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你的切削油可以當防鏽油用嗎?一次了解金屬加工油種類、用途!
金屬切削油是專門設計用於金屬加工和切削過程中的工業潤滑油,為各種金屬材料的切削、鑽孔、磨削等加工過程提供了必要的潤滑、冷卻和保護。這些功能使金屬切削油成為現代工業生產不可或缺的一部分
你的切削油可以當防鏽油用嗎?一次了解金屬加工油種類、用途!

前言

金屬切削油,通常也俗稱切削液、冷卻液或潤滑劑,是金屬加工油的一種。為切削加工過程提供冷卻、清洗與潤滑防鏽的關鍵角色。在機械加工應用十分廣泛,可用於數位工具機和多功能組合工具機的車削、銑削、磨削、鑽孔、攻絲等加工中。

目前以汽車零部件加工為主的運輸設備製造業,消耗的金屬加工油數量依然在各行業中列居首位,約占40%~45%。一家中等規模的汽車零部件配套企業每年使用各種金屬加工油在400噸左右,其中各種切削油約200噸、切削液約60噸,可見其應用範圍之廣泛。

 

金屬切削油7大功效及應用

金屬切削油是專門設計用於金屬加工和切削過程中的工業潤滑油,為各種金屬材料的切削、鑽孔、磨削等加工過程提供了必要的潤滑、冷卻和保護。這些功能使金屬切削油成為現代工業生產不可或缺的一部分。

 

金屬切削油的7大功能

接下來我們將簡介金屬切削油的七大主要功效,這些功效對於改善加工質量、提高生產效率以及延長設備壽命至關重要:

  1. 潤滑作用:金屬切削油提供優良的潤滑,減少金屬工件和切削工具之間的摩擦,從而降低能量損失和工具磨損,延長工具壽命。
  2. 冷卻作用:金屬切削油能有效地冷卻切削區域,防止工件和刀具過熱,有助於控制加工過程中的溫度,防止變形或硬化。
  3. 雜質清理:金屬切削油有助於將切削過程中產生的切削屑和沉澱物排出,確保切削區域保持清潔,不會干擾加工過程。
  4. 提高質感:金屬切削油可幫助維持工件表面的質量和光潔度,減少表面缺陷,提供更精確的加工結果。
  5. 減少振噪:金屬切削油有助於減少加工過程中的振動和噪音,提高工作環境的安全性和舒適性。
  6. 防鏽保護:金屬切削油中的防鏽劑可以保護金屬工件免受鏽蝕,延長工件的使用壽命。要注意並非所有的切削油都有防鏽成效。
  7. 提高效率:金屬切削油可以提高加工效率,減少生產週期,降低生產成本。

 

金屬切削油主要應用

總結以上7大功效可知,金屬切削油在製造業地位重要且不可或缺,廣泛應用於金屬加工和切削過程。主要使用在各種金屬工件的加工過程。旨在改善加工過程的效率、提高工件的表面質量,同時延長工具和設備的壽命。其主要用途列舉如下:

  1. 機械加工:用於數控機床、車床、銑床、磨床等機械加工操作,包括鋼材、鋁材、銅材等金屬的切削、鑽孔、磨削等過程。
  2. 金屬成型:用於壓鑄、鍛造、滾軋、拉伸等金屬成型工藝,有助於減少模具磨損,提高成品質量。
  3. 鑄造:用於鑄造過程中的冷卻和模具潤滑,確保鑄造品質。
  4. 金屬加工液壓系統:作為液壓油的添加劑,提供潤滑和保護。

 

金屬切削油可分為幾種?

金屬切削油可分為幾種?

