技術問答
金屬加工油
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各種切削油之功能比較表Open or Close
2013-12-27 10:46:49
各種切削油之功能比較表
品名
功能項目
油性切削油
溶水油
半合成切削油
合成切削油
潤滑性
優越
良好
良好
差
冷卻性
差
尚可
良好
優越
防銹性
優越
尚可
良好
尚可
脫旨性
差
尚可
優越
優越
毒性
中等
弱
弱
中低等
刺激性（皮膚）
強烈
低
低
普通
味道
強烈
普通
溫和
普通
廢液處理度
困難
困難
容易
容易
煙霧
高
中
低
低
環境清淨
差
尚可
佳
佳
維護度
高
高
低
低
火災危險性
高
低
無
無
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切削油劑之極壓潤滑作用機理Open or Close
2013-12-27 10:35:02
切削油劑在切削加工中若因溫度上昇至相當高溫時，基礎潤滑劑之潤滑作用效果已喪失至不符加工所需求之潤滑效果時，則此時須提供極壓潤滑方式加以改善。而極壓潤滑方式是以油劑中含有與金屬表面反應成一層強力附著型薄膜之成份，而來滿足高溫高壓下切削刀具與金屬之磨擦而不損及金屬表面及保護刀具之磨損。而此形成之極壓薄膜不只有良好之高溫抗剪力外，並且可以防止刀具與被切削材料之焊合(高溫下之刀具與金屬表面之燒著)。
依照切削加工產生之溫度程度而來比較極壓添加劑(E.P劑)之效果好壞，如下所示：
E.P劑
磷系E.P劑
氯系E.P劑
硫系E.P劑
耐溫度
200-400℃
200-600℃
600℃以上
而所謂活性與非活性極壓劑之差異，除了對銅金屬腐蝕與否外，其主要之作用機理說明為：
(1) 活性極壓劑：
在常溫下切削加工中，切削劑之活性極壓劑，即活性成份會游離出來與銅金屬表面反應而形成腐蝕物質之現象。從化學角度而言，則為極壓劑中之活性原子或原子團未完全與極壓劑中之油劑完全反應，而產生游離性元素在極壓劑中，而未經加工熱之反應立即在常態下與銅金屬反應。
(2)非活性極壓劑：
在常溫下切削加工中，切削劑無游離之活性原子或原子團游離出來與銅金屬表面產生化學反應，而形成腐蝕而其非活性極壓原子或原子團藉由加工高溫時連結其油性本體之有機分子模共同與銅金屬表面產生化學吸附而形成一層極薄(肉眼看不見)之薄膜而提工在高壓高溫下潤滑，減低磨擦而不致使銅金屬腐蝕。
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切削工具之認識與切削液之選定Open or Close
2013-12-26 10:33:41
由於切削工具在切削製成中，對被加工金屬零件成品只表面精度與加工效率之兩大切削目的之影響比切削油為重要，所以加工方式及條件中之加工機具、被切削材料及加工速度等條件，須適當及正確選擇切削工具方可。若是加工高硬度金屬材料而卻以一般刀具來切削則當以卵擊石之舉。所以我們從下文蘭認識切削刀具，以及粗略蘭選擇切削油；在金屬加公方面有四種基本切削工具，我們依據不同的加工作業，不同的加工金屬選擇不同的工具。通常使用的切削工具包括高速鋼、籌合金、碳化物、陶瓷和鑽石。要做好切削作業，切削工具在切削實能忍受高溫。大部份金屬及物質在高溫時會失去硬度。金屬切削工具及其他材料切削工具也是一樣。另一影響切削工具因素是硬度與韌度間的關係。硬度是指工具在切削時抵抗磨損的能力。韌度是只震動負載下工具不裂壞之能力。例如：發生贊不連續切削過程中。物質越硬，越易碎。物質越硬越易碎，但也越能抵抗磨損，在切削中也越容易突然斷裂。切削工具的選擇必須中和硬度和韌度兩條件。同樣，街削工具的選擇也會影響切削油的選擇。我們可由以下關於切削刀具的說明，對此更進一步的了解。1. 高速鋼使用中速度切削操作其速率約為每分鐘70公尺。高速鋼是含有諸如鎢鉻元素的鐵合金，以便增加其硬度和抗熱性。即使如此，它們的硬度和抗磨損之品質會因溫渡高過600度以上而降到令人不能接受。可使用水溶性切削油以保持其作業溫度低於600度以下。2. 鑄合金(鉻鈷鎢齊)這些合金是非鐵元素，以鈷為基礎。當溫度高過600度則此高速鋼更硬、耐磨性更佳。此可用於高速切削，也可用於不易切削的合金及產生高溫的切削作業。鑄合金對於溫度劇變非常敏感，例如切削作業突然中斷。他們較適合於連續切削操作，可使用水溶性切削油。3.碳化物廣泛使用在金屬加工工業，他們通常稱為燒結碳化物或超硬合金。他們是由鎢、鈦、鈮、鉭之碳化物組成。只碳化物由碳化粉加在鈷模型中以高溫加熱燒結而成。改變金屬碳化物之比例及類別則可產生不同種類的燒結碳化物。燒結碳化物被使用是因為在高溫1000 度時能保有硬度及耐磨性。他們通常被用作嵌入或可替代的切銷刀頭，每一種刀頭都有不同的形狀及角度，隨著不同的需要，它可以重新安裝、儲存。另一種簡便的製作方法就是切削刀頭上覆蓋一成碳化物，它的製作方法是將鈦碳化物及氮碳化物以蒸發的方法覆蓋在傳統的碳化物刀具上，這種方法製程的刀頭有很高的抗磨性，而刀具本身也不易碎裂。