鋁及鋁合金的加工特點(diǎn)

       鋁合金在強(qiáng)度、硬度與純鋁相比提高很多，但與鋼材相比強(qiáng)度與硬度低，切削力小，導(dǎo)熱性好。由于鋁合金質(zhì)軟，塑性大，切削時(shí)易粘刀，在刀具上形成積屑瘤，高速切削時(shí)可能在刀刃上產(chǎn)生熔焊現(xiàn)象，使刀具喪失切削能力，并影響加工精度和表面精糙度。此外，鋁合金的熱脹系數(shù)大，切削熱容易引起工件熱變形，降低加工精度。

       在化學(xué)性能方面鋁是一種很活潑的金屬，不僅在空氣中較易氧化，而且在酸性環(huán)境和堿性環(huán)境下都會(huì)發(fā)生反應(yīng)。鋁合金的腐蝕形態(tài)主要表面為表面變色和孔蝕。鋁的表面由褐色變?yōu)楹谏?，大面積的變色不會(huì)發(fā)生孔蝕。孔蝕是小而深的侵蝕，但有時(shí)孔蝕相互連通形成大的孔洞，析出白色的粉末，俗稱(chēng)白銹。

       鋁合金切削液的選擇

       綜合上面所述，鋁合金切削液的選擇必須保證良好的潤(rùn)滑性、冷卻性、過(guò)濾性和防銹性。

       根據(jù)加工條件和加工精度的要求不同應(yīng)選擇不同的切削液。對(duì)于高速加工可產(chǎn)生大量的熱量，如高速切削、鉆孔等，如果產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)的被切削液帶走，將會(huì)發(fā)生粘刀現(xiàn)象，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)積屑瘤，將嚴(yán)重的影響到工件的加工精糙度和刀具的使用壽命，同時(shí)熱量也可使工件發(fā)生變形，嚴(yán)重影響到工件的精度。因此切削液的選擇既要考慮到其本身的潤(rùn)滑性也要考慮其冷卻性能，對(duì)于精加工易選擇乳化型減摩切削液或低粘度的切削油，如杜索的乳化型切削液soluble AP9001和切削油cut 4201，對(duì)于半精加工和粗加工可選擇低濃度的乳化型減摩切削液或半合成減摩切削液等具有良好冷卻性能的切削液如杜索的乳化型切削液soluble AP9005和半合成切削液SEMI GL8003。

       對(duì)于磨削加工來(lái)說(shuō)，磨削下來(lái)的磨屑非常細(xì)小，而且在磨削過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，因此選擇切削液時(shí)既要考慮潤(rùn)滑和冷卻性能外還要考慮到切削液的過(guò)濾性，如選擇的切削粘稠度過(guò)大，切屑不能及時(shí)沉積降下去或被過(guò)濾出去，那么就會(huì)隨切削液循環(huán)到加工區(qū)而劃傷工件表面而影響加工表面的光潔度。因此對(duì)于精磨或超精磨易選用低粘度減摩磨削油或半合成減磨切削液，如杜索的精磨油grinding oil 03和半合成切削液SEMI GL8006，對(duì)于半精磨或粗磨可選用低濃度度的半合成切削液或全合成切削液，如杜索的半合成切削液SEMI GL8006和全合成切削液SYNTHETIC GF7004。

       在切削液的選擇方面除了要考慮切削液的潤(rùn)滑性、冷卻性等性能外，還要考慮切削液的防銹性、成本和易維護(hù)等方面的性能。切削油易選用粘度相對(duì)較低的基礎(chǔ)油加入減磨添加劑，這樣既可達(dá)到潤(rùn)滑減摩，也可有很好冷卻和易過(guò)慮性。但是切削油存在的問(wèn)題是閃點(diǎn)低，在高速切削時(shí)煙霧較重，閃點(diǎn)低，危險(xiǎn)系數(shù)較高，而且揮發(fā)快，用戶(hù)使用成本相應(yīng)變高，因此在條件允許的景況下盡量選用水溶性切削液。

       對(duì)于水性切削液，更重要的是要考慮其防銹性?，F(xiàn)在常用的水性鋁防銹劑有硅酸鹽和磷酸脂，對(duì)于工序間存放時(shí)間較長(zhǎng)的工件，在加工時(shí)易選用具有磷酸脂型防銹劑的切削液，因?yàn)楣桀?lèi)物質(zhì)與鋁材長(zhǎng)時(shí)間接觸會(huì)發(fā)生腐蝕產(chǎn)生黑色的“硅斑”。切削液的pH值多保持在8－10之間，如果防銹性不好，鋁材在這種堿性條件下很容易被腐蝕。因此水溶性切削液一定要有良好的鋁防銹有性能。

       鋁合金切削液的使用與維護(hù)

       鋁合金切削液的配制和使用與普通切削液的配制和使用基本相同，只是在稀釋水的選擇上要更加嚴(yán)格，因?yàn)樗械脑S多離子對(duì)鋁都會(huì)產(chǎn)生腐蝕作用，如果這些離子含量過(guò)多就會(huì)降低切削液的防銹性能，尤其是在工序間防銹上，例如氯離子、硫酸根離子、重金屬離子等。另外一些離子還會(huì)與切削液中的鋁防銹劑發(fā)生產(chǎn)反應(yīng)而降低切削液的防銹性和穩(wěn)定性，如鈣、鎂離子等。因此盡量選擇硬度較小的稀釋水，或經(jīng)過(guò)離子交換軟化后的稀釋水，以保證切削液的使用效果和使用壽命。

       鋁合金切削液的維護(hù)除了需要像普通切削液的日常維護(hù)外還要注意以下幾點(diǎn)：

       1. 過(guò)濾。因?yàn)殇X合金在堿性條件下易發(fā)生反應(yīng)生成鋁皂，破壞切削液的穩(wěn)定性。因此切削下來(lái)的鋁屑應(yīng)立即將其過(guò)濾出去，避免鋁屑與切削液發(fā)生產(chǎn)反應(yīng)而影響到切削液的使用效果與使用壽命。在磨削加工過(guò)程中磨現(xiàn)來(lái)的鋁屑既細(xì)小又輕，很難沉淀下去，如不進(jìn)行過(guò)濾或過(guò)濾的不充分，鋁屑就會(huì)隨切削液循環(huán)系統(tǒng)被帶到加工區(qū)而影響到加工區(qū)而劃傷工作面，影響加工表面的光澤度。

       2. pH值。因?yàn)殇X材對(duì)切削液的pH值非常敏感，因此要經(jīng)常性的對(duì)鋁合金切削液pH值進(jìn)行檢測(cè)，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，使用 pH控制在8－9之間，以免pH值過(guò)高腐蝕工件或pH值過(guò)低使細(xì)菌大量繁殖而影響切削液的穩(wěn)定和使用性能。

       3. 定時(shí)補(bǔ)加新液。既保證切削液的良好潤(rùn)滑，也保證了切削液良好的防銹性能和殺菌防腐性能，以延長(zhǎng)工作液的使用壽命。

       結(jié)論

       鋁合金切削液的選擇是非常重要的，既要保證切削液良好的潤(rùn)滑性、防銹性，還要有良好的穩(wěn)定性、過(guò)慮性和易維護(hù)性，只有這樣才能在加工出符合要求的產(chǎn)品，也最大限度的降低切削液的使用成本。