金屬切削油大致分為油性切削油水性切削油兩大類。水性切削油又分成乳化切削油、半合成切削油與全合成切削油。

 

油性切削油

油性切削油是一種常見的工業潤滑劑,它以低黏度的礦物油為基底,並加入其他添加劑以提高其性能。

至於需要加上什麼添加劑得視情況需要,最普遍為氯(氯化礦物油)跟硫(硫化脂)。但硫化脂遇到銅會起化學反應,活性硫會造成銅金屬氧化,碰到需要處理銅金屬的時候,就得注意要使用「非活性硫」。

 

水(溶)性切削油

1.乳化切削液:含油量60~80%

這種乳化切削液是礦物油加上乳化劑以後形成的乳化液,未開封時為濃縮液,使用時需要加水稀釋。其成分簡單來說是由礦物油、乳化劑、防鏽添加劑、防腐劑和消泡劑等等組成。

乳化切削液具有比較良好的冷卻和潤滑效果,適合輕度到中度加工,必須注意的是加水時得注意水質乾淨,如果有太多雜質可能會發生意料之外的反應,造成乳化液沈澱。而且如果水質太軟會容易起泡,太硬又容易生鏽、造成油水分離。

 

2.半合成切削液:含油量10~30%

濃度較低的乳化切切削液,濃度大約5%,這種半合成切削液並不十分要求潤滑性能,主要是需要其冷卻跟濕潤的特性。如果在高速切削加工時,濃度可以降低到2%~3%,較高負荷加工時,也可上調到10%。主要是看現場需求。

 

3.全合成切削液:含油量0%

這種切削液因為不具潤滑能力,單只能用於需要冷卻性能的研磨加工。因為不含油的關係,不容易產生氣體、煙霧、也不容易敗壞,非常適合高速切削上的冷卻。

  油性切削油 乳化切削液 半合成切削液 全合成切削液
適用範圍 中至重型加工 中至重型加工 輕至中型加工 中至重型加工
含油量 100% 60%~80% 10%~30% 0
潤滑性能 良好 良好 良好 優秀
冷卻效果 有限 良好 良好 優秀
切削屑排除 良好 良好 良好 優秀
過濾系統 在加工過程中,常會有滑道油及粉塵鐵屑滲入水槽切削液裡,若沒有使用過濾系統去除,容易產生厭氧菌造成切削液變質發臭
水質要求 水質太軟容易起泡,水質太硬容易生鏽及造成油水分離
與滑道油相容性 切削液若與滑道油太容易結合,容易造成乳化,若乳化程度嚴重,也沒有用過濾系統濾掉滑道油廢油,久了之後切削液容易變質發臭腐敗
調配濃度

☐ 鋼材、鐵材:一般加工濃度為4%~6%,嚴苛加工為8%~10%

☐ 不鏽鋼:一般加工濃度為6%~8%,嚴苛加工為10%~12%

☐ 鋁、銅合金:一般加工濃度為4%~6%,嚴苛加工為8%~10%

PH值 大多呈現鹼性,PH太高會對皮膚產生刺激性,容易造成過敏以及有色的金屬產生侵蝕,並使切削液的潤滑性能降低;PH值低於8的時候,容易滋生細菌、發臭,降低切削液防鏽及抗腐敗的能力。一般都將酸鹼性控制在8.5-9.5之間以保持切削液的品質
黏度 中等
低黏度的油較滲透性及濕潤性較高,冷卻、清洗能力均較佳。高黏度油較稠密,有較佳的潤滑性及較大的金屬表面隔離能力
消泡性 油品品質不佳、水質太軟、機台沖壓太大、機台噴嘴、水槽直角多皆會造成切削液起泡的問題,建議可添加適量的消泡劑來改善,或使用消泡性好品質佳的切削油品
抗氧化性 針對易氧化材質,切削油需具有抗氧化效果,才可防止金屬在加工過程中氧化變黑
皮膚刺激性 通常較低 有些乳化劑可能引起刺激 較低 較低

 

金屬切削油怎麼選?加工油選擇注意事項

由於切削油深切影響到加工過程的效率、工件品質和機器壽命,選擇合適的油品可是重中之重,以下是一些挑選建議和指南:

 