碳化物工具常與水溶性切削油共同使用，但必須小心選擇正確。某些添加劑如活化硫會腐蝕覆蓋鈷的金屬。4.陶瓷╱鑽石陶瓷切削工具主要成分為氧化鋁，且在高溫能保有他們的硬度及耐磨性。但是，諸如前述，物質越硬越易碎，這史的陶瓷工具不適合不連續切削或不適合震動副載及溫度劇變。水溶性切削油不可被使用。可使用非水溶性切削油(油性切削油)或加工時完全不使用切削油。最硬的切削工具是鑽石,但是它也易碎。鑽石能從事矽含量高的鋁加工作業，這種合金因含有硬的矽粒子，可很快的磨碎碳化物工具。它也適用於非鐵物質之研磨加工，諸如石頭、水泥。鑽石在高溫可被氧化，所以，對加工較難的合金不適用。因為它特別硬，所以常應用在研磨上。油性切削油或水性切削油或合成切削油都可被使用。 -
各種切削油之比較與應用Open or Close
2013-12-26 09:27:11
每一種切削油在應用方面之功能表現皆有其優缺點，如何的研發及改良改善，亦只能提升其品質及幾項功能而已，希望以單獨一種切削油來符合所有加工條件是不可能之事，此非完全掌控於科學技術問題如此而已，而是有多項因素牽涉其中，如下列所敘：
1. 加工製程變動因素 (如：前文三所言)
2. 後製程改良因素(如：脫脂與3. 電鍍問題)
4. 環境因素(如：工件的防銹及儲存條件)
5. 環保健康因素(如：廢液排放及毒液因素)
6. 經濟成本因素(如：加工品質、效率與7. 價格)
8. 管理程序因素(如：濃度、浮油、污水物等)
9. 新加工方法與10. 才料之發展
11. 下游客戶之要求
12. 使用客戶習慣及心理因素
如以上各項影響因素之互動影響時，單一種切削油的功能是無法滿足以上所言之完整性功能要求。譬如：嚴苛之切削加工條件，則須以高潤滑之油性切削油來滿足其「主要功能要求」，但是無論要求脫脂性佳及廢油排放標準等次要性能，若是技術上可以改變其處理製程，但是經濟成本又提高，如此之矛盾衝突實在是各種品牌及品級之切削油與客戶需求功能不符，而常產生之問題及客訴發生。
若要改善以上之各種問題發生在切削方面而言；則發展多樣之各有一定範圍程度功能之切削油，或是特別為特殊加工製成所研發之切削油，而來滿足使用者咺影或是銷售者推薦適合其加工目的或製成之切削油及其他功能的要求。
就先進國家之工業應用方面來說，是非常重視金屬加工製成及操作程序之標準化建立（如：ISO品質認證標準化），此標準化之確立後，即已清楚瞭解來決定切削油之主要功能需求（如：潤滑程度、冷卻效果及防銹期限等），經此步驟後，在依照維護管理流程、後製成加工處理考量及其它因素之需求後，方可考良切削油之次要性能要求，如此考量過程，實應可解決所以切削油之適應問題
各種切削油之功能比較表
品名
功能項目
油性切削油
溶水油
半合成切削油
合成切削揶
潤滑性
優越
良好
良好
差
冷卻性
差
尚可
良好
優越
防銹性
優越
尚可
良好
尚可
脫旨性
差
尚可
優越
優越
毒性
中等
弱
弱
中低等
刺激性（皮膚）
強烈
低
低
普通
味道
強烈
普通
溫和
普通
廢液處理度
困難
困難
容易
容易
煙霧
高
中
低
低
環境清淨
差
尚可
佳
佳
維護度
高
高
低
低
火災危險性
高
低
無
無
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何謂半合成切削油以及合成切削油?Open or Close
2013-12-26 09:13:56
合成切削油合成切削油又稱化學合成型，亦稱真溶液型水性秋削劑，找要理由之沿革，是因為早期發展合成型切削液當時的水性有機潤滑劑或防銹劑之產品技術較為不足，以致合成型切削普遍只能提供冷卻，防銹及抗腐敗之效果，而未能有良好之潤滑性，因此所構成產品之組成份，大都以無機鹽類（如：亞硝酸鈉等）之材料為主，是故；鹽類溶於水時，皆以離子化形態，因而成品或稀釋水份使用，皆為透明液狀，故以化學觀點而言，稱之為化學合成型或真溶液型水性切削油。雖然合成切削油比較溶水油之特性，有較優越之冷卻性，滲透性、抗腐敗性及維護管理容易，但是其潤滑性卻未能充分取代，一般，。當時使用合成切血由之場所，大都用於需求冷卻性較佳及輕度潤滑之研磨加工場所。當然合成切雪油還有許多優點優於容水油之處，如（1）脫旨性佳（2）煙霧較低等。但是這些皆是次要功能方面，而主要功能之潤滑方面，則有需要期待新材料之發展，並結合加工設備及加工方式與刀具之研發，實是可預期未來之蓬勃。半合成切削油半合成切削油顧名思義，為溶水油與合成切削油之中合產品，從功能提升與缺點之改善，再加上使用時能夠完善維護管理，應該可以取代大部份適合使用水性切削油之場合，除特殊加工場合及規定加工製程之標準作業外。半合成切削油雖然不像溶水油滴容易受干擾而油滴合併進而產生浮油，但是在化學技術角度而言，其依然較傾向於溶水油之乳化行為現象，只是為更進一步之微乳化現象的技術延伸，而微乳化現象即是乳化油滴粒子較一般安定乳化油合成削油之完全透明。
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