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金屬加工液行業面臨諸多挑戰

納克
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摘要:金屬加工液行業正在處于困境之中。越來越多金屬加工設備轉向使用水基加工液,但是加工液生產商卻不能使用某些實現產品高效長壽的原料成分。
 金屬加工液生產商正在面臨不斷出現的新技術以及人體健康、安全、環保法規的挑戰。業內部分人士認為無法戰勝這些挑戰。
 
金屬加工液行業正在處于困境之中。越來越多金屬加工設備轉向使用水基加工液,但是加工液生產商卻不能使用某些實現產品高效長壽的原料成分。
 
金屬加工液

金屬加工液營銷商與其他潤滑油營銷商面臨著類似的壓力。用戶希望加工液可以用于更高溫和磨損更大的工作環境,同時能減少沉積、延長換油周期。他們還希望減少廢物,尤其是有害廢物的產生。
 
刀具的工作速度越快,溫度越高;刀具材料越新型(如硬合金、陶瓷),磨損越大。這些工作場合需要更強的冷卻,人們更青睞水基加工液,因為水比礦物油擁有更強的熱傳遞性能。
 
普通潤滑油與冷卻液混合流動在工作區域,但微量潤滑并非如此,它是通過在刀具和工件上形成潤滑膜來減少摩擦,從而降溫;它的形成條件與當下的工作條件截然不同。與此同時,3D打印、材料變形和干切削不需要潤滑油,因此整個加工液市場的規模和收入都縮水了,用于研究新產品的資金自然也減少了。
 
這次風暴的爆發始于法規的出臺,歐洲化學管理局頒布的生物滅殺劑法規就是其中之一,它嚴格限制了大多數生物滅殺劑的使用,這些產品可用于避免水基加工液滋生各種破壞生物膜、影響乳化穩定性以及產生毒素、氣味的細菌。
 
Grand View Research公司的報告顯示,2018年全球金屬加工液的年產值為107.5億美元,到2025年,年產量預計達到365萬噸,價值140億美元。
 
無法滿足需求
 
這個局面的成因是生產商的選擇與市場需求無法調和。用戶希望產品使用壽命長,但是大多數會釋放甲醛的生物滅殺劑被生物滅殺劑法規列為1b級致癌物,必須貼有危險警告標簽。
 
另外,車間希望使用具有穩定乳化性的可溶性油,但是大多數乳化劑都是生物可降解的,可以被細菌分解。油液生產商可以通過各種手段來保證乳化性和潤滑性,實現這些功能的表面活性成分可以減少油液老化或者水質硬度(當地自來水的鈣、鎂離子含量)發生改變時產生的泡沫。
 
目前使用的成分大多是天然產物衍生物,具有良好的生物可降解性。石化替代物,顧名思義,不屬于天然產物。降低生物可降解性意味著延長油液壽命。這兩種手段都與許多主要消費者和OEM的可持續目標相違背。
 
水供應不足
 
放眼世界,幾個金屬加工行業發展繁榮的地區到2040年將會面臨更大的缺水壓力,那時水的使用可能受到嚴重限制。意大利、烏克蘭屬于高風險地區,它們的金屬加工行業也將受到嚴重影響。西班牙、土耳其、希臘、北非(除埃及外)、中東、印度和巴基斯坦的風險也極高。再加上經合組織預測到2050年,制造用水量將增長40%,金屬加工液企業及其供應商自然需要面對幾個重要的問題了。
 
不能想當然地轉換成油基加工液。油基加工液無法應對上文提及的高溫工況,而且其油霧還會引起健康、安全和環境問題,另外,當其落到墻地和設備表面時,還會存在衛生問題和滑倒的風險。
 
不過目前來說,生物滅殺劑法規是最主要的問題,它可能是金屬加工液生產商有史以來面對的最大難題。根據法規規定,所有被列為會甲醛釋放體的原料——然而并非所有加工液都會釋放甲醛——在歐洲市場都必須貼有H350危險說明編碼和嚴重健康危害警告標志,這樣一來,德國的所有車間就會停止使用這些加工液。
 
同時近年硼酸不斷減少,限制汽車和航空OEM使用的物質名單也不斷擴大。一名業內人士表示,企業按照歐洲化學管理局的REACH認證(化學品注冊、評估、許可和限制)要求使用合規的物質,從而保護員工的健康,并建立灰色、紅色和黑色級別的清單,把對人體無害但是對公司聲譽有影響的物質列入在內。
 
目前許多具有殺菌功效的原料都屬于殺真菌劑,而不是殺細菌劑。這意味著它們可以保護油罐中的油液,但是不會影響油液濃度。

改變商業模式
 
業內其他人員呼吁改變當下的商業模式,他們認為企業應該停止把所有事情都當作商業機密。他們提議促進終端用戶、金屬加工設備和刀具供應商、車間、加工液供應商進行更多合作。
 
在車間使用防腐劑和接受加工液壽命縮短,這兩個方法的落實需要業內通力合作。前者是行得通的,不過需要進行員工培訓或安裝加工液自動補充系統。這兩個方法都很吸引人,但是小企業可能無法承擔任何一個方案的增加成本。加工液壽命縮短意味著浪費加重,這需要下游用戶改變他們對供應商的可持續要求。
 
他們提出的另一個建議是能否授權REACH法規確定的甲醛釋放體用于各種金屬加工液的配制,這需要得到消費者和貿易聯合會的許可。
 
(本文節選自《潤滑油情報》雜志2019年9月刊,如需了解更多金屬加工液發展內容,歡迎來電索刊:020-87766826、87766563、87766589。)
 
 
 
 
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