 加工中, 切削液耗量低, 使用时间长,这就要求切削液不仅具有良好的切削性能, 还必须与环境相容,并保持化学稳定性。
农机工程中的绿色加工技术分析

农机工程中的绿色加工技术分析
绿色加工技术是指在农机工程领域中采用环保、节能、低碳的加工方法,以实现资源
的高效利用、减少污染和减少对环境的负面影响。
绿色加工技术在农机工程中的应用,可
以提高农产品的质量和市场竞争力,同时减少能源消耗和环境污染。
绿色加工技术在农机工程中可以采用先进的机械加工设备,例如激光切割机、数控机
床等。
这些机械设备具有高效、精确和节能的特点,可以提高农机部件的加工质量和加工
效率,同时减少能源消耗和废料产生。
利用激光切割机可以准确地切割农机零部件,避免
浪费材料;利用数控机床可以实现高精度的加工,提高农机部件的质量和可靠性。
绿色加工技术在农机工程中可以采用环保的加工材料。
替代传统的有毒有害材料,如铅、氟、镉等,采用环保材料,如无铅钢、环保油漆等。
这些环保材料对环境没有污染物
的排放,可以有效减少对环境的影响,并保障农机部件的安全性和稳定性。
绿色加工技术还可以改进农机工程的加工工艺,减少能源消耗。
采用节能的加工工艺,如冷却加工、直接成形技术等。
冷却加工能降低加工温度,减少能量损耗;直接成形技术
能够减少原材料的消耗,提高加工效率。
在加工过程中合理控制加工参数,减少能源损失
和废料产生,提高资源利用率。
绿色加工技术还可以采用清洁生产技术,减少排放和废弃物的产生。
采用高效过滤装置,减少废气和废水的排放;加强废料的回收利用,实现资源的循环利用。
通过这些措施,可以降低农机工程对环境造成的负面影响,实现绿色生产。
绿色制造工艺(1)

绿色制造工艺绿色机械是机械制造业发展的必然趋势,而我国对绿色机械制造还处在起步阶段,需要在今后的应用中不断进行创新和开发。
本文主要对绿色制造工艺以及加强绿色机械制造工艺的措施进行了分析。
一、绿色制造工艺绿色制造工艺的最终目的就是合理利用资源和能源以及减少对环境的污染,其是绿色制造的核心问题。
绿色制造工艺可分为:节约资源型工艺技术、降低能耗型工艺技术、环境保护型工艺技术。
(一)节约资源型工艺技术所谓节约资源型工艺技术是指生产过程中对工艺系统的组成进行简化并对原材料的消耗进行节省的一种技术。
在传统加工过程中,消耗大量的原材料,对于全社会的可持续发展有着不利影响,因此,机械制造业秉承绿色理念,积极推广减少资源消耗的绿色技术。
(1)少无切削加工技术。
随着新技术、新工艺的发展,在机械制造行业中,精铸、冷挤压等成型技术和工程塑料的应用越来越成熟。
少无切削加工技术越来越受机械工业的欢迎。
少无切削加工技术适用于对异性孔类零件、齿轮花键、端面爪齿件、台阶种类件等类似零件的加工,尤其适合有色金属制作。
(2)干式加工技术。
干式切削是指在机械加工中为了保护环境和降低成本而有意识地减少使用或不使用切削液的加工方法。
随着人类对水资源的节约和环境保护的高度重视,而切削液所造成的影响和污染已经是不能再置之不理。
(3)减少加工余量。
采用先进的制造技术,随着切削速度的提高,切削力下降,工件变形小,从而保证加工质量。
(二)降低能耗型工艺技术所谓降低能耗型工艺技术是指在生产过程中对能量损耗降低的一种技术。
降低能耗型工艺技术主要包括以下几个方面:(1)常用节能技术。
