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摘要:数控线切割机床在加工铝合金零件时,零件的表面产生了腐蚀,有黑色腐蚀和白色腐蚀,有的腐蚀深度可达0.01~0.04mm,我厂的某些产品的铝合金封条的厚度公差是±0.03mm,表面是不允许存在腐蚀,也不允许打磨表面的腐蚀,为此我厂进行了各种原因的分析,并找出了解决的方法,最终解决了数控线切割机床切割铝合金零件腐蚀的问题。
关键词:线切割切削液铝合金腐蚀电化学腐蚀酸洗碱洗厚度
本车间有四五台数控线切割机床,每天切很多的铝合金零件,切的铝合金零件时产生了白色的腐蚀和黑色的腐蚀。数控线切割机床切完铝合金零件后,在5分钟之内放入水基清洗剂,但是仍然无法清洗掉铝合金零件表面的白色和黑色腐蚀,影响零件的交付。
虽然数控线切割机床切出的铝合金零件表面有白色和黑色的腐蚀,但是车间为了交付交付的零件,采用机械打磨的方式,打磨零件表面,比如用百洁布打磨零件表面,将白色腐蚀和黑色腐蚀祛除掉。但是随着数控线切割机床加工零件的多样化,有一些铝合金零件线切割加工后,表面不允许有白色和黑色的腐蚀存在,而且表面不允许采用机械打磨的方式祛除表面腐蚀,因为机械打磨会使零件厚度变薄,这是不允许的,比如某些芯体的封条,厚度的公差是±0.03mm,厚度公差特别的小,因为封头需要与波纹板等高装配,如果高度不一致会影响焊接,而且多层封条焊接后,芯体的高度会超差,导致芯体的重量超重或者重量不足,这是不符合产品图要求的。如图1,零件表面腐蚀严重,表面质量不符合要求。
由于铝合金零件线切割加工后表面不能打磨,采用其他的方式祛除零件表面的腐蝕。由于铝是两性金属,跟酸和碱都可以发生反应,将铝合金零件在线切割加工完后,放入弱酸和弱碱中进行酸洗或者碱洗,酸洗或碱洗后,铝合金表面的腐蚀祛除掉了,但是表面依然有腐蚀的痕迹,而且零件厚度变薄,变薄量在0.01~0.03mm,由于产品图要求,加工完毕后的零件厚度是不允许变薄的,所以加工完毕后也不能进行酸洗和碱洗的工序。
既然铝合金零件线切割完后,不能机械打磨和酸洗碱洗,那么只能在铝合金在线切割加工期间,防止零件发生腐蚀。数控线切割机床在切割铝合金件时,为什么会发生腐蚀呢?首先对铝这种金属进行分析,铝可以跟水中的氯离子发生反应,铝合金可以跟铁的化合物发生反应。由于数控线切割机床的水基切削液稀释的水是自来水,自来水中含有氯离子,铝跟氯离子发生了反应产生了腐蚀。所以,数控线切割机床的切削液采用纯净水和蒸馏水按一定的比例稀释后,切铝合金零件,随后将切完的铝合金零件立即放入水基清洗剂中清洗,铝合金表面清洗过后,依然有黑色的腐蚀和白色的腐蚀,不过白色的腐蚀的面积和数量明显减少了一些。从这可以得出,铝合金零件与自来水中杂质进行了反应,造成了铝合金的部分腐蚀。数控线切割机床的切削液采用纯净水或蒸馏水稀释,只能减弱铝合金的腐蚀,并不能避免铝合金腐蚀。
是不是数控切割机的切削液在切割铝合金零件时造成了零件的腐蚀?带着这个疑问,我们在市场上购买了比较好的线切割切削液,用纯净水和蒸馏水来稀释,在切割铝合金零件后,发生切割时常短的零件,比如切割两三个小时的铝合金零件是没有白色腐蚀的,而切割二十多个小时的零件表面依然有白色的腐蚀,比如某些型号的封条因连续加工周期长,切削液对零件表面会产生腐蚀,形状像白色霉斑,清洗后,表面会留下很多黑点,并渗透到材料里,深度可达0.01-0.04mm,造成铝合金零件的厚度的超差。经分析原因得出,切削液与纯净水的配比比例不对,稀释后的切削液的PH值应该在8.2~9.2之间。当正确配比切削液与纯净水后,铝合金的表面的白色腐蚀没有了。但是数控线切割机切铝合金零件一次切的时候,切十几件,其中边缘的上下两件的铝合金零件上下两件依然有黑色的腐蚀点。