1. 油性水性切削油挑選

  1. 電子機床:如果您使用電子機床進行高速、高溫、高壓的加工操作,通常需要選擇具有卓越冷卻性能和潤滑性能的高性能切削油。水性切削油的冷卻性會比較好,油性切削油的潤滑幸會比較佳,如果需要二者兼顧,也可以選擇全合成切削油。
  2. 傳統機床:對於傳統機床,您可以根據加工要求選擇不同性能的切削油。如果是輕切削、高速、高溫的加工操作,建議使用水性切削油,因為水性切削油通常不包含有機溶劑,且容易清洗。然而如果是重切削和精密加工,那就建議選擇油性切削油,因為可以提供優異潤滑,並且使用壽命較長,更換頻率較低。

 

2. 高溫 & 高壓加工

水性切削油在加工過程中水份容易蒸發,所以在使用過程中必須要注意保持在一定的濃度範圍,所以如果是高溫加工操作,水份蒸發加快,那水性切削油的壽命會因應降低。至於油性切削油因為不容易蒸發或者分解,通常會有較長的使用壽命。

 

3. 加工材質

  1. 金屬材質:
    • 鋼材:對於加工鋼材,無論是油性、水性還是全合成切削油都可以選擇,其中全合成切削油通常在加工高合金鋼等特殊鋼材時表現出色。
    • 鋁材:加工鋁材時,最好選擇水性切削油,因為鋁容易與油性切削油中的某些成分反應,形成沉澱物。
  2. 非金屬材料:
    • 塑料:對於加工塑料材料,通常使用水性切削油或無油切削液,因為這可以避免塑料表面沾附油膜。
    • 玻璃和陶瓷:加工這些材料時,通常使用特殊切削液,如玻璃切削液或陶瓷切削液,以確保表面光滑度。
  3. 合金材料:
    • 鈦合金:鈦合金是高溫合金,通常需要高性能的切削油,例如全合成切削油,以應對高溫和高壓加工環境。
    • 鎳合金:對於鎳合金,也建議使用高性能的切削油,以確保有效的冷卻和潤滑

 

4. 環保 & 生物降解需求

如果工作環境對環保有嚴格要求,可考慮使用生物可分解或環保型的切削油,以減少對環境的影響。例如Cortec EcoLine 生物基底(自動降解)切削油系列,就是對環境友善的環保產品。

 

5. 其他考量。

預算考量:水性切削油的預算通常較低,從兩者組成來說,水性切削油是油水和少量添加劑混合而成,而油性切削油是純油或者合成油。此外水性切削油在使用時可以稀釋,但油性切削油不行,因此用量來說,油性切削油會比較高,而且油性切削油也比水性需要更多維護工作跟處理成本。因此如果以預算考慮的話,水性會比油性成本更低。

 

傳統切削油最大的問題 - 不具防鏽功效,且有致癌可能

工業製造上,所有的業者都離不開切削油,傳統切削油也已經發展到可以適用目前各種不同類型的加工產業。但不管是油性還是水性,都脫不開傳統切削油最基本的問題:致癌、危害健康以及使用安全性。以下為傳統切削油的四大風險:

  1. 鏽蝕風險:大部分的傳統切削油並不具備防鏽功效,大多數沒有添加防鏽劑,因此加工後另需使用防鏽劑來進行防鏽保護,延長金屬加工的工序。
  2. 致癌風險:傳統切削油中含有化學物質,如多環芳香烴化合物(PAHs)或亞硝胺類化合物,這些物質被認為具有潛在的致癌風險。長期接觸這些物質可能對工作人員的健康構成威脅。
  3. 健康風險:傳統切削油中的氣體和懸浮微粒可能在呼吸道中產生有害影響,尤其是在缺乏足夠通風的工作場所。這可能導致呼吸系統疾病、皮膚敏感或其他健康問題。
  4. 使用安全性風險:使用傳統切削油時需要遵守安全操作程序,包括適當的防護措施,如戴護目鏡、手套和工作場所通風。此外,切削油的處理、儲存和廢棄也需要嚴格的管理,以減少環境污染和火災風險。

 

環保安全的最優解:Cortec VpCI金屬切削油!

