金属加工液-重要性、类型和危害

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金属加工是指任何加工或切割金属以制造有用零件或物体的工艺或技术。它是一种比书面历史更古老的工艺,经过了多年的改进。现代金属加工得益于提高生产率、质量、效率和安全性的工具。

其中一种工具叫做金属加工液。金属加工液种类繁多,但其中大多数的主要目的是提供润滑和冷却。金属加工液究竟是如何工作的?每种应用的最佳液是什么?金属加工液对工人有危害吗?

什么是金属加工液?

流体

金属加工液(MWF)是指金属加工中用于提供润滑和冷却的一组液体。除了减少摩擦和热量外,在金属加工过程中引入MWF还有助于去除金属颗粒或“切屑”。MWF也被称为切削液、切削化合物,或者简称为油或润滑剂。

大多数金属加工过程可以受益于MWF的使用。为任何给定的金属加工工艺选择合适的MWF将取决于所使用的金属、成品的所需特性以及压力、温度和速度等工艺参数。然而,也有一些金属可以干加工,如黄铜和铸铁。

MWFs的主要目标是在金属加工过程中保持工件的温度稳定。这不仅保持了工件的完整性,而且有助于避免过早损坏刀具。一些MWF还具有特殊功能,如防腐蚀、防止烟雾形成或防止工具与工件之间的焊接。

金属加工液类型

MWFs中使用“流体”一词,而不是油或水。这是因为MWF通常由不同化合物的工程混合物制成,可能包括油和水。油基化合物作为润滑剂的使用可以追溯到古代历史。然而,直到上个世纪工业才意识到在金属加工操作中使用液体冷却的价值。

随着这一认识的发展,MWFs-特别配方的化合物,结合了润滑油和水的冷却性能。这些精油可以在水或“水溶性”油中形成乳液。

MWF可分为四大类:

  • 纯油指未稀释并提供最大润滑的机油。它们通常用于重型作业或使用昂贵刀具的工艺。纯油或纯油通常由石油、动物油或植物油制成。
  • 水包油乳液是一种能提供良好冷却和润滑平衡的工程共混物。乳状液的油成分(40%至70%)通常来自石油来源,并通过乳化剂保持在溶液中,使其呈现典型的乳状外观。除了减少摩擦外,乳化液的冷却作用还能防止金属零件焊接在一起。
  • 半合成流体指用脂肪酸、硫或氯等化合物增强的油和水乳液。这些液体的化学成分使它们比天然油有许多优点。然而,它们仍然比100%合成油便宜。
  • 合成流体是不含石油成分的MWF。取而代之的是,合成油是一分子一分子经过特殊设计的,作为天然油的高性能替代品。合成油不太容易发生化学氧化,因此比天然油使用寿命更长,燃油效率更高。根据成分的不同,合成流体可以在更宽的温度范围内保持稳定。主要的缺点是完全合成的油比天然油贵得多。

二氧化碳和氮气等气体也被用于机械加工中,以提供冷却和帮助去除切屑。在不需要大量润滑的工艺中,这些是可行的替代品。

金属加工液的危害

工作场所危险是使用金属加工液时必须考虑的一个重要因素。当用于高速和高温作业时,MWF往往会变成气溶胶。然后工人就可以吸入这些物质。当MWF气溶胶附着在工具和设备上时,通过皮肤接触吸收也是可能的。

长期接触MWFs可导致一系列健康问题,包括慢性支气管炎、哮喘、肺功能受损和过敏性皮炎。也有一些证据表明,增加MWF暴露会增加患某些类型癌症的几率。

MWF的使用也有一个生物成分。废弃的MWF通常在再利用或处置前储存在集水坑中。在储存期间,这些液体往往会促进细菌和真菌种群的生长。基于石油的MWF特别容易发生这种情况。如果不加以控制,这些生物群落会给工人带来更多的健康问题。

根据国家职业安全与健康研究所的建议,暴露于MWF气溶胶的量必须控制在每立方米空气0.4毫克以下。这必须以每天超过10小时的时间加权平均值来衡量。

金属加工设施需要配备分散MWF气溶胶的机械。此外,必须为工人提供个人防护用品,如手套、围裙、安全眼镜和口罩。一些设备配备了防溅装置,有助于减少MWF的雾化。

也有人努力制定新的MWF,有较少的刺激性添加剂和有毒成分。为了阻止细菌生长,一些mwf可以用杀菌剂处理。这些措施更具预防性,提供了更持久的解决办法。

最后的想法

在现代金属加工工业中,金属加工液与高精度切削工具和工具一样重要数控技术. 通过使用MWFs,可以减少切割和磨削过程中的摩擦。MWF还提供冷却,有助于保持工件和刀具的完整性。

由于MWF在金属加工过程中非常有用,因此也被认为是工作场所危险的重要来源。将MWF应用于生产设施意味着采取措施减少工人接触并保持油底壳的质量。