大量钢铁、煤炭、电力和有色金属等资源都是机械制造企业在生产过程中所必须的,随着能源的紧缺,节能减耗型工艺技术中变得非常重要。
常用节能技术主要包括技术节能、工艺节能、管理节能、适度利用新能源、绿色设备、改进润滑方式。
(2)润滑方式和润滑剂的改进。
首先,设备润滑剂的改进。
设备润滑剂宜发展油气润滑。
绿色制造在节能减排方面有哪些具体措施

绿色制造在节能减排方面有哪些具体措施在当今社会,环境问题日益严峻,节能减排成为了全球关注的焦点。
绿色制造作为一种可持续发展的制造模式,在减少能源消耗和环境污染方面发挥着重要作用。
那么,绿色制造在节能减排方面究竟有哪些具体措施呢?首先,优化生产工艺是绿色制造实现节能减排的关键一环。
通过对生产流程的深入分析和改进,可以显著降低能源消耗和废弃物排放。
例如,在金属加工行业,采用先进的切削技术和优化的刀具路径,可以减少加工过程中的能量损失,提高材料利用率。
在化工生产中,采用连续化生产工艺代替间歇式生产,能够降低生产过程中的启停能耗,提高生产效率,减少废弃物的产生。
其次,选择绿色材料也是绿色制造的重要举措。
优先选用可再生、可回收、低能耗、低污染的材料,可以从源头上减少对环境的影响。
比如,在汽车制造中,使用高强度轻质材料如铝合金、碳纤维等,不仅可以减轻车身重量,降低车辆行驶中的能耗,还能减少材料生产过程中的碳排放。
在电子设备制造中,选用无铅焊料、环保型塑料等材料,可以降低有害物质的排放,便于产品废弃后的回收处理。
再者,提高能源利用效率是节能减排的核心任务。
企业可以通过安装能源管理系统,实时监测和分析能源消耗情况,找出能耗高的环节进行针对性的改进。
例如,对工厂的照明系统进行智能化改造,采用节能灯具和感应控制装置,根据实际需求自动调节照明亮度,避免能源浪费。
在设备选型方面,优先选择能效等级高的设备,如高效电机、节能变压器等。
同时,对设备进行定期维护和保养,确保其处于最佳运行状态,提高能源利用效率。
另外,余热余能回收利用也是绿色制造中不可忽视的措施。
在许多工业生产过程中,会产生大量的余热和余能,如果直接排放不仅浪费能源,还会对环境造成热污染。
通过采用余热锅炉、热泵等技术,将这些余热余能回收并转化为有用的热能或电能,可以为企业带来显著的节能效益。
例如,钢铁厂的高炉煤气、水泥厂的窑尾废气等都可以进行余热回收发电,既减少了能源消耗,又降低了企业的生产成本。
绿色制造有哪些新技术应用

绿色制造有哪些新技术应用在当今社会,环境保护和可持续发展已经成为全球关注的焦点。
制造业作为经济发展的重要支柱,也在不断探索和应用新技术,以实现绿色制造的目标。
绿色制造旨在减少制造过程中的资源消耗、环境污染,提高产品的可回收性和可再生性,从而实现经济、社会和环境的协调发展。
那么,绿色制造中有哪些新技术得到了应用呢?一、增材制造(3D 打印)技术增材制造技术是一种通过逐层添加材料来构建物体的制造方法。
与传统的减材制造方法相比,它能够显著减少材料的浪费。
在绿色制造中,3D 打印技术可以根据产品的实际需求精确地控制材料的使用量,避免了因切削、钻孔等加工过程而产生的大量废料。
此外,3D 打印还能够实现复杂形状的制造,减少了零部件的数量和组装工序,从而降低了能源消耗和环境污染。
例如,在航空航天领域,3D 打印可以制造出轻量化、高性能的零部件,提高了燃油效率,减少了碳排放。
二、智能制造与工业互联网技术智能制造通过融合先进的信息技术,如大数据、人工智能、物联网等,实现制造过程的智能化和自动化。
