機(jī)械師在CNC加工過程中經(jīng)常使用冷卻液，以減輕刀具或材料因過熱產(chǎn)生的影響。這些冷卻液既可作為潤滑劑，也可作為冷卻介質(zhì)，同時(shí)輔助排屑。

本文將探討CNC冷卻液的工作原理及其輸送技術(shù)。您還將了解冷卻液在CNC機(jī)床中的重要性、類型及更多知識(shí)。讓我們開始吧！

什么是CNC冷卻液？

CNC冷卻液（切削液）是一種常用于金屬切削作業(yè)的工業(yè)流體，用于提高效率。CNC加工冷卻液由特殊化學(xué)添加劑通過科學(xué)配比制成，其主要成分包括動(dòng)物脂肪、水、石油蒸餾物、植物油和其他原材料。

這些冷卻液提高了CNC機(jī)床切削高密度塑料、玻璃纖維和金屬等材料的能力，同時(shí)減少高溫積聚。

冷卻系統(tǒng)如何工作？

在CNC加工過程中，CNC機(jī)床冷卻液混合物流過作業(yè)區(qū)域。冷卻液像流水般沖刷切屑和顆粒，隨后流入機(jī)床底部的集屑槽，在此處需通過泵送循環(huán)回作業(yè)區(qū)域以實(shí)現(xiàn)持續(xù)使用。

在高速加工時(shí)，冷卻液為工件降溫；在低速加工時(shí)，則為刀具提供潤滑。因此，CNC冷卻液可以保護(hù)刀具，并防止工件變形，從而延長刀具壽命。為確保最佳性能，必須監(jiān)控、維護(hù)和調(diào)整中央及單機(jī)CNC機(jī)床冷卻系統(tǒng)。

然而，小型冷卻系統(tǒng)使用效率較低的油水分離和過濾組件，導(dǎo)致濃度水平頻繁變化和更大波動(dòng)。因此，在小系統(tǒng)中應(yīng)使用不易受切屑污染的冷卻液。

CNC機(jī)床的多種冷卻液輸送方式

不同的CNC機(jī)床使用不同特性和壓力的冷卻液，因此選擇適合您CNC機(jī)床的冷卻液輸送機(jī)制至關(guān)重要。輸送量不足可能導(dǎo)致車間資源快速耗盡，而壓力不當(dāng)可能損壞工件或CNC刀具。以下是常見的CNC機(jī)床冷卻液輸送方式：

霧狀冷卻機(jī)制

此輸送方法使用低壓，適用于對(duì)散熱和排屑要求不高的作業(yè)。由于未施加高壓，霧狀冷卻不會(huì)使刀具和工件承受額外壓力。

空氣冷卻機(jī)制

空氣冷卻技術(shù)不適用于潤滑，但有助于降溫和排屑。由于不含油基或水基冷卻液，其效果較弱。
此外，在處理敏感材料時(shí)，空氣冷卻適合直接接觸工件。但對(duì)于易受熱沖擊或快速膨脹的塑料材料，直接接觸冷卻液可能導(dǎo)致零件收縮。

最小用量潤滑（MQL）機(jī)制

每家CNC車間的目標(biāo)都是通過提高車間效率、增加產(chǎn)量和降低成本來獲得競爭優(yōu)勢。因此，CNC車間常因環(huán)保優(yōu)勢而采用MQL技術(shù)。

MQL機(jī)制通過僅使用必要量的冷卻液來減少成本和材料浪費(fèi)，它們通常以極細(xì)的霧狀或氣溶膠形式提供，為特定作業(yè)提供足夠的冷卻液。

高壓機(jī)制

高壓CNC機(jī)床冷卻液輸送使用超過1000 psi的壓力來清除加工過程中的切屑。此方法適用于排屑，因高壓可將切屑吹離材料。

盡管此方法能快速有效冷卻零件，但所用壓力可能損壞微型刀具。因此，它適用于CNC鉆孔或深腔作業(yè)，并可通過冷卻液或內(nèi)置冷卻箱輕松輸送。

CNC加工冷卻液的四種類型

加工冷卻液主要分為四大類，各有其配方。但應(yīng)根據(jù)材料和加工過程，基于冷卻液的效率和綜合性能進(jìn)行選擇。以下是常見的機(jī)床冷卻液類型：

