李长河

青岛理工大学 山东青岛 266520

教授、博士生导师 李长河

1 序言

传统制造业采用浇注大量矿物性金属加工液的方法（又称为湿切），实现加工过程的冷却、润滑、排屑和防锈等功能，已经具有数百年历史。然而，从矿物性水溶性切削液的大量使用全过程分析，发现其存在以下威胁：①每年全球消耗超过400万吨的切削液，其制备依赖于有限矿物资源和淡水等战略性经济资源的巨额耗费，制造源头不符合可持续发展原则。②切削液在高温高速高压加工环境下产生大量的油雾和PM2.5悬浮颗粒，排至大气对自然环境造成不可修复的破坏，被操作人员吸入则对健康造成极大威胁，制造过程破坏了自然坏境。③不但在加工过程中使用切削液会带来巨大的能耗和购买成本负担，而且废弃切削液需要严格无害化处理后才能排向自然环境，这也导致巨额的后处理成本，切削液使用与处理费用是工具费用的3～5倍。

可持续制造（又称为绿色制造）是“双碳”战略下的必然选择。干式切削是较为理想的绿色制造工艺，但由于干式切削仅采用高压气体进行冷却润滑，没有解决高能量密度切削区的润滑和热耗散难题，因此其应用局限于切削区能量密度较低的普通材料的切削加工，无法完全代替湿切。准干式零件制造是介于干切削与浇注式之间的冷却润滑技术，又称为微量润滑（Minimum quantity lubrication,MQL），是一种洁净精密零件成形新工艺，如图1所示。技术提出的宗旨是通过向切削区供给1%～5%湿切用量的润滑剂，起到切削区冷却、润滑和防锈等功能。……