工业互联网则将工厂内的设备、生产线和系统连接起来,实现数据的实时采集、分析和共享。
借助这些技术,制造商可以实时监控生产过程中的能源消耗、设备运行状态和产品质量,及时发现并解决问题,从而提高生产效率,降低能源浪费和次品率。
同时,通过对生产数据的分析和预测,企业可以优化生产计划和供应链管理,减少库存和运输环节的碳排放。
三、绿色材料技术绿色材料是指在生产、使用和废弃过程中对环境影响较小的材料。
例如,可降解塑料、生物基材料、再生金属等。
在绿色制造中,选择绿色材料可以从源头上减少对环境的污染。
可降解塑料能够在一定条件下自然分解,避免了传统塑料长期存在于环境中造成的白色污染。
生物基材料如植物纤维、淀粉等来源于可再生资源,其生产过程相对环保。
再生金属的使用则减少了对原生矿石的开采,降低了能源消耗和废弃物排放。
四、新能源在制造中的应用随着新能源技术的不断发展,太阳能、风能、水能等清洁能源在制造业中的应用越来越广泛。
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绿色环保切削的技术分析
1.传统切削液供给系统的构成及缺陷
切削液系统是切削加工系统的重要组成部分。
切削液系统主要包括切削液供给系统和切削液。
传统的压力供液式喷雾冷却系统(见图1)通常由以下部分构成:①切削液泵(冷却泵)
:按要求的压力和流量向切削区供给切削液;②切削液箱:储存待用切削液及沉淀用过的切削液;③输送装置(管道、喷嘴等):将切削液送达加工区;④净化(过滤)装置:从切削液中去除切削过程中产生的切屑及其它机械杂质,使加工区使用的切削液保持清洁;⑤防护装置(防护罩、挡板等):防止切削液四处飞溅并浸入机床部件内。
对照绿色制造理论的相关要求,传统的切削液供给系统存在以下缺陷:
使用成本高
据德国公司的统计资料,切削加工中使用切削液的费用约占制造总成本的
7%~17%,其中切削液供给系统的使用成本(包括系统的清洗、维护费用及附属环保设备费用)占有较大比例。
切削液用量不易控制
传统的切削液供液方法(如浇注法、压力喷射法、喷雾法等)是通过用较大压力和流量的切削液覆盖切削区来起到润滑、冷却、冲洗等作用。
当加工条件发生变化时(如更换工件、刀具等),不易对切削液用量进行调整与控制。
资源消耗大
传统切削液供给系统使用的冷却泵、液压阀、喷嘴等零部件精度不高,难以实现对切削液供给方式和供给量的精确控制,达不到微量、均匀、连续、精确供给润滑液的要求,从而需要消耗大量资源。
环境污染严重
传统的切削液供给系统主要采用切削液内循环方式,其净化装置在切削加工过程中净化效率较低,废液和切屑造成的环境污染程度较严重,相应的治理费用
较高。
管路清洗难度大
传统切削液供给系统中的管线材料主要为不锈钢、铜、橡胶等,地沟则由水泥抹成,不适合进行化学清洗。
切削液流经管线时间较长后会形成具有一定机械强度的黑色垢层,给清洗工作造成困难。
2. 切削液的构成及环境影响
切削液可分为水基和油基两大类。
水基切削液具有较强的冷却能力,其主要成分为水、化学合成液或乳化液,通常添加有防锈剂、极压添加剂等;油基切削液具有较好的润滑性能,其主要成分为各种矿物油、动物油、植物油或复合油,可视需要添加极压添加剂、油性添加剂等。
切削液的环境影响主要表现在以下方面:
对生态环境的影响
切削液对生态环境的危害主要表现为废切削液(废油、废液)对水资源的污染。