全合成液

此類冷卻液最清潔，不含石油或礦物油。全合成液包含緩蝕劑和化學(xué)潤滑劑，可在水中分解。這些液體與水混合后形成金屬加工液。因此，這類CNC冷卻液具有高冷卻能力、防銹性、易維護(hù)性和潤滑性。

此外，全合成液因其優(yōu)異的冷卻能力，主要用于高熱、高速加工過程（如表面研磨）。重型全合成液可處理多種加工操作。

全合成液根據(jù)成分分為簡單型、復(fù)雜型或可乳化合成液。簡單合成液（真溶液）常用于輕負(fù)荷研磨，而復(fù)雜合成濃縮液含有適用于中重載加工的合成液。更重要的是，復(fù)雜合成潤滑劑允許更高的加工速度和進(jìn)給率。

優(yōu)點(diǎn)

• 全合成液具有優(yōu)異抗腐敗性；
• 提供良好的防銹性和高冷卻能力；
• 與水混合后穩(wěn)定性更高；
• 清潔且適用于多種加工操作，維護(hù)簡便。

缺點(diǎn)

• 潤滑油等機(jī)床液體易污染全合成液，需有效管理和維護(hù)；
• 在中高度攪拌條件下易產(chǎn)生細(xì)霧或泡沫，盡管相比油基液體問題較少。

半合成液

半合成液是合成液（聚合物）和可溶性油的混合體。這些液體含有2-30%的礦物油或石油，采用水稀釋配方。其余成分為水、乳化劑，以及生物殺菌劑、潤濕劑和緩蝕劑等添加劑。因其主要成分為水且在濃縮液生產(chǎn)過程中與水乳化，常被稱為預(yù)制化學(xué)乳化液。

半合成液通常為半透明狀，但性質(zhì)可能從微透明到不透明不等。此外，許多半合成液具有良好的熱敏感性，油分子包裹刀具以確保更佳潤滑。

優(yōu)點(diǎn)

• 適用于中重載應(yīng)用的優(yōu)異潤滑劑；
• 憑借卓越的潤濕和冷卻性能，允許更高的進(jìn)給率和加工速度；
• 低粘度，具有更好的沉降和清潔性能。

缺點(diǎn)

• 水質(zhì)硬度會(huì)影響半合成液的穩(wěn)定性，導(dǎo)致硬水垢沉積；
• 清潔添加劑提供的潤滑性低于可溶性油，因此易起泡。

純油

這些油取自石油、礦物油、動(dòng)物成分及其他元素（如化合物、植物和脂肪）。純油有時(shí)含有磷、硫和氯等添加劑。它們通常不溶于水，能提供最佳潤滑、防銹性、更長的集屑槽壽命和簡便的維護(hù)。

由于細(xì)菌僅在有水分的液體中繁殖，純油不會(huì)變質(zhì)。這些油能減少切削力，實(shí)現(xiàn)清潔切割，確保工件表面光滑。

優(yōu)點(diǎn)

• 純油提供良好的潤滑性，減少加工中的摩擦；
• 確保優(yōu)異的表面光潔度并減少刀具磨損；
• 通常經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，與青銅、鋼和鐵等常用機(jī)械材料兼容性好。

缺點(diǎn)

• 純油冷卻性能較差；
• 由于易降解，需要更高的維護(hù)和更頻繁的換油。
• 不適用于某些高性能場景。
• 若處理不當(dāng)，可能對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響。

