铝翅片挥发性冲压油
1 概述
铝翅片挥发性冲压油是针对制冷行业用高速冲床加工铝翅片、铜管弯制和涨管成型加工而开发的润滑油产品。该类冲床原使用高粘度的冲压油进行翅片的冲压加工，加工后翅片表面的冲压油一般用氯化溶剂清洗，以保证翅片的传热效率。溶剂清洗对操作人员的健康及环境的保护均带来不利影响，为此，不少发达国家已禁用氯化溶剂，改用挥发性冲压油免清洗工艺。
2 铝翅片加工工艺过程及对冲压油性能的要求
2.1 铝翅片加工工艺
翅片是构成蒸发器和冷凝器(通称两器) 的基本元件，起散热作用，采用冲压加工工艺制造。所用材料一般为铝箔带材， 厚度为0.115～0.200mm ，在冲床上经过冲孔、变薄拉伸、剪切及翻边等工序加工而成。冲床加工速度为200～250 片/min，冲床使用级进模具。
翅片加工中发生的变形有：冲孔、翻边、变薄拉伸和切口等。
2.2 对冲压油性能的基本要求
在冲压过程中，尤其是在变薄拉伸工序时，模具与冲孔间紧密接触，在发生纵向拉长的同时，也发生横向的扩孔。显然，模具与铝箔间的流体润滑已经不能发挥作用，此时，润滑能力主要是靠边界润滑来提供。如果冲压油的润滑性和极压性不足，则容易出现翻边裂口或翻边与金属本体连接处出现裂口等现象。
冲压加工好的翅片与冷凝铜管组装成两器时，由于冷凝管与翅片上翻边的接触很紧密，因而容易导致接触处残留的冲压油比较难除去的问题。
通过对铝箔的变形和对冲压工艺分析，可以看出，适宜的铝翅片挥发性冲压油至少应满足下列条件：
（1）润滑性要强
润滑性是冲压油的最主要性能。它的好坏直接影响到产品质量的好坏，如局部拉薄、毛刺增加，粗糙度增加以及会产生破裂等。同时使模具磨损加重，并可发生工件与模具胶粘、烧结等故障，严重影响模具的使用寿命。
（2）冷却性和清洗性要好
由于冲压加工产生较大的热量，模具与材料间的摩擦热、材料塑性变形热等都以加工热的形式表现出来，特别在高速加工工艺中，热量的产生会更多，若不及时转移、除去，就会在模具上蓄积，使模具温度逐渐升高，引起模具膨胀变软，导致产品尺寸精度下降；若温度继续上升，凸凹模之间的间隙就会减小，施加给材料上的摩擦力就会增大，局部会产生高温，从而造成烧结、拉伤等事故。
（3）干燥性要好
铝箔加工后，表面光亮，几乎没有残留物。消除残留物对铝箔、铜管可能会造成的潜在危害。
（4）对铜、铝无腐蚀
（5） 与冷媒的兼容性好
（6） 与亲水铝箔兼容性要好
为了提高空调的能效比，目前各空调厂家普遍采用亲水铝箔。因此，要求冲压油对亲水涂层的破坏性要小。即加工前后亲水铝箔的亲水角差值要小。
3 铝翅片冲压油的组成
3.1 基础油的选择
润滑油基础油主要分矿物基础油、脂肪油和合成基础油等。
有关矿物基础油、脂肪油和合成基础油的性能比较如下表所示。
表1 矿物基础油、脂肪油和合成基础油的性能比较
|
性能指标 |
矿物基础油 |
脂肪油 |
合成基础油 |
|||
|
以直链烷烃为主 |
以异构烷烃为主 |
聚α烯烃 |
聚醚 |
酯 |
||
|
润滑性 |
良好 |
良好 |
优秀 |
良好 |
一般 |
良好 |
|
挥发性 |
较差 |
良好 |
差 |
良好 |
较差 |
较差 |
|
刺激性 |
较大 |
较大 |
较大 |
无 |
无 |
无 |
|
毒性 |
较大 |
较大 |
较大 |
无 |
无 |
无 |
|
价格 |
便宜 |
便宜 |
便宜 |
昂贵 |
昂贵 |
昂贵 |
3.2 添加剂的选择
尽管基础油是冲压油的主要成分，决定着冲压油的基本性质，但是添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是冲压油的重要组成部分。
铝翅片冲压加工的润滑状态包含着边界润滑，在此种条件下，就需要在其真实接触面上形成牢固粘附的润滑膜。能够形成这种膜的物质是极压剂、油性剂等。
有关添加剂的性能比较如表2所示。
表2 添加剂的性能比较
|
性能指标 |
合成酯 |
脂肪酸 |
脂肪醇 |
聚醚 |
|
润滑性 |
良好 |
良好 |
良好 |
一般 |
|
干燥性 |
微量残留 |
少量残留 |
微量残留 |
微量残留 |
|
腐蚀性 |
轻微腐蚀 |
有腐蚀 |
一般无腐蚀 |
一般无腐蚀 |
|
与冷媒兼容性 |
兼容 |
—— |
—— |
兼容 |
4 铝翅片冲压油的基本性能指标
（1） 运动粘度
（2） 闪点
（3） 酸值
（4） 馏程
（5） 最大无卡咬负荷（PB）值
（6） 摩擦系数
（7） 腐蚀性能
（8） 干燥性能
（9） 亲水铝箔接触角
5 铝翅片冲压油的使用
5.1 冲压油在使用过程中的监控
冲压油在使用过程中逐步老化变质这是必然的规律。老化变质有两种情况：一种是正常的老化变质；另一种为因受其他物质污染等异常因素的异常变质。进行冲压油使用状态监控，可及时掌握油品的技术状态，预防设备润滑事故发生，延长冲压油及模具的使用寿命。
监控的方法如下：
（1） 检查操作人员执行设备润滑的规范情况。
（2） 取样，检查冲压油的外观、颜色、透明度、气味等情况。
（3） 定期进行粘度、闪点、水份、酸值等能反应油品质量变化的理化指标。
（4） 用现代化仪器分析。如用红外光谱仪测定油中添加剂变化的情况，用铁谱仪或 ICP 发射光谱测定冲压油中金属磨粒或元素变化。仪器分析快捷准确，对大型关键设备的润滑管理有很重要的意义。
5.2 冲压油的更换
冲压油使用一段时间后，由于本身的氧化以及使用过程中外来因素影响会逐渐变质，性能下降或改变，因此必须适时更换。换油的时间可以根据润滑油制造商和设备制造厂家的推荐并结合实际使用经验更换。换油时不要轻易报废，如油质尚好，可以稍加处理（如沉降过滤，去除水份杂质）后重复使用。废油要收集好，以利于今后再处理和防止污染环境。
5.3 冲压油使用注意事项
冲压油一般均具有一定的毒害性，因化学结构、蒸发速度和所含添加剂性质、加入量的不同而有所不同。动物试验证明，以精制矿物油为基础油的冲压油毒性很低，而以全合成基础油为基础油的冲压油基本无毒。即使新油无毒，在使用过程中变质和污染也可能会增加其危害性，因此必须采取必要的预防措施，避免中毒事故的发生。