浅谈中国工业润滑油产业之现状

　　2011年是为期三年的十大产业调整和振兴规划实施的最后一年，一些扶持政策陆续退出，一些领域投资强度开始减弱，2012年又是全面实施“十二五”规划的第一年，一些行业结构调整力度还在加大。中国出口欧盟、美国、日本约占总贸易额的60％以上，欧盟也是我国技术主要引进来源地之一，受2011 年欧债危机及通胀的直接影响，我国制造业受到严重冲击，中国汽车业、制造业的萎缩导致我国润滑油的需求量的下降。我国是工业润滑油生产大国，制造业的不景气直接影响到我国润滑油企业以及上游原料企业，润滑油企业“薄利多销”经营模式进一步压缩，企业在追求产量逐年递增的同时也加大了经营风险系数。在中国制造业对外依存度仍很高的情况下，外围经济的变化对我国市场注入高风险及不确定因素。同时技术薄弱仍是我国润滑油企业普遍存在现状，高额设备引进、产品技术研发以及产品与用户需求不能完全对接也是阻碍润滑油企业发展主要因素，本篇文章，笔者试图从润滑油的由来、润滑油的作用、润滑油的种类、润滑油的现状、润滑油的趋势及如何选择润滑油等方面来全面论述润滑油这个产业的现状和发展趋势，对我国工业润滑油市场发展、技术、产品研发、环保等多方面进入分析、探讨。

润滑油的产生和由来

　　众所周知，润滑油是金属切削加工的重要配套材料。但是人类使用切削液的历史可以追溯到远古时代。远在在磨制石器、铜器和铁器时，人们就知道浇水可以提高效率和质量。在古罗马时代，车削活塞泵的铸件时就使用橄榄油，16世纪使用牛脂和水溶剂来抛光金属盔甲。从1775年英国的约翰·威尔金森(J．wilkinson)为了加工瓦特蒸汽机的汽缸而研制成功镗床开始，伴随出现了水和油在金属切削加工中的应用。到1860年经历了漫长发展后，车、铣、刨、磨、齿轮加工和螺纹加工等各种机床相继出现，也标志着润滑油开始较大规模的应用。到了19世纪80年代，美国科学家就已首先进行了切削液的评价工作。 F·W·Taylor发现并阐明了使用泵供给碳酸钠水溶液可使切削速度提高对30%～40%的现象和机理。针对当时使用的刀具材料是碳素工具钢，润滑油的主要作用是冷却，故提出“冷却剂”一词。从那时起，人们把切削液称为冷却润滑液。 后来，随着人们对切削液认识水平的不断提高以及实践经验的不断丰富，发现在切削区域中注入油剂能获得良好的加工表面。最早，人们采用动植物油来作为切削液，但动植物油易变质，使用周期短。20世纪初，人们开始从原油中提炼润滑油，并发明了各种性能优异的润滑添加剂。在第一次世界大战之后，开始研究和使用矿物油和动植物油合成的复合油。1924年，含硫、氯的切削油获得专利并应用于重切削、拉削、螺纹和齿轮加工。

　　和润滑油息息相关的是刀具，刀具材料的发展推动了润滑油的发展，1898年发明了高速钢，切削速度较前提高2～4倍。1927年德国首先研制出硬质合金，切削速度比高速钢又提高2～5倍。随着切削温度的不断提高，油基切削液的冷却性能已不能完全满足切削要求，这时人们又开始重新重视水基切削液的优点。1915年生产出水包油型乳化液，并于1920年成为优先选用的切削液用于重切削。1948年在美国研制出第一种无油合成切削液，并在20世纪70年代由于油价冲击而使应用提高。 近十几年来, 由于切削技术的不断提高，先进切削机床的不断涌现，刀具和工件材料的发展，推动了切削液技术的发展。随着先进制造技术的深入发展和人们环境保护意识的加强，对切削液技术提出了新的要求，它必将推动切削液技术向更高领域发展。