铝合金与数控线切割机床横杠接触的两个零件腐蚀了,横杠的材料为铁材料,横杠的表面为一层氧化铁,氧化铁与铝合金接触在高温下产生黑色的腐蚀,也就是电化学腐蚀。为了避免黑色的腐蚀,找到原因后,解决方法和采取的措施,就成了关键所在,腐蚀是由于两种金属接触发生反应而引起的。只有降低或避免两种金属的接触或者不接触就能避免腐蚀的发生。在线切割机床切铝合金时,为了避免铝合金零件的腐蚀,可以数控线切割机床上夹持铝合金零件时,上下垫两块铝板,这样就避免了铝合金零件表面的腐蚀,铝板与线切割机床的台面接触的部分腐蚀了,与铝合金接触的那一面没有腐蚀,铝板可以重复使用。
我们车间的数控线切割机床采用好的线切割切削液,用纯净水或蒸馏水进行配比后,在机床上夹持后,上下各垫一块铝板,避免铝合金零件与机床的横杆接触。但是数控线切割机床切了一段时间后,铝合金零件的表面依然产生了白色的腐蚀。对此,我们对切削液进行了分析,原来切削液是碱性的,随着使用的时长增加,切削液维护不当,里面滋生了大量的细菌,使线切割的切削液的PH值发生了变化,造成了零件的腐蚀。为了避免切削液腐蚀,在数控线切割机床连续切割3~4天后或水箱水位明显下降时,应及时向水箱里按1:5.5的比例添加新液,这样就防止了切削液的腐蚀导致的铝合金零件的腐蚀。
综上所述,数控线切割机床切铝合金零件产生的原因为铝合金与切削液中的氯离子或其他杂质产生了反应了,造成了零件的腐蚀,为了避免这种情况,采用比较好的切削液,用纯净水或蒸馏水按一定比例来稀释,使切削液的PH值在8.2~9.2之间,就可以避免铝合金在数控线切割机床上切割时,产生白色的腐蚀,只要在切割零件时,上下垫两块铝板就能避免黑色的腐蚀,而且切削液切割时间长,维护不当会造成切削液滋生细菌造成的腐败,需及时添加新配置的切削液避免因切削液的腐败而造成零件表面的腐蚀。
参考文献
1.徐伟,防止水基切割液腐蚀机床的消控措施分析,现代制造,2021年第一期。
2.鲍沂沂,半合成铝合金切削液的研制及应用,December,2020年第六期。
关键词:线切割切削液铝合金腐蚀电化学腐蚀酸洗碱洗厚度
本车间有四五台数控线切割机床,每天切很多的铝合金零件,切的铝合金零件时产生了白色的腐蚀和黑色的腐蚀。数控线切割机床切完铝合金零件后,在5分钟之内放入水基清洗剂,但是仍然无法清洗掉铝合金零件表面的白色和黑色腐蚀,影响零件的交付。
虽然数控线切割机床切出的铝合金零件表面有白色和黑色的腐蚀,但是车间为了交付交付的零件,采用机械打磨的方式,打磨零件表面,比如用百洁布打磨零件表面,将白色腐蚀和黑色腐蚀祛除掉。但是随着数控线切割机床加工零件的多样化,有一些铝合金零件线切割加工后,表面不允许有白色和黑色的腐蚀存在,而且表面不允许采用机械打磨的方式祛除表面腐蚀,因为机械打磨会使零件厚度变薄,这是不允许的,比如某些芯体的封条,厚度的公差是±0.03mm,厚度公差特别的小,因为封头需要与波纹板等高装配,如果高度不一致会影响焊接,而且多层封条焊接后,芯体的高度会超差,导致芯体的重量超重或者重量不足,这是不符合产品图要求的。如图1,零件表面腐蚀严重,表面质量不符合要求。
由于铝合金零件线切割加工后表面不能打磨,采用其他的方式祛除零件表面的腐蝕。由于铝是两性金属,跟酸和碱都可以发生反应,将铝合金零件在线切割加工完后,放入弱酸和弱碱中进行酸洗或者碱洗,酸洗或碱洗后,铝合金表面的腐蚀祛除掉了,但是表面依然有腐蚀的痕迹,而且零件厚度变薄,变薄量在0.01~0.03mm,由于产品图要求,加工完毕后的零件厚度是不允许变薄的,所以加工完毕后也不能进行酸洗和碱洗的工序。
