鋁翅片揮發性衝壓油
1 概述
鋁翅片揮發性衝壓油是針對製冷行業用高速衝床加工鋁翅片、銅管彎制和漲管成型加工而開發的潤滑油產品。該類衝床原使用高粘度的衝壓油進行翅片的衝壓加工，加工後翅片表面的衝壓油一般用氯化溶劑清洗，以保證翅片的傳熱效率。溶劑清洗對操作人員的健康及環境的保護均帶來不利影響，為此，不少發達國家已禁用氯化溶劑，改用揮發性衝壓油免清洗工藝。
2 鋁翅片加工工藝過程及對衝壓油性能的要求
2.1 鋁翅片加工工藝
翅片是構成蒸發器和冷凝器(通稱兩器) 的基本元件，起散熱作用，採用衝壓加工工藝製造。所用材料一般為鋁箔帶材， 厚度為0.115～0.200mm ，在衝床上經過沖孔、變薄拉伸、剪切及翻邊等工序加工而成。衝床加工速度為200～250 片/min，衝床使用級進模具。
翅片加工中發生的變形有：沖孔、翻邊、變薄拉伸和切口等。
2.2 對衝壓油性能的基本要求
在衝壓過程中，尤其是在變薄拉伸工序時，模具與沖孔間緊密接觸，在發生縱向拉長的同時，也發生橫向的擴孔。顯然，模具與鋁箔間的流體潤滑已經不能發揮作用，此時，潤滑能力主要是靠邊界潤滑來提供。如果衝壓油的潤滑性和極壓性不足，則容易出現翻邊裂口或翻邊與金屬本體連接處出現裂口等現象。
衝壓加工好的翅片與冷凝銅管組裝成兩器時，由於冷凝管與翅片上翻邊的接觸很緊密，因而容易導致接觸處殘留的衝壓油比較難除去的問題。
通過對鋁箔的變形和對衝壓工藝分析，可以看出，適宜的鋁翅片揮發性衝壓油至少應滿足下列條件：
（1）潤滑性要強
潤滑性是衝壓油的最主要性能。它的好壞直接影響到產品品質的好壞，如局部拉薄、毛刺增加，粗糙度增加以及會產生破裂等。同時使模具磨損加重，並可發生工件與模具膠粘、燒結等故障，嚴重影響模具的使用壽命。
（2）冷卻性和清洗性要好
由於衝壓加工產生較大的熱量，模具與材料間的摩擦熱、材料塑性變形熱等都以加工熱的形式表現出來，特別在高速加工工藝中，熱量的產生會更多，若不及時轉移、除去，就會在模具上蓄積，使模具溫度逐漸升高，引起模具膨脹變軟，導致產品尺寸精度下降；若溫度繼續上升，凸凹模之間的間隙就會減小，施加給材料上的摩擦力就會增大，局部會產生高溫，從而造成燒結、拉傷等事故。
（3）乾燥性要好
鋁箔加工後，表面光亮，幾乎沒有殘留物。消除殘留物對鋁箔、銅管可能會造成的潛在危害。
（4）對銅、鋁無腐蝕
（5） 與冷媒的相容性好
（6） 與親水鋁箔相容性要好
為了提高空調的能效比，目前各空調廠家普遍採用親水鋁箔。因此，要求衝壓油對親水塗層的破壞性要小。即加工前後親水鋁箔的親水角差值要小。
3 鋁翅片衝壓油的組成
3.1 基礎油的選擇
潤滑油基礎油主要分礦物基礎油、脂肪油和合成基礎油等。
有關礦物基礎油、脂肪油和合成基礎油的性能比較如下表所示。
表1 礦物基礎油、脂肪油和合成基礎油的性能比較
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性能指標 |
礦物基礎油 |
脂肪油 |
合成基礎油 |
|||
|
以直鏈烷烴為主 |
以異構烷烴為主 |
聚α烯烴 |
聚醚 |
酯 |
||
|
潤滑性 |
良好 |
良好 |
優秀 |
良好 |
一般 |
良好 |
|
揮發性 |
較差 |
良好 |
差 |
良好 |
較差 |
較差 |
|
刺激性 |
較大 |
較大 |
較大 |
無 |
無 |
無 |
|
毒性 |
較大 |
較大 |
較大 |
無 |
無 |
無 |
|
價格 |
便宜 |
便宜 |
便宜 |
昂貴 |
昂貴 |
昂貴 |
3.2 添加劑的選擇
儘管基礎油是衝壓油的主要成分，決定著衝壓油的基本性質，但是添加劑則可彌補和改善基礎油性能方面的不足，賦予某些新的性能，是衝壓油的重要組成部分。
鋁翅片衝壓加工的潤滑狀態包含著邊界潤滑，在此種條件下，就需要在其真實接觸面上形成牢固粘附的潤滑膜。能夠形成這種膜的物質是極壓劑、油性劑等。
有關添加劑的性能比較如表2所示。
表2 添加劑的性能比較
|
性能指標 |
合成酯 |
脂肪酸 |
脂肪醇 |
聚醚 |
|
潤滑性 |
良好 |
良好 |
良好 |
一般 |
|
乾燥性 |
微量殘留 |
少量殘留 |
微量殘留 |
微量殘留 |
|
腐蝕性 |
輕微腐蝕 |
有腐蝕 |
一般無腐蝕 |
一般無腐蝕 |
|
與冷媒相容性 |
相容 |
—— |
—— |
相容 |
4 鋁翅片衝壓油的基本性能指標
（1） 運動粘度
（2） 閃點
（3） 酸值
（4） 餾程
（5） 最大無卡咬負荷（PB）值
（6） 摩擦係數
（7） 腐蝕性能
（8） 乾燥性能
（9） 親水鋁箔接觸角
5 鋁翅片衝壓油的使用
5.1 衝壓油在使用過程中的監控
衝壓油在使用過程中逐步老化變質這是必然的規律。老化變質有兩種情況：一種是正常的老化變質；另一種為因受其他物質污染等異常因素的異常變質。進行衝壓油使用狀態監控，可及時掌握油品的技術狀態，預防設備潤滑事故發生，延長衝壓油及模具的使用壽命。
監控的方法如下：
（1） 檢查操作人員執行設備潤滑的規範情況。
（2） 取樣，檢查衝壓油的外觀、顏色、透明度、氣味等情況。
（3） 定期進行粘度、閃點、水份、酸值等能反應油品質量變化的理化指標。
（4） 用現代化儀器分析。如用紅外光譜儀測定油中添加劑變化的情況，用鐵譜儀或 ICP 發射光譜測定衝壓油中金屬磨粒或元素變化。儀器分析快捷準確，對大型關鍵設備的潤滑管理有很重要的意義。
5.2 衝壓油的更換
衝壓油使用一段時間後，由於本身的氧化以及使用過程中外來因素影響會逐漸變質，性能下降或改變，因此必須適時更換。換油的時間可以根據潤滑油製造商和設備製造廠家的推薦並結合實際使用經驗更換。換油時不要輕易報廢，如油質尚好，可以稍加處理（如沉降過濾，去除水份雜質）後重複使用。廢油要收集好，以利於今後再處理和防止污染環境。
5.3 衝壓油使用注意事項
衝壓油一般均具有一定的毒害性，因化學結構、蒸發速度和所含添加劑性質、加入量的不同而有所不同。動物試驗證明，以精製礦物油為基礎油的衝壓油毒性很低，而以全合成基礎油為基礎油的衝壓油基本無毒。即使新油無毒，在使用過程中變質和污染也可能會增加其危害性，因此必須採取必要的預防措施，避免中毒事故的發生。