赵小军
[ 模德石化产品（宁波）有限公司，浙江宁波 315010 ]
摘要：本文主要介绍了电火花加工液(
亦称放电加工油，电火花油 ) 的发展，类型及质量，就其使用要点和应用技术进行学术经验交流。
关键词：
模具成型电加工、电火花加工油(
也叫火花机电蚀油
)用途性能，问题解答，国际品牌质量标准，特殊应用。
一、引言
电火花成型加工已成为模具及零件三维内外型面、型腔加工的重要手段之一。在模具制造技术迅速发展的今天，深入了解电火花加工液(电火花加工油，放电加工油，电火花机油)的相关知识，更好地选择和使用，对提高电火花成型加工整个环节的效率起着重要作用。
二、电火花加工液的主要作用及性能
（1）低粘度：冷却性好，流动性好。（2）高闪火点、高沸点：闪火点高，不易起火；沸点高，不易汽化、损耗。（3）绝缘性好：以维系工具电极与工件之间的适当的绝缘强度。（4）臭味小：加工中分解的气体无毒，对人体无害，当然无分解气体最好。（5）对加工件不污染、不腐蚀。（6）氧化安全性要好，寿命长。
中国大陆过去一直普遍采用煤油。煤油的缺点显而易见，主要是因为闪火点低（46℃左右），使用中会因意外疏忽导致火灾，加上其芳烃含量高易挥发，加工分解出有害气体多等等原因。近年来，在引进机床的同时，也引进了国外各种品牌的电火花加工液(电火花油，放电加工油，电火花机油)，丰富油品种类。进口品牌的国产化，中国大陆市场找电火花加工液原料，代替昂贵的进口基础油，倡导一个竞争有序的市场，抵制假冒充装“壳牌、美孚”火花机油，区别小厂廉价机油沟兑的“1号火花油”，是我们面前长期的任务。
三、电火花工作液发展的三个阶段
（1）五、六十年代甚至以前开始的水基、油基两大系列并用时期，基本上使用水和一般矿物油，如煤油、变压器油等。（2）七十年代至九十年代，开始生产火蚀加工专用油，即适当的矿物油加入适量的添加剂，油中含有较多芳烃。（3）九十年代开始，随着环保要求提高，机床升级换代，开始出现合成型、半合成型和混合性电火花加工液（油）。
2002年以来，欧美国家电火花加工液(电火花加工油、电火花油，放电加工油，火花机电蚀油)已进入第三代，即开始使用高速合成型。亚洲国家是第二代（矿油型）和第一代（煤油）仍大量的在销售市场，形成了三代用油并存的局面。如日本石油公司及相配套的E.D.M设备生产企业，已形成电火花加工液系列，质优但价格昂贵，大部分已出口，当然也高价买到中国市场。中国大陆、香港、中国宁波，市场上，目前品种烦杂、质量偏低，基本上停留在国外第一、第二阶段。如模德石油化工集团有限公司引进日本、瑞士技术，研制更高档的价廉的高速半合成、特效全合的电火花加工液，模德石化建立了一系列完整的评价方法和产品规格，以满足亚洲、中国市场的需要，以提高带动中国地区同类产品的档次、水平。
四、电火花加工液的质量变化
1、水基及一般矿物油型。这是第一代产品水基工作液仅局限于电火花高速穿孔加工等及少数类型使用，绝缘性、电极消耗、防锈性等都很差，成型加工基本不用。而以煤油为代表的矿物油，也逐渐被专用的矿物质型火花机油所代替。如日本石油公司生产的ED电火花加工油，阿拉尔公司生产的FE、RP、A ralub Reihe，模德石化（宁波）有限公司生产的模德Mould DY-1电火花加液，Mobil美孚，BP等，这几家是世界上第二代电火花加工液的代表；其中宁波模德石化公司生产的模德Mould DY-1电火花加液已是高速半合成型了，在亚洲起了第二代与第三代电火花加工油（火花机电蚀油）的过渡作用。这六家性如下所示：
表1模德DY-1--第三代加氢矿物型电火花油与业内知名国际品牌的性状对照表：
项目 |
日本石油ED |
壳牌SHELL EDM130 |
模德Mould DY-1 |
美孚Mobil ED.Secld |
美孚Mobil EDM3 |
英国B.P. 180 |
运动粘度 |
1.7 |
3.7 |
1.7 |
2.4 |
2.6 |
1.3 |
闪点（COC℃） |
82 |
120 |
105 |
84 |
110 |
76 |
倾点/℃ |
-35 |
-12 |
-16 |
-15 |
-15 |
-24 |
芳烃%℃（FIA分析） |
7 |
5 |
0.08 |
5 |
5 |
0.5 |
比重(密度) 15℃/4℃ |
0.785 |
0.822 |
0．79 |
0.798 |
0.81 |
0.749 |
初镏点℃ |
199 |
--- |
--- |
196 |
216 |
215 |
终镏点℃ |
249 |