選擇切削油對加工業來說非常重要,若使用不正確的切削油,在安全方面可能對員工健康和環境造成無法想像的傷害。

以下為選擇Cortec VpCI金屬切削油的四大優勢!

1. 環保安全(可生物降解):

  • Cortec VpCI金屬切削油是環保、可生物降解的產品,可以明顯減少對環境的不良影響。
  • 安全性是我們關注的重點,這款切削油是無毒的,即使長時間接觸,也不會對工作人員的健康造成威脅,有助於維護工作場所的安全和健康。

2. 可適用於多種金屬:

  • Cortec VpCI金屬切削油適用於多種金屬材料,具有廣泛的應用範圍。

3. 潤滑效果優越:

  • 切削油提供卓越的潤滑效果,有助於減少磨損,提高加工效率。

4. 同時兼具長效防鏽:

  • Cortec VpCI金屬切削油同時具有卓越的防鏽功能,可以延長設備和零件的使用壽命,有效減少因鏽蝕帶來的損失,甚至能直接作為加工後的部件的防鏽保護手段,無需進一步使用防鏽劑。
  • Cortec一直致力於應對各種腐蝕相關挑戰,VpCI金屬切削油不僅具有出色的防鏽性能,還能夠節省切削油的用量,有助於降低生產成本。Cortec VpCI金屬切削油是確保您的加工操作高效、環保且經濟實惠的明智選擇。

 

Cortec EcoLine 植物性切削油(可自動降解)

跟傳統切削油不同的是,EcoLine金屬加工液具有更強的潤滑及防鏽性能,且採生物基油製作,是氯化產品的優秀替代品。使用中幾乎不產生煙霧,非常適合重型沖壓、切削、銑削、車削、鑽孔、拉削和其他加工操作。

EcoLine® Bio-Based  Cutting Fluid

簡介
  • EcoLine Cutting Fluid是一種用於金屬切削的多功能可生物降解濃縮液。
  • EcoLine® Cutting Fluid可以冷卻工件和工具,在金屬加工過程中防止金屬焊接,並在切割過程中提供出色的腐蝕保護和潤滑。
  • 高性能特性使 EcoLine® Cutting Fluid非常適合重型切削、銑削、車削、鑽孔、拉削和其他加工操作。 
  • EcoLine® Cutting Fluid可 1:40 稀釋至 1:20。當以 1:40 至 1:20 的比例添加到水中時,EcoLine 切削油會形成穩定的乳液,可提供出色的冷卻效果,並且在使用過程中幾乎沒有煙霧或沒有煙霧。
  • EcoLine® Cutting Fluid可以少量使用,從而節省成本。
  • 依指示使用時,EcoLine 切削液可在廠內加工、儲存和出口運輸過程中防止腐蝕長達 12 個月。
特色
  • 環保且可生物降解,含有64%的生物基成分
  • USDA認證的生物基產品,USDA BioPreferredSM 指定的金屬加工液
  • 取代有害礦物油,不含氯化物、鉻化物或亞硝酸鹽
  • 非常適用於需要快速冷卻的加工
  • 低至無煙霧或燃燒氣體
  • 具有優秀的抗磨特性
  • 具有優秀的潤滑性
  • 具有優秀的耐壓性
  • 提供優秀的防鏽保護
  • 會將金屬表面上的水和油區隔

 

Cortec VpCI 水性切削油

Cortec VpCI 水性切削油具有卓越的潤滑性能,適用於加工多種不同類型的金屬。無論是輕度加工還是重切削,都能提供良好的潤滑效果。此外它還能提供強大的防鏽保護,有助於保護機器和工件的耐久性,即使在潮濕的環境中也能保持穩定。

