根据加工条件选择合适的油,防止铜和切削油变色

1. 改进前情况

新潟县一家专门加工各种材料(铝、钢、铜等)的机械加工企业,其使用可溶性切削液的加工中心系统在加工铝和钢时运行稳定,加工能力和溶液稳定性均未出现问题。

然而,在将新项目转换为铜 (Cu) 加工时,出现了严重的问题:

加工后的铜产品变色(表面暗淡或变暗)。
乳白色的切削液逐渐变绿,同时变得粘稠,难以清洁。
加工室内积聚了铜屑和灰尘,导致清洁困难,并影响后续加工工序。
因此,该公司必须定期更换切削油,并使用单独的清洗液清洗产品,以防止产品失去光泽,从而增加了运营成本和维护时间。

(示例:加工铜件时,由于油质变质,导致加工室内部脏污粘稠,并积聚切屑。)

2. 原因分析

技术工程师通过检查所用可溶性切削油的成分和化学性质,确定:

当前油中的某些极性添加剂(胺、酯或含硫、磷的化合物)能够与铜表面发生反应,生成蓝色络合物(铜络合物)→导致产品变色。
铜离子(Cu²⁺)溶解到溶液中,与油中的成分发生反应→导致油色从乳白色变为蓝色,并增加粘度和粘性。
油质变质后,润滑和冷却性能会降低,切屑分离和冲洗能力也会变差→导致机房结垢。

3. 技术方案

基于原因分析,技术团队建议将传统的可溶性切削油替换为专用的铜及铜合金切削油,其配方如下:

不含易与铜发生反应的成分(胺、活性硫、游离脂肪酸)。
具有稳定的乳化体系,pH值控制在略中性(7.5-8.5),避免铜表面的腐蚀和氧化。
使用非反应性润滑添加剂和铜缓蚀剂。

4. 使用效果

在相同加工条件下,更换专用铜切削油后,测试结果如下:

加工后铜表面无变色。
油液保持稳定的乳白色,不变绿,不发粘。
换油周期延长2-3倍,显著降低了油品成本和清洁工作量。
加工腔和切屑更加清洁,改善了工作环境和设备性能。

5. 技术结论

铜加工时出现的变色和油粘现象主要源于传统切削油中铜离子与添加剂之间的化学反应。选择合适的、与材料兼容的切削油对于以下方面至关重要:

防止有色金属腐蚀和变色;
保持溶液的长期物理和化学稳定性;
提高生产效率并降低总运营成本。

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