永续加工的未来趋势:以绿色切削液与智慧制造打造环保金属加工新时代
随着全球对「净零碳排」与「绿色制造」的重视不断升温,传统金属加工与切削产业也正加速迈向永续发展。切削液(Cutting Fluid)虽为加工效率与刀具寿命的关键,但传统矿物油型切削液却伴随环境污染、废液处理困难与操作员健康风险等问题。因此,导入永续加工技术与环保切削液,已成为制造业转型升级的核心关键。
为何「永续加工」成为加工业的新显学?
切削加工占据大多数金属制造工序,其使用的润滑与冷却系统直接影响产品良率与生产稳定性。然而,过去常见的氯化石蜡与高VOC油品,已逐渐不符合现今环保法规与企业ESG要求。因此,各大加工厂纷纷投入绿色加工技术,不仅可减少切削液使用量,更能降低生产总碳排放与健康风险。
三大永续切削技术:干式加工、MQL、奈米润滑液
1. 干式加工(Dry Machining)
完全不使用切削液的方式,依赖高性能涂层刀具与特殊刀具几何设计,虽可减少污染与节省成本,但在高温条件下仍须克服刀具磨损与表面品质稳定性的挑战。
2. 微量喷雾润滑(Minimum Quantity Lubrication, MQL)
透过微量植物性油品搭配压缩空气进行冷却与润滑,在不牺牲加工效率的前提下,大幅降低油品使用量与废液产生。 MQL也是目前应用最广泛的绿色切削液技术之一。
3. 奈米润滑液(Nano-Lubricants)
添加如氮化硼、石墨或MoS₂等奈米颗粒于基础油中,可在切削区域形成微滚动润滑层,降低摩擦、磨耗与热变形,并延长刀具寿命与改善表面光洁度。
智慧制造加值:AI感测强化加工参数控制
未来的永续加工并不只是换油这么简单,更需整合智慧感测器与AI监控系统,进行即时的温度、压力与振动回馈,以最佳化喷油角度、流速与刀具路径,实现加工效率、能源效率与工具寿命的三赢。
为什么选择环保切削液与封闭式MQL系统?
在现今高度重视环保与作业安全的加工环境中,导入环保切削液与封闭式MQL系统已成为企业优化制程的核心策略。这类技术不仅能有效降低切削液的使用量与相关成本,也有助于提升刀具寿命与加工稳定性。更重要的是,它能大幅减少操作人员的皮肤接触与油雾暴露,改善职场健康风险。同时,封闭式系统也强化了废液的回收与循环再利用,有助于企业在符合ISO 14001环境管理系统与碳盘查要求的同时,迈向更具前瞻性的绿色制造目标。
全球对于绿色加工技术的需求正快速成长,加工厂不再只是追求生产效率,更积极落实节能减碳与循环再利用。以海陸家赫为例,其官网明确展现对「从源头减废到废油回收处理」的全流程管理,并提供专业的环保切削液产品与客制化润滑解决方案。公司致力于将加工现场转化为更清洁、更安全且更符合永续发展的空间,并已在实际应用中,协助多家制造商提升加工良率、降低耗材损耗与环境负担。
透过整合技术创新与永续理念,金属加工业将不再只是传统产业的延伸,而是引领绿色制造革命的中坚力量。
◆ 引用自: ScienceDirect
◆ 资料来源: https://doi.org/10.1016/j.rineng.2024.103042