VpCI®-344

簡介
  • 濃縮金屬加工潤滑劑
  • 適用於鍍鋅鋼和冷軋鋼、難以生產的金屬沖壓件、鋼絲繩、管狀產品和機器零件的濕式回火。
  • 有獨特的氣相作用,可保護鑄造和沖壓設備上未塗覆和難以到達的區域。
  • 可防止室內腐蝕長達兩年。 
  • 在水中形成透明溶液。
  • 可用傳統的鹼性清潔劑去除。
特色
  • 水溶性、環保、使用安全
  • 防止冷軋鋼出現閃蝕
  • 在硬水中非常穩定 
  • 延長成品保質期
  • 不會堵塞過濾系統
  • 形成疏水膜
  • 形成透明、乾燥的薄膜,使受保護部件具有吸引人的外觀
  • 獨特的氣相作用可保護未塗覆的表面和難以觸及的區域
  • 如有必要,可輕鬆去除
  • 不含亞硝酸鹽和磷酸酯
  • 不易燃
  • 通過ASTM D- 4627-86(水溶性金屬加工液的鐵屑腐蝕測試方法),以重量計2%

 

VpCI®-345 

簡介
  • 用於輕型切割和研磨的半合成冷卻劑/潤滑劑
  • 適用於難以生產的金屬沖壓件、管材產品和機械加工零件。 
  • 優於石油基冷卻液。
  • 可在長達 24 個月的廠內加工、儲存和出口運輸過程中防止腐蝕。
  •  適合需要長期腐蝕和表面保護的輕型機械加工和拋光零件。
  •  可用於需要大量冷卻的加工應用中的冷卻劑。 
  • 能抵抗細菌的酸敗侵蝕。
  • 產品壽命與類似加工液相同或更長。
特色
  • 獨特的氣相緩蝕劑作用可保護鑄件和沖壓件中未塗層和難以到達的區域
  • 優異的潤濕性
  • 省錢 VpCI®-345 最多可用40 份水稀釋
  • 保護黑色金屬和有色金屬
  • 易於去除使用鹼性清潔劑(VpCI®-410 系列)去除金屬表面
  • 不含易燃溶劑,減少火災危險
  • 不含氯化化合物、鉻酸鹽或亞硝酸鹽
  • 消除與防銹油相關的清潔和維修問題
  • 為加工後的部件提供金屬保護,無需進一步使用防銹劑
  • 酸敗穩定性和抗細菌侵蝕性

 

VpCI®-347 

簡介
  • 用於金屬加工操作的多功能腐蝕抑制劑/重負荷潤滑劑濃縮液。
  • 適合重型切削、銑削、車削、鑽孔、鏜孔、拉削、齒輪切削和其他加工操作。 
  • 含有潤滑和腐蝕抑制化合物,並且能抵抗細菌的酸敗侵蝕。
  • 可在廠內加工、儲存和出口運輸過程中防止腐蝕長達 24 個月
  • 能消除石油基產品所造成的問題。
  • 在高濕度下有效(標準冷軋鋼板的實驗室測試顯示在 100% 相對濕度下沒有腐蝕跡象2,000 小時後,根據ASTM D-1748)
特色
  • 低煙或無燃燒蒸氣 
  • 低泡沫
  • 防止氯化物、腐蝕性工業氣體和酸性氣氛引起的腐蝕 
  • 在壓力下提供出色的拉伸性、潤滑性和潤濕性
  • 去除金屬表面的水和油,留下透明薄膜
  • 省錢(最多可將1 份VpCI® -347 稀釋至40份水) 
  • 保護黑色金屬和有色金屬
  • 易於從金屬表面去除
  • 不含氯化化合物、鉻酸鹽或亞硝酸鹽
  • 在大多數情況下可焊接

 

Cortec VpCI金屬切削油使用案例

案例一:轉向軸 & 凸輪軸製造過程 - VpCI®-347

挑戰:

為了將在歐洲生產的轉向軸和凸輪軸安全運送至美國,必須對其進行防鏽處理。然而,該公司覺得以前使用的防鏽劑(Castrol Rustilo 650 和 Castrol Rustilo DW 924)難以應用,而且對環境造成不良影響。

