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鎂合金加工和切削液選型的基本常識

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鎂合金是以鎂為基礎(chǔ)加入其他元素組成的合金。其特點是：密度小，強度高，彈性模量大，散熱好，消震性好，承受沖擊載荷能力比鋁合金大，耐有機(jī)物和堿的腐蝕性能好。主要用于航空航天、運輸設(shè)備、化工設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備和火箭導(dǎo)彈制造等工業(yè)部門。在實用金屬中，鎂的比重大約是鋁的2/3，是鐵的1/4，因此它是實用金屬中的最輕金屬，具有高強度、高剛性。得益于中國汽車制造業(yè)和3C產(chǎn)品與通訊零部件制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，鎂合金材料應(yīng)用愈加廣泛和深入。

在國際金屬加工行業(yè)上允許使用水基的潤滑冷卻介質(zhì)用于鎂合金加工，是從上個世紀(jì)九十年代中期開始的，首先得益于汽車工業(yè)材料應(yīng)用的迅猛發(fā)展和金屬加工液的研發(fā)進(jìn)步。鎂合金工藝管理原則與應(yīng)用的主要問題，總結(jié)為五個：防氧化，抑氫氣，抗硬水，液不臭，保安全。具體實施方法如下：

一.防氧化：1.為防止鎂合金零部件發(fā)生腐蝕，須明確要求供應(yīng)商提供的產(chǎn)品為鎂合金加工專用切削液，其中游離酸指標(biāo)含量須低于0.2%。2.控制好切削速度。由于切削熱的產(chǎn)生與切削速度呈同比例增長，因此切削速度對切削溫度影響極大。在實際工作中，不同的切削速度產(chǎn)生的切削熱會使切削的表面氧化膜顏色發(fā)生變化。因此，通過不同切削速度下的鎂合金切削氧化膜顏色，便可估算出安全的切削速度。

二.抑氫氣和抗硬水：初次加工時，鎂很快氧化，在使用切削液的環(huán)境中，則氧化過程產(chǎn)生的氫氣可能爆炸，即使在低溫環(huán)境也存在切屑自燃的危險。因此，從設(shè)備改進(jìn)角度，可以安裝油氣裝置從機(jī)床內(nèi)部排除任意量的氫氣。從切削液使用角度，必須選擇穩(wěn)定性能卓越的品牌產(chǎn)品;因為加工過程會有大量的鎂溶解在工作液中，這導(dǎo)致水的硬度急劇增加，以泰倫特公司的先進(jìn)的鎂合金專用切削液為標(biāo)準(zhǔn)，抗鎂離子的硬度達(dá)到了5000PPM-10000PPM，在這個標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)的工作液仍可以保持穩(wěn)定運行狀態(tài)。由此我們明白，金屬加工液四項基本功能：潤滑，冷卻，清洗，防銹之外，“穩(wěn)定性”對于行業(yè)產(chǎn)品本身來說，具有多么大的意義。

正常工藝標(biāo)準(zhǔn)注意事項：1.確定使用品牌刀具和品牌切削液，并聽取該供應(yīng)商提出的安全工藝要求;2.工藝過程保持大進(jìn)給量加工為主;3.加工過程中的刀具不要中途停留在工件上;4.鎂合金零部件上如果有鋼鐵材質(zhì)的芯襯，要注意和避免與刀具碰撞產(chǎn)生的火花。5.鎂合金加工時應(yīng)充分保持切削液的高水位，以及時降低切削溫度。6.考慮到鎂的化學(xué)特性，再次強調(diào)，切削液的選擇應(yīng)避免采用可燃、具有強氧化性及含水量較高的液體，從而防止工作液遇高溫鎂屑燃燒或反應(yīng)發(fā)熱起火;從這個角度看，采用乳化液的好處會更加明顯。

三.液不臭：實現(xiàn)這個精益化管理的目標(biāo)，一是取決于切削液的穩(wěn)定性能，二是要設(shè)立切削液定期更換的周期標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于穩(wěn)定性的話題之前已經(jīng)說過，那么清槽換液的周期標(biāo)準(zhǔn)就要明確。圖二圖三的鎂合金工件的鎂垢形成，就與工作液長期不更換有部分關(guān)系。我們要幫助客戶建立這樣一個成本控制共識：相對于鎂合金加工的整體風(fēng)險管控，定期更換切削液的成本是微不足道的，甚至是可以忽略不計的;千萬不能有“工作液狀態(tài)還可以，只要不發(fā)臭，能用多長時間就用多長時間”的僥幸心理。

建議更換周期：1.90天-120天;2.90天以后，須觀察工作液狀態(tài)，及時更換;3.接近或者達(dá)到180天以內(nèi)，必須更換。

四.保安全：1.鎂合金加工過程中產(chǎn)生的鎂屑和淤渣都有燃燒和爆炸的潛在危險，需要劃定專門的區(qū)域用做鎂合金零部件加工專區(qū)，包括存放區(qū)域。該區(qū)域環(huán)境必須保持整齊干凈，同時存放足量標(biāo)準(zhǔn)的滅火器材。2.滅火器材要求：覆蓋劑;D級滅火器;嚴(yán)禁用水或其它任何標(biāo)準(zhǔn)的滅火器去撲滅因鎂引起的火源。嚴(yán)格禁止在機(jī)加工生產(chǎn)區(qū)域進(jìn)行可能產(chǎn)生明火的操作，設(shè)立處罰標(biāo)準(zhǔn)。3.鎂合金加工后產(chǎn)生的鎂屑和淤渣須存放于偏僻區(qū)域的鋼制容器內(nèi)，保持足夠的通風(fēng)量，以使氫氣快速逸出。同時，嚴(yán)格禁止在這個區(qū)域進(jìn)行明火操作。4.機(jī)床使用的潤滑油、液壓油、導(dǎo)軌油、主軸油等大多為可燃液體。所以，所有機(jī)加工設(shè)備要設(shè)立點檢制度，及時發(fā)現(xiàn)和解決機(jī)床各位置的漏油、滲油現(xiàn)象，做好預(yù)防措施。