润滑油的意义和作用

　　在金属切削加工中，合理使用切削液，能够减小刀具与工件之间的摩擦，降低切削温度，减少刀具磨损，从而提高切削效率和加工质量，延长刀具使用寿命，降低加工成本。在切削加工中，切削液主要是起冷却和润滑作用如，冷却作用，切削液浇注在切削区后通过切削热的传导、对流和气化，把刀具、工件和切屑上的切削热带走，从而降低了切削区的温度，达到冷却作用，提高了刀具的耐用度和工件的加工精度； 润滑作用，切削液渗透到切削区，在刀具与切屑和工件的接触表面上产生吸附并发生化学反应，形成润滑油膜而起到润滑作用，抑制了积屑瘤的产生，有效地减小切削力，降低工件表面粗糙度。此外，切削液还有清洗、排屑和防锈作用。
　　高速切削对切削液提出了高要求，选择优质的切削液可以更好地保证加工的顺利进行；而合理的化学品管理可以延长切削液的使用寿命，减少消耗，从而降低切削液使用的综合成本。高速切削意味着大的进给量和更高的机床主轴转速。提高单位进给量意味着加工负荷的增加，要求加工液有更强的加工（润滑）能力和冷确能力，以减少切削过程中热量的产生和工件的变形，减少切削过程所需的能量。这可能需要高压力大流量的冷却液泵送。增加主轴转速意味着刀具或工件线速度提高，在大流量高压力泵送的情况下，引起的冲击搅动会带入切削液中更多的气体，产生发泡倾向，而现代机床的液槽设计越来越紧凑，加工液消泡的时间也越来越短，对加工液的抗泡性和消泡能力提出了新的挑战。高品质切削液良好的抗泡性能和水质的适应性，有效保证了高速切削的顺利进行。某些汽车零部件的加工，如转向器和曲轴，需要使用油性切削液进行加工，高速切削引起的高温和冲击可能会使油性切削液雾化，这些油雾漂浮在空气中会影响到车间的操作环境和工作的身心健康，油雾的漂散也意味着油品的损失。道达尔的科研人员通过对基础油和抗油雾添加剂的优选，成功地将油雾的产生量减少了60%以上，从源头上减少了油雾的产生，将切削液对HSE的负面影响降到了最低，并且减少了切削液的消耗，降低了切削成本。

润滑油的种类和类别

　　目前，切削液的品种繁多，作用各异，但归纳起来分为两大类，即油基切削液和水基切削液。

　　(1)油基切削液 油基切削液即切削油，它主要用于低速重切削加工和难加工材料的切削加工。目前使用的切削油有以下几种： ①矿物油：常用作为切削液的矿物油有全损耗系统用油、轻柴油和煤油等。它们具有良好的润滑性和一定的防锈性，但生物降解性差；②动植物油：常用作为切削液的动植物油有鲸鱼油、蓖麻油、棉子油、菜于油和豆油。它们具有优良的润滑性和生物降解性，但易氧化变质；③普通复合切削液：它是在矿物油中加人油性剂调配而成。它比单用矿物油性能好；④极压切削油：它是在矿物油中加入含硫、磷、氯、硼等极压添加剂、油溶性防锈剂和油性剂等调配而成的复合油。

　　(2)水基切削液 水基切削液分为三大类，即乳化液、合成切削液和半合成切削液。 ①乳化液：它由乳化油与水配置而成。乳化油主要是由矿物油(含量为50%～80%)、乳化剂、防锈剂、油性剂。极压剂和防腐剂等组成。稀释液不透明，呈乳白色。但由于其工作稳定性差，使用周期短，溶液不透明，很难观察工作时的切削状况，故使用量逐年减少；②合成切削液：它的浓缩液不含矿物油，由水溶性防锈剂、油性剂、极压剂。表面活性剂和消泡剂等组成。稀释液呈透明状或半透明状。主要优点是：使用寿命长；优良的冷却和清洗性能，适合高速切削；溶液透明，具有良好的可见性，特别适合数控机床、加工中心等现代加工设备上使用。但合成切削液容易洗刷掉机床滑动部件上的润滑油，造成滑动不灵活，润滑性能相对差些；③半合成切削液：也称微乳化切削液。它的浓缩液由少量矿物油(含量为5%～30%)，油性剂、极压剂、防锈剂、表面活性剂和防腐剂等组成。稀释液油滴直径小于1µm，稀释液呈透明状或半透明状。它具备乳化液和合成切削液的优点，又弥补了两者的不足，是切削液发展的趋势。