在切削加工中产生的废油、废液如未经有效处理而直接排放,将会造成严重的水污染。
此外,切削加工中使用的切削液会或多或少存留在切屑上,大量堆积的切屑上带有的切削液会污染土壤;对切屑再生利用时切削液的有毒、有害成分也会污染环境。
对人体健康、安全、卫生的影响
切削液对人体的危害主要表现为:①切削液中的某些添加剂(如常用作杀菌添加剂的苯酚类物质)对人体具有毒性;②切削液中矿物油、表面活性剂的脱脂作用以及防腐、杀菌添加剂的刺激性会使人体皮肤干燥、脱脂、开裂,甚至引起红肿、化脓等;③油基切削液中的矿物油、水基切削液中的碱性物质对人的呼吸器官具有一定危害作用。
对安全生产的影响
由于切削液中含有各种添加剂,在其使用过程中容易使设备产生腐蚀、生锈,油基切削液则易引发火灾等,对安全生产造成威胁。
2 切削液系统的优化策略
面向绿色制造的切削液系统应具备如下性能:①供液装置成本低、易安装,供液方式灵活;②供液方法先进,供液参数合理,供液量适当,冷却、润滑、防锈、清洗功能强;③切削液无毒、无刺激性,对操作者无危害,具有生产安全性,对环境无污染或低污染;④系统通用性强,适用于多种切削加工方式和多种工件材料;⑤切削液透明(或半透明),便于观察加工状态;⑥具有相应的废液处理方法,废液处理方便、价廉;⑦具有高效的过滤、回收装置,可延长切削液的使用寿命和重复利用率,同时可避免较大切屑随废液排出,造成环境污染。
为了更好地改进切削液系统的使用性能,实现洁净化、高效化生产,可从供液系统和切削液两方面采取合理措施对切削液系统进行优化。
1.切削液供给系统的优化设计
合理使用多种型式、多个数量的喷嘴
传统的切削液供给系统由低压泵、管路系统和喷嘴组成。
由泵送出的切削液经喷嘴流出浇注到刀具、工件和切屑上,然后对切屑进行过滤分离后又回到供液箱。
为了更有效地发挥切削液的润滑、冷却、冲洗作用,可同时使用多种型式、多个数量的喷嘴。
如在车削加工中,安装一个喷嘴,必须保证供液量充足,才可使切削液从侧面渗入刀尖附近。
若安装两个喷嘴,则可使切削液更容易渗入切削区,更好地发挥润滑、冷却作用。
在铣削加工中也可设置两个喷嘴,右侧喷嘴的切削液对切削区进行润滑、冷却,左侧喷嘴的切削液则用于冲洗切屑。
当刀具宽度较窄时,可选用普通的圆形喷嘴;若刀具较宽时,则选用扇形喷嘴更为有效。
采用外部喷雾冷却润滑系统和细微喷淋技术
外部喷雾冷却润滑方式是将悬浮在空气中的细微切削液雾滴(尺寸仅为纳米级)连续不断地喷注到加工刀具上,对刀具起到冷却和润滑作用。
该方法的切削液使用量少于50ml/h,而传统的浇注法供液方式的切削液使用量则超过
6000ml/min。
细微喷淋技术是通过喷嘴将少量(10~100ml/h)高质量切削液(如植物油、合成油)喷淋于刀具与工件接触处,该方法可有效延长刀具使用寿命。
如对主轴结构进行一定改进,还可通过主轴或刀具中的孔道将气雾剂或润滑油直
接输送至切削刃,以获得更好的冷却润滑效果。
1.设计最小润滑系统
最小润滑技术主要包括气雾外部润滑和气雾内部冷却两种方式:①气雾外部润滑方式:将切削液送入高压喷射系统并与气体混合雾化,然后通过一个多头喷嘴将雾滴尺寸达毫微米级的气雾连续不断地喷射到加工刀具表面,对刀具进行冷却和润滑;②气雾内冷却方式:通过主轴和刀具中的孔道直接将冷却气雾送至切削区域,进行冷却和润滑。
根据加工需要,可将两种冷却润滑方式配合使用,以获得最佳冷却润滑效果。