解決方案:

製造商開始採用自動靜電噴塗技術,使用稀釋的VpCI ® -347 進行防鏽處理。他們經過大約兩年的測試(自1994年11月至1996年8月),評估了其他防鏽劑的效果。經過評估,他們得出的結論是,VpCI ® -347(一種水基產品)相對於 Castrol Rustilo 產品來說,具有更優越的性能,更安全、更易於應用,並對環境更加友好。由於VpCI ® -347 取得的成功,該公司決定也開始測試VpCI ® -609。

 

案例二:汽車軸承防鏽 -  EcoLine® Cutting Fluid

挑戰:

一家專門生產汽車行業的軸承、襯套和止推墊圈的製造商。在製造這些高科技引擎零件時,使用了特殊的鋁合金作為製造材料。但他們遇到了氧化氧化和點蝕的問題。

這些零件通常得花費兩到四個月的時間,透過海運貨櫃運送才能運送到引擎組裝廠。由於他們使用的傳統防鏽油無法有效防鏽問題,因而他們面臨了交貨延誤以及零件被拒收而承受了巨大的損失。

解決方案:

製造商決定在製造過程中使用Cortec的EcoLine® Cutting Fluid。他們使用低濃度的EcoLine® Cutting Fluid進行零件的清潔、脫脂和沖洗。再把組件浸泡在濃度稍高的EcoLine® Cutting Fluid中,讓其乾燥,等乾燥後表面會形成不到1微米厚的保護層。

EcoLine® Cutting Fluid成功解決了製造商的腐蝕問題,同時也應對了傳統油品難以滿足的嚴格引擎公差要求。使用EcoLine® Cutting Fluid之後,零件可以在交付時保持乾燥,不但環保經濟且防鏽效果出眾,這對後續的組裝作業有非常大的幫助。

 

案例三:核電公司備用零件 - VpCI® -347

挑戰:

一家核電公司需要對價值 2 億美元的備用零件、電子設備和儲存設施進行防鏽保護。

解決方案:

他們採用VpCI ® -389來保護備用柴油發電機的精密零件,同時在控制櫃中應用VpCI® -110防鏽發散器和ElectriCorr™ VpCI ® -238。

整臺機器都覆蓋了VpCI® -126薄膜。設施周圍的備用軸承則使用VpCI® -146紙包裹,螺絲和其他小零件則進行VpCI® -347處理。小型馬達和變壓器則包裹在Cor-Pak® VpCI®拉伸膜中。至於大型設備,則選擇使用VpCI®-379和VpCI®-126進行保護,而VpCI®-369則被噴塗在需要潤滑的零件上。

這家核電公司之所以選擇Cortec®技術,是因為Cortec品質優秀且易於應用,而且VpCI技術在實際應用中表現優越,因此他們正考慮在其工廠進一步擴大該技術的應用範圍。

 

結語

富強防銹科技有限公司自1998年成立以來,一直秉持著「品質第一、交期迅速、價格合理、符合環保、售後服務」的經營理念。自2003年起,富強獲得了美國Cortec公司的授權,成為其產品在台灣地區的經銷商。

Cortec公司以其卓越的產品和服務一直在全球客戶中建立著積極而持久的印象。不僅提供優秀的技術解決方案,還提供世界一流的客戶服務,在涉及金屬設備與產品的各種行業中奠定了無與倫比的業界聲望。

以金屬加工中不可或缺的切削油來舉例,Cortec便長足領先同類商品,不但推出環保安全的EcoLine系列,可適用於多種金屬類型。而且潤滑效果優越且長效防鏽,是業界無可取代的第一首選。

富強防銹科技擁有充滿經驗和專業的防鏽團隊,不僅能為客戶解決複雜的防鏽相關技術問題,還能夠提供簡單、經濟高效的一條龍解決方案。如果有任何防鏽方面的問題,都可以尋求我們的專業服務解決喔!

 

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