切削液之环保

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1、环保呼声高涨，囧途中的切削液路在何方 1. 切削液面临的压力 在制造领域，切削液是一类量大面广的消耗性辅助材料。它在制造过程中起着润滑、冷却、清洗、防锈等多种有益的作用，在改善加工质量、提高加工效率、减少刀具损耗、便于排除切屑等方面效果显著；与此同时，它又面临着多重压力。1）性能压力：高速、高效、强力、重负荷、高精度等词汇常用来描述现代加工技术的进步，这些新工艺都对切削液的内在品质、供液方法、供液压力和流量寄予更高的期望；与此同时，新的机械工程材料（如新型铝合金、镁合金、钛合金等）和切削工具材料（如新型硬质合金、金属陶瓷、复合涂层、金刚石、立方氮化硼）的应用，都对切削液的性能提出更多特

2、殊的要求。 2）经济压力：近十年来，一方面，国际油价上涨，使切削液的直接成本上升；另一方面，各国的劳动保障和环境保护法规日趋严厉；企业需要增加劳保开支和废液处理费用，导致使用切削液的间接成本增加，切削液面临日益增长的经济压力。3）环境压力：切削液属油脂化工产品，其生产、运输和使用都受到严格的管制。使用切削液产生的耗散物及废弃物会对劳动卫生和生态环境均构成一定的危害。近来不断曝光的溢入河道、注入地下的工业废水污染事件，都有切削液的身影。当今环保呼声高涨，囧途中的切削液路在何方？2. 解决切削液生态环境问题的三条路线 其一是彻底摒弃切削液，采用干式切削技术，其中包括冷风切削、吹氧切削、液氮

3、切削等；其二是采用半干式切削技术，主要指微量切削液加工技术。其三是改造传统切削液，将其负面影响降低到最小程度，使之成为环境友好的，并能被保护生态环境的法规所接受。这三条路线互为补充，各有其优缺点和应用范围。1）干式切削干式切削在加工过程中不使用切削液，可彻底避免切削液的负面影响，同时也放弃了切削液所能带来的好处。干式切削面临的主要问题是切屑形成过程中润滑性差，导致刀-屑、刀-工界面上摩擦剧烈，能耗大，发热多，加上冷却不力，因而刀具损耗快、工件热变形等等；另一个不容回避的问题是机床与工艺装置的锈蚀以及工件的短期工序间防锈问题。用干式（包括冷风、液氮）切削后，通常需要增加机床和工件的防锈处

4、理以及之后的清洗处理，特别是在高温、潮湿的地区和季节。其结果是减少了切削液却增加了防锈液、清洗液；从总体上看，有时并不能有效地达到减轻环境负荷的目的。此外，加工过程中的冲洗、排屑等方面的问题也需要特殊处理。干式切削的发展依赖于刀具材料、工件材料、机床技术和切削技术的进步。从目前的技术进展情况来看，干式切削还只能在一小部分加工领域中应用，有较大的局限性。2）半干式切削 半干式切削主要指微量切削液加工技术，是一种技术上的折衷，既能部分保留湿式切削的利点，又可减轻其负面影响，已经在一些加工领域取得了较好的应用效果，是目前绿色加工技术的研究热点之一，有广阔的应用前景；但也存在着油雾污染问题以及

5、在某些加工场合润滑冷却不足之类的烦恼。 3）环境友好切削液传统切削液受到的环境压力将会愈来愈严酷，进行改良和创新势在必行。不仅要继续提高切削液的加工性能，更应该积极着眼于研究开发和推广应用低毒、低污染的环境友好型切削液，其远景目标是开发、应用无毒、无污染的绿色切削液（Green Cutting Fluid）。这是解决问题的根本途径，是实现绿色制造的重要步骤，目前的研究十分活跃，任重而道远。以下重点讨论此话题。 3. 环境友好切削液 1）含义 环境友好切削液(Environmentally  Friendly  Cutting  Fluid)指满足使用性能和生态环境效应双重要求的切削液。

6、这里所指的生态环境效应包括：切削液及其耗散与废弃产物的毒性（Toxicity）和生态毒性（Eco-toxicity）以及生物累积性（Bioaccumulation）、生物可降解性（Biodegradability）、资源可再生性（Resource  Renew-ability）等。简言之，环境友好切削液既能满足切削加工的使用要求，切削液本身及其耗散与废弃产物对生物和生态环境又不构成危害,  或在一定程度上为生态环境所容许，资源可循环利用或容易再生【1】。 2）界定 如何界定切削液是不是环境友好的，目前还没有统一说法。一些发达国家已经相继建立了环境标志组织，对环境友好的产品进行标识。如欧

7、洲的“生态标志”、北欧四国（挪威、芬兰、瑞典、冰岛）的“白天鹅”、德国的“蓝色天使”、法国的“NF 环境标志”、美国的“绿色标记”等。产品要获得这些标志都必须满足相应的生态效应指标。我国也已经开始切削液相关环境标准的研究工作。2010 年国家质量监督检验检疫总局公益性行业科研专项《清洁高效基础制造工艺技术标准研究》启动。在这个项目支持下，由中机生产力促进中心、济南库伦特科技有限公司、广州机械科学研究院等单位开展了《金属切削液  有毒有害性评价导