可溶性油

可溶性油（又稱乳化液或水溶性油）是通用加工冷卻液的優(yōu)選，屬于水溶性切削液。水溶性油與水混合后形成乳化液。該混合物由基礎(chǔ)礦物油和乳化劑組成，形成金屬加工液。稀釋后性能優(yōu)異，兼具潤滑性和熱傳導(dǎo)性。

可溶性油價(jià)格低廉，廣泛用于金屬加工行業(yè)。它們含有60-90%的石油、乳化劑或礦物油，并附著在工件上進(jìn)行加工。與特定量的防銹劑混合后，可提供優(yōu)異的防銹性。

優(yōu)點(diǎn)

• 油水混合配方提供更好的冷卻和潤滑；
• 多功能，適用于輕中載作業(yè)，包括各種黑色金屬和有色金屬加工；
• 可配合直油處理攻絲和拉削等作業(yè)。

缺點(diǎn)

• 若維護(hù)不當(dāng)，冷卻箱易滋生細(xì)菌和真菌；
• 混合油會(huì)導(dǎo)致防銹問題、蒸發(fā)損失和外來油污染。

CNC機(jī)床冷卻液濃度

在CNC機(jī)床中使用錯(cuò)誤的冷卻液濃度會(huì)導(dǎo)致多種問題。因此，了解如何正確使用CNC機(jī)床冷卻液配比以達(dá)到理想效果。濃度低于機(jī)床最低要求會(huì)導(dǎo)致以下風(fēng)險(xiǎn)：

• 微生物滋生；
• 刀具加速磨損；
• 零件和機(jī)床腐蝕。

而濃度過高的風(fēng)險(xiǎn)包括：

• 起泡
• 毒性
• 濃縮液浪費(fèi)
• 導(dǎo)熱性下降
• 潤滑不良
• 機(jī)床和零件變色
• 殘留物堆積導(dǎo)致工具退化

CNC冷卻液濃度對(duì)照表

以下是不同材料和加工場景的冷卻液濃度建議：

水基切削液與高壓CNC冷卻液對(duì)比

水基切削液和高壓CNC機(jī)床冷卻液在金屬加工中都很常見,這些液體都能有效潤滑刀具和工件。

水基液體具有優(yōu)異的散熱性和潤滑性，是環(huán)保且經(jīng)濟(jì)的高壓機(jī)床冷卻液替代品。然而，它易受細(xì)菌滋生影響，并可能導(dǎo)致某些金屬腐蝕。

對(duì)于使用高壓CNC冷卻液的系統(tǒng)，建議投資于能提高速度、進(jìn)給率、工具壽命并改善排屑的系統(tǒng)。高壓CNC冷卻液可顯著提升生產(chǎn)力，壓力可超過1000 psi，適用于攻絲和深孔鉆削。

然而，高壓CNC冷卻液成本高昂且需要高維護(hù)以保證性能，同時(shí)需要操作技能以確保安全高效運(yùn)行。

結(jié)論

CNC機(jī)床冷卻液有助于實(shí)現(xiàn)CNC車間的工作效率。這些液體可減少熱量積聚、潤滑刀具，并防止加工（如CNC銑削、車削或鉆孔）中的熱量聚集和故障。

如需專業(yè)幫助確定適合您CNC機(jī)床的潤滑類型，請(qǐng)隨時(shí)聯(lián)系韋克。我們是一站式CNC加工服務(wù)商，提供可靠的CNC銑削、車削、攻絲、EDM等服務(wù)。

常見問題

如何殺滅CNC加工冷卻液中的細(xì)菌？

可通過直接向冷卻液中注入臭氧來預(yù)防或抑制細(xì)菌滋生。臭氧可殺滅病毒、細(xì)菌或霉菌，并消除冷卻槽異味。

CNC冷卻液起泡的原因是什么？

水質(zhì)偏軟是冷卻液起泡的主要原因，建議使用水質(zhì)硬度測試條檢測水質(zhì)硬度。