纯铜就像纯铝一样粘,加工不易,中因此工业使用纯铜加工液进行加工。
纯铜也产生长且连续的切层,这种切层会干扰切削过程,但此问题可由加硫或铅来克服。
黄铜为锌及铜之合金,易于加工,产生不连续之切屑,它的机械加工性会因铅的加入而增加。
一般来说,黄铜及铜可用水溶性切削油来加工。
有些切削油含有强碱、脂肪酸及硫,它们对铜有腐蚀作用,所以选择适当的油是很重要的。当非常注重表面光度时,可选用无腐蚀性之水溶性切削油或低粘度含脂肪矿物油的切削油。加工困难的合金包括青铜合金及含有镁、铝、磷之合金,则可使用极压添加剂和脂肪含量较高的油性切削油。
金属加工成型就是以机械切削方法将金属的一部分切除,以改变其外型。而任何一种切削方法的基本物理意义差异并不大,事实上真正的差异在于切削速度、切削角度及外观,当然切削方法、工件材料及切削工具的使用,亦有所不同。
在大多数情形下,我们首先要决定的是应该用油性切削油、水溶性切削油或合成切削油。而最后决定因素常常只是简单的考虑到工厂的目前设备、卫生的顾虑、使用者的嗜好和经济上的因素。
在金属加工过程中,为了降低切削时的切削力,及时带走切削区内产生的热量以降低切削温度,延长刀具的耐用度,从而提高生产效率,改善工件表面粗糙度,保证工件加工精度,达到最佳的经济效果,通常使用金属加工液。因此,切削液的主要作用有以下四个方面:润滑、冷却、清洗及防锈。
不同类型的切削液所体现的作用也所不同。水溶性切削油冷却性能比较好,防锈性能差;高粘度油性切削油润滑性能好,冷却性能差,全合成油性切削油各方面的性能都很突出。
一般水溶性切削油为浓缩液,使用时再依需要比例加水稀释。稀释后的水溶性切削油称之为乳化液。水溶性切削油的组成为矿物油、乳化剂、防化剂、防锈添加剂与其它添加剂。
矿物油和乳化剂混合,加入水中会发生乳化作用,形成水包油型的悬浮液(O/W),这种溶液称为乳化液,矿物油的选用和油性切削油相同,需要含有较少的芳香烃基。
在显微镜下会发现乳化液并不是溶解液,而是油滴悬浮或分散在水中。每一个油分子表面有层负电荷,可以防止油滴合并,这种功效维持了水性切削油的安定性,负电荷的形成,以肥皂水为例,肥皂分子是由斥水性碳氢化合物,键结一个亲水性负极,使肥皂分子外形像蝌蚪。
斥水性正极(尾部)深入油滴中,亲水性负极(头部)存在于油/水交界面,因为同性电荷相斥,油滴虽然在溶液中游走,但不会接触,因此形成乳化液的安定性。
乳化液依悬浮油滴大小来加以区分,如果油少、乳化剂多,则油滴较小;如果油多、乳化剂少,则油滴较大。
乳状乳化液油滴较大约2-4μm,因为反光较差,所以呈现白色。澄清乳化液油滴较小约0.5-1.5μm,因为光线较易通过,所以呈澄清状。
乳化液安定性的维持是依靠油滴外层负电荷互相排斥而产生安定性,因此任何电荷中性剂的介入,都会破坏它的安定性。
乳化液最大的敌人是酸和盐类,当这些具有双电荷的物质介入时,会分解为正离子和负离子,这些为数众多的离子,会破坏油滴负电荷层的平衡,使油滴合并,产生沉淀。
酸碱值(PH值)是衡量液体酸性和碱性的指数,纯水为中性,PH=7;酸的PH<7;碱性的PH>7。大部分可溶性切削油是由肥皂硫化物和非离子性乳化剂混合而成,一般为弱碱性,PH值介于8.5~10之间。PH值较高时,容易使皮肤脱脂造成伤害;PH值较低时,会使乳化液失去安定性。
纯铜加工液在选用时一定要结合所应用的材料的特性来选择。