金屬加工行業致力于加工新一代的鋼、合金以及其他復合材料,與此同時,3D打印等加工工藝也得到了更為廣泛的使用,這些導致了傳統金屬加工液的前景發生改變。行家認為,有些用戶因為擔心健康與安全問題,將會試著停止使用切削液,而另一些用戶則會放棄水溶性切削液,轉為使用切削油。
新型材料的出現意味著干切削液將會面臨新的挑戰,同時微量潤滑的使用將會增加。德國潤滑油廠商福斯的一組預測數據顯示,到2025年歐洲的金屬加工液消耗量將會減少30%到50%。導致金屬加工液需求緊縮的主要原因是干切削和微量潤滑。
更加堅硬的現代材料
現代材料確實更加堅固,但與此同時也帶來了一個難題。怎樣在合理的成本內把這些材料加工成型?
不同材料需要不同的金屬加工液來解決加工時遇到的問題。全硬化鋼,它的強度更高,能夠快速加工硬化,可是也更容易粘刀。還有堅硬的金屬粉末和燒結材料,它們可以用來制作耐磨的刀具,通常用于干切削。
3D打印的逐層成型
3D打印技術是影響金屬加工液需求的另一個因素。在3D打印中,材料并不是被消耗的,而是逐層添上的。舉個例子,如果材料是鈦粉,那就要把鈦粉置入3D打印機中,接著噴灑在成型區域上,然后用電子束融化鈦粉,接著再噴上鈦粉……這樣逐層成型,直至得到接近完美的零件。要想得到理想的立體零件,最后只需少量加工步驟即可。
金屬加工行業稱3D打印為“添加”加工,該詞與潤滑油添加劑無關。添加加工中,材料是添上的,而不是消耗的,因此切削油不是必需的。在傳統金屬加工中,可以用3D打印取代復雜的產品鑄造,所以它極具商業利益。它也可以用于原型制作、模具設計和一次性產品的制作。可以這么說,3D打印是一種新的加工工藝。
金屬加工液相關法規
當然,傳統的金屬加工工藝并不會在一夕之間被淘汰,但是它們還面臨著另一道難題:法規限制或禁止使用某些存在已久的化學物質。隨著2006年REACH法規(內容為“化學品注冊、評估、許可和限制”)和2013年歐盟生物殺滅劑法規(BPR)的實施,歐洲的金屬加工行業開始受到沖擊。
同時,因為金屬加工液乳化劑的配方含有生物殺滅劑,所以生物殺滅劑的長期可用性、獲取的便易程度,以及價格的高低對未來乳化液的使用和市場份額有決定性作用。生物穩定性對水溶性(即含水量高的)金屬加工液而言極其重要。
歐盟的檢查名單
歐盟監管部門現在還要檢查三種高毒性的金屬和化學物質:鉛、硼和氯,這會影響金屬加工液的使用。
預測生物殺滅劑的限制、微量潤滑、干式加工這三個因素將給乳化液(冷卻液)帶來壓力。乳化液(冷卻液)占水溶性切削液的70%份額。為此,相信切削油的全球市場份額將會增加,這是因為它既可以提供足夠的潤滑性,也可以減少刀具的磨損。總而言之,只要金屬還需要加工,人們對切削油的需求就會一直存在。
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