--- |
233 |
268 |
285 |
270 |
上述表中，五种油的粘度较低的在1.3-2.2mm2/S（40℃），具有良好的排屑性和排除积炭的作用，但闪火点不很高。而壳牌公司的EDM130粘度高到3.7mm2/S（40℃）,闪点也较高，到120 ℃，实际指标也不很理想。通常国产电火花油颜色太深；有臭味、异味，普通厂家忽视“功能化学品”的技术含量，模仿制作，导致70%的国产电火花油芳烃含量高（5%---26%），对皮肤也有刺激。短时间加工液氧化发黄，模具生锈、排屑性和排除积炭性很差，唯一的原因就是，这些厂家一味的迎合一般用户贪便宜的心理，价格低廉，所以，在中国大陆，截止现在2002年年底，普通简易沟兑的矿物型电火花油曾占有70-80 %的市场份额。
2、全合成型（或半合成型）电火花加工液(电火花油，放电加工油，电火花机油)。合成型油，主要指正构烷烃和异构烷烃。由于不加酚类抗氧剂，颜色水白透亮，没有异味。中国大陆的市场已被欧美、日韩的产品占有了相当一大群客户。目前，中国少数企业已完全有能力生产这一部分油，而且价格低廉，模德石化（宁波）有限公司生产的Mould TH电火花加液。宁波模德、日本石油、德国亚拉、Mobil美孚、BP性如下所示：已如表2所示。
表2模德TH合成型工作液与业内知名国际品牌的性状对照表：
项目 |
S |
Jet |
A |
美孚Mobil EDM-Xtra |
日本KHS Vitol-2 |
模德Mould-TH |
运动粘度（40℃）mm2/S |
2.4 |
2.1 |
2.8 |
2.5 |
1.881 |
2.1 |
赛波特色度 |
>+30 |
>+30 |
>+30 |
>+30 |
>+30 |
>+30 |
闪点（COC, /℃） |
83 |
76 |
95 |
86 |
69 |
130 |
苯胺点/℃ |
87 |
85 |
85 |
91 |
87 |
87 |
倾点/℃ |
<-45 |
<-45 |
<-45 |
<-45 |
--- |
<-16 |
酸值/mg KOH·g-1 |
0.00 |
0.00 |
0.01 |
0.05 |
0.05 |
0.01 |
芳烃（FIA分析）/℃ |
0 |
0 |
<0.01 |
<0.5 |
--- |
<0.001 |
抗氧剂 |
无 |
无 |
无 |
无 |
无 |
无 |
说明：S为日本部石油公司S油；JET为日本ス-ハ-Jetフフ+油；A德国产品；日本凯奇思KHS Vitol-2，沙迪克机电公司使用的电火花加工液；这一部分油在使用工艺指标（电极质量相对损耗、工件质量蚀除速度、工件表面粗糙度）均优质煤油及矿物加工液，但使用成本日本、德国的很高、较高，宁波模德的使用成本较低。
五、电火花加工液的常见问题解答以及使用要点(略，可来电索取)
表3 介绍几种有效的粉末添加剂
项目 |
添加物的成份 |
通常的加工油 (μm) |
牧野公司添加硅粉的加工液 |
沙迪克公司普通的镜面加工液（IKGN-1） |
沙迪克公司的白色镜面加工液（ikagn White） |
加工表面层厚度 |
4-5 |
4-5 |
8-9 |
5-6 |
表面硬度（HV） |
384 |
816 |
1018 |
887 |
耐蚀性 |
差 |
一般 |
一般 |
好 |
最佳表面粗糙度Rmax/Ra(μm) |
1.5 |
0.8/0.4 |
0.8/0.2 |
0.8/0.2 |
添加粉末的加工时间(min) |
--- |
4 |
3 |
2.5 |
电极损耗长度(μm) |
--- |
4-6 |
3 |
3 |
浓缩液的成本 |
--- |
日元/100L |
---日元/100L |
---日元/100L |
六结束语
在世界日益迅速发展的塑胶、锻造、压铸、冲压、挤压模具加工技术中，电加工技术不断发展与完善，就要求对配套的电火花加工液要会正确地选择和使用。国际上虽然已用到第三代加工液，而亚洲电火花加工中，主要使用第一代、第二代；我们业内人士，已经研制了更好、更经济的工作液，已逐步取代欧美工作液，并以合适的价格几十年如一日的推广，在积极引导维护这个市场，满足中国以及亚洲、全球市场需求，并致力为人类电加工事业做贡献。
参考文献：1、全燕鸣《电火花工作液与金属加工》 1994.2 机械电子工业部出版社。 2、赵万生《电火花加工技术》哈工大出版社。
3、张广林《电火花油的发展介绍—润滑油》 1993 。 4、宁波出版社《模德石化商情》 2001；2002；2003。