最小润滑技术的最大优点是可使切削区域外的刀具、工件和切屑保持干燥,并可避免处理大量切削废液的难题。
最小润滑技术主要用于在铸铁、钢、铝合金等材料上进行钻孔、铰孔和攻丝加工,以及深孔钻削、铝合金端面铣削等。
由于切削液用量很小,因此切削液供给系统结构简单、体积小,易布局,可集成设计于主轴电机中,切削液流量由CNC程序控制。
采用最小润滑系统的加工单元可在6.5秒时间内钻削10个f8mm、中心距为20mm的孔,加工1小时仅需一杯润滑液(大部分被蒸发消耗),切屑中的切削液含量很少,回收处理费用大幅度下降。
2.绿色切削液的开发与应用
改善切削液成分———替换矿物油
用植物油替代矿物油配制油基切削液是改善切削液绿色特性的重要途径之一。
与矿物油不同,植物油属可再生资源,可完全自然降解,对人和自然环境无危害性。
虽然植物油在切削液中的应用受到氧化、水解性能不稳定、易老化等缺点的制约,但由于其挥发性低,加入一定添加剂(如抗氧化剂等)后能较好满足加工要求,因此具有广阔的应用前景。
此外,还可采用酯类油替代矿物油。
目前国内外生产的各种酯类油的生物降解率已可达90%~100%其缺点是成本较高。
研制可完全降解、价格低廉的酯类油产品已成为各国研究开发绿色切削液的重要内容。
研究开发新型切削液添加剂
开发新型添加剂是提高切削液质量和绿色水平的有效途径。
为了增强切削液的
环境友好性,面向绿色制造的切削液系统应重点开发应用以下几种高效无毒添加剂:①硼酸酯类添加剂:有机硼酸酯作为新型减摩抗磨添加剂已受到广泛重视。
硼酸酯易于合成,大部分硼酸酯均由带羟基的物质(如醇)与硼化剂(如硼酸)反应生成,目前关于水溶性硼酸酯合成技术的研究已取得一定进展,通过在硼酸酯中引入硫、氮,可生成含硫硼酸酯和含氮硼酸酯,并已证实硼酸酯是一种多功能环保型添加剂。
②钼酸盐系缓蚀剂:钼酸盐属阳性缓蚀剂,添加到切削
液中可在加工金属表面生成Fe-MoO
4-Fe
2
O
3
钝化膜,使工件获得良好的缓蚀效果。
通常认为钼酸盐是一种无毒、无污染的防锈剂,但其价格昂贵,影响了进一步推广应用。
通过研究钼酸盐与其它有机、无机缓蚀剂配伍使用的协同效应,已合成出一种由钼酸盐、硼酸盐、有机胺等组成的高效、价廉的防锈络合物。
此外,钼酸盐还能提高切削液的极压抗磨性能。
③新型防腐杀菌剂:切削液本身具有细菌等微生物滋生繁衍的条件,容易腐败变质。
通过添加防腐杀菌剂可抑制细菌、霉菌等的滋生,杀灭切削液中已存在的细菌,以延长切削液的使用寿命。
新型防腐杀菌剂应具有高效、价廉、无污染等绿色特性。
3.开发传统切削液的替代品
氮气是大气中含量最多的成分,液氮作为制氧工业的副产品,资源丰富。
以液氮作为切削液,使用后直接挥发为氮气返回大气中,不会产生任何污染物,从环保角度看,是一种极有发展前途的切削液替代品。
液氮冷却方法之一是将液氮作为切削液直接喷射于切削区。
除上述研究课题外,还应进一步研究废液的回收利用和无害化处理技术,加强实用化技术、经济性评价以及适用范围等方面的研究。
4 结语
为适应绿色制造技术的发展趋势,实现切削加工过程的洁净化,在研究开发干切削加工技术的同时,应重视传统切削液系统的优化改造,研制先进的切削液供给系统以及有利于环境保护和人类健康、加工性能优越的新型绿色切削液。
同时,通过改进供液方法,优化供液参数、加强使用管理等措施,可延长切削液使用寿命,减少切削液使用量及废液排放量。