润滑油的现状和趋势

　　当下节能环保的需求得到越来越多用户的认可，同时提高效率，降低成本，系统管理，提升服务等成为当下润滑油的发展新趋势。

绿色环保，节能减排

　　伴随着现代制造业的高速发展和人们对环保的日益重视，切削液技术也处于新一轮技术改良和升级中，新型切削加工技术不断涌现。福斯集团一向对环境保护方面非常重视，福斯中国自从成立开始，就认真贯彻总部的指导方针和国内的相关法律法规。早在1997年福斯中国就通过ISO 9002:1996质量体系认证，在2005年通过ISO/TS 16949:2002认证，在2006年通过ISO 14001:2004环境体系认证，并且在2010年7月份即将通过OHSAS 18001:2007职业健康安全管理体系认证。福斯的切削油产品更是在生产环保及生物降解润滑剂方面处于领先地位。例如重金属是造成环境污染，危害人体的重要组成部分；亚硝酸盐属于致癌物质，因此国家相关法规明令禁止。而福斯中国所有产品都不含重金属组分，不含亚硝酸盐等有害物质。还有，例如低挥发切削油ECOCUT LE系列，在加工过程中产生的油烟特别低，极大地降低了对车间环境和工人健康的危害。生物降解型产品PLANTOCUT系列废液处理非常简单，能够快速降解不会对环境造成危害。还有其他一些特点，例如低损耗、使用周期长、生物稳定等，在为客户降低综合成本的同时也减少了废液的产生，间接为环保工作做出了贡献。

提高效率，降低成本

　　我们知道，液体切削工具及切削液制造商不仅仅是产品制造者，更应是综合解决方案的提供者。这一理念贯穿产品研发、生产到巿场营销的全过程。 一个优质的切削液产品，应该在提高切削参数、降低刀具消耗、防止机床锈蚀 、提高工件质量、降低维护成本、保护人体安全及减少环境污染等方面为用户提供有效手段。要实现这些目标，则必须了解当今加工和材料技术的最新动态，再而运用物理、化学和生物科学的最新技术，研发出适用于各种加工要求的产品，并使上述指标达到最优化组合。巴索切削液因其能出色延长刀具的使用寿命，有效提高工件的表面质量而著称。因为能更长保持切削液的自身寿命，充分保证对操作者和环境的安全性，从而能为用户带来最佳的经济效益。同时超过30年的生产经验使得巴索在这个领域更加专业。

管理服务，创造价值

　　任何一个化学品管理项目的成功都离不开一个训练有素且经验丰富的团队和标准化的工作流程和管理模式。奎克公司是第一家化学品管理供应商为其服务项目申请并获得ISO9001，ISO14001和OHSAS18001的公司。标准化管理将保证我们的产品和服务能始终做到高质量和持续性。标准化操作规程包括，但不限于：化学品采购标准程序；库存管理标准程序；实验室操作标准程序；实验室管理标准程序；废弃化学品处理标准程序；二级供应商管理标准程序；现场工程师，化学师培训标准程序；数据采集及项目管理标准程序；冷却液更换和系统清洗标准程序；工艺改进及批准标准程序；所有奎克CMS标准化操作规程都储存在奎克所提供的管理软件QBI中,以确保我们的服务质量不随地点或客户的变更而变化。奎克化学公司是全球最专业、最负盛誉的金属加工液的制造商和供应商之一。在公司90多年的历程中，我们积累了丰富的产品应用和问题解决经验，针对不同工况不断研发新的产品，始终处在金属加工液产品技术研发应用的最前沿。同时，奎克搭建了一个知识和经验共享的平台，使客户无论身处何处，都能享受到奎克公司最先进的产品技术和最优质的化学品管理服务，都能为您创造价值。

防锈、防蚀、润滑

　　最后，值得一提的是金属加工中的防锈、防蚀、润滑是机加工行业长期探讨的问题。一般使用的切削液有油液型、乳化液型、水溶液型。近年来,由于水基切削液在冷却性、清洗性、防锈性、加工可视性和抗菌性方面具有显著的特点而得以越来越广泛的应用,并有逐步取代油基润滑剂的趋势。

（国际金属加工网：吕梦然）

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