既然铝合金零件线切割完后,不能机械打磨和酸洗碱洗,那么只能在铝合金在线切割加工期间,防止零件发生腐蚀。数控线切割机床在切割铝合金件时,为什么会发生腐蚀呢?首先对铝这种金属进行分析,铝可以跟水中的氯离子发生反应,铝合金可以跟铁的化合物发生反应。由于数控线切割机床的水基切削液稀释的水是自来水,自来水中含有氯离子,铝跟氯离子发生了反应产生了腐蚀。所以,数控线切割机床的切削液采用纯净水和蒸馏水按一定的比例稀释后,切铝合金零件,随后将切完的铝合金零件立即放入水基清洗剂中清洗,铝合金表面清洗过后,依然有黑色的腐蚀和白色的腐蚀,不过白色的腐蚀的面积和数量明显减少了一些。从这可以得出,铝合金零件与自来水中杂质进行了反应,造成了铝合金的部分腐蚀。数控线切割机床的切削液采用纯净水或蒸馏水稀释,只能减弱铝合金的腐蚀,并不能避免铝合金腐蚀。
是不是数控切割机的切削液在切割铝合金零件时造成了零件的腐蚀?带着这个疑问,我们在市场上购买了比较好的线切割切削液,用纯净水和蒸馏水来稀释,在切割铝合金零件后,发生切割时常短的零件,比如切割两三个小时的铝合金零件是没有白色腐蚀的,而切割二十多个小时的零件表面依然有白色的腐蚀,比如某些型号的封条因连续加工周期长,切削液对零件表面会产生腐蚀,形状像白色霉斑,清洗后,表面会留下很多黑点,并渗透到材料里,深度可达0.01-0.04mm,造成铝合金零件的厚度的超差。经分析原因得出,切削液与纯净水的配比比例不对,稀释后的切削液的PH值应该在8.2~9.2之间。当正确配比切削液与纯净水后,铝合金的表面的白色腐蚀没有了。但是数控线切割机切铝合金零件一次切的时候,切十几件,其中边缘的上下两件的铝合金零件上下两件依然有黑色的腐蚀点。
铝合金与数控线切割机床横杠接触的两个零件腐蚀了,横杠的材料为铁材料,横杠的表面为一层氧化铁,氧化铁与铝合金接触在高温下产生黑色的腐蚀,也就是电化学腐蚀。为了避免黑色的腐蚀,找到原因后,解决方法和采取的措施,就成了关键所在,腐蚀是由于两种金属接触发生反应而引起的。只有降低或避免两种金属的接触或者不接触就能避免腐蚀的发生。在线切割机床切铝合金时,为了避免铝合金零件的腐蚀,可以数控线切割机床上夹持铝合金零件时,上下垫两块铝板,这样就避免了铝合金零件表面的腐蚀,铝板与线切割机床的台面接触的部分腐蚀了,与铝合金接触的那一面没有腐蚀,铝板可以重复使用。
我们车间的数控线切割机床采用好的线切割切削液,用纯净水或蒸馏水进行配比后,在机床上夹持后,上下各垫一块铝板,避免铝合金零件与机床的横杆接触。但是数控线切割机床切了一段时间后,铝合金零件的表面依然产生了白色的腐蚀。对此,我们对切削液进行了分析,原来切削液是碱性的,随着使用的时长增加,切削液维护不当,里面滋生了大量的细菌,使线切割的切削液的PH值发生了变化,造成了零件的腐蚀。为了避免切削液腐蚀,在数控线切割机床连续切割3~4天后或水箱水位明显下降时,应及时向水箱里按1:5.5的比例添加新液,这样就防止了切削液的腐蚀导致的铝合金零件的腐蚀。
综上所述,数控线切割机床切铝合金零件产生的原因为铝合金与切削液中的氯离子或其他杂质产生了反应了,造成了零件的腐蚀,为了避免这种情况,采用比较好的切削液,用纯净水或蒸馏水按一定比例来稀释,使切削液的PH值在8.2~9.2之间,就可以避免铝合金在数控线切割机床上切割时,产生白色的腐蚀,只要在切割零件时,上下垫两块铝板就能避免黑色的腐蚀,而且切削液切割时间长,维护不当会造成切削液滋生细菌造成的腐败,需及时添加新配置的切削液避免因切削液的腐败而造成零件表面的腐蚀。
参考文献
1.徐伟,防止水基切割液腐蚀机床的消控措施分析,现代制造,2021年第一期。
2.鲍沂沂,半合成铝合金切削液的研制及应用,December,2020年第六期。