电火花加工液的发展及应用
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：
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：
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
1、有的客户在加工过程中, 泡沫太多, 使用2-3个月依然起泡, 造成加工观察时不方便，请问是什么原因?
答: 加工起始, 泡沫是因受热不均引起的空气流动；2-3个月后依然起泡, 则此火花油像煤油, 因为杂质成份太多, 高温裂出氢气、甲烷、乙炔，而且有火灾危险，主要原因是炼制程度不深；要么是火花油基础油选用不当，要么是选用回收、劣质基础油。
2、水白透亮的电火加工液，加工过程中，电极是紫铜而并非石墨，为什么浸油在加工时，油整体浑浊、变黑，不便观察工作情况？
答：有三方面原因：（1）. 粘度太高，油性太大，油只是简单调配沟兑而来，杂油成分太多；（2）矿物油炼制程度不深，化学成份不稳定，粘度在加工过程中变厚，流动性差；（3）若油无问题，则查看机床的机械油路及过滤系统，要么调节油泵压力，要么更换过滤网。
3、电加工过程中, 为何油冒白烟？或者发出了，油原本没有的刺激气味？而且使用了二三个月，依然有味？
答： 油的切割成份偏重, 或油性太大, 裂解出来的气体, 冷却后呈烟雾状; 若二三月后, 依然有烟、有味，则需要考虑电流是否过大；若电流合适，是需更换品牌或者直接退货索赔。
4、压铸模具用大石墨电极加工时，为什么电火花油的挥发损耗和煤油相差不很明显？而煤油便宜，用模德火花油会不会太浪费了？
答：（1）. 因为石墨同体积吸油，会造成浪费; 石墨电极加工时, 过滤网压力要小, 更换要勤; （2）加工油的粘度要低; 为了节约成本, 在加工前可将石墨电极浸泡在煤油里, 吸附饱满后再加工。
5、有的火花油使用后，操作员的手红肿、气泡或褪皮，或刺激眼睛，是怎么回事？
答：伤皮肤的原因很多，因人而异，有的人皮肤过敏；主要是因为产生了的苯和二甲苯溶解皮肤表层角质，是该油品中和不够适当，要么偏酸性，要么偏碱性；或者有些根本不懂工艺；提供了不符责任的产品。注：模德石化公司的模德牌电火花加工液不会出现上述现象！
6、放电加工中，模具、模架、模胚表面生锈迹，龟裂，有暗红色手印，锈斑，怎样办？
答：火花油基础油都是有一定程度防锈作用的，模具不会生锈。模具因在上一个加工工序中，如铣削、磨削时表面已污染，已经有了暗锈，在电加工过程中，温度不断升高后而催化氧化。二则是含硫量过高，酸性太强，酸碱中和不当，象有些市场上，有些厂家根本不懂工艺，瞎调和干。 7、电火花加工液的使用要点有哪些？
答：（1）电火花加工液的更换周期： 第二代、第三代电火花加工液的使用寿命两年左右，更换周期是二年一次。当加工液陈旧时，会使加工速度缓慢，还要注意工作液的液压要调节合适。
（2） 在铝合金模具、陶瓷放电加工中有特殊的作用。由于铝合金、铅锡合金等材质易加工，但电蚀的碎末排渣困难，质轻且附着性好，要求电火花加工液的粘度一定要小，这样电加工过程中，不易产生二次放电。 （3）在塑性材料如碳化矽、氰化物、硼化锆等高强度陶瓷的放电加工中，使用电晶体脉冲（动）的方式来刻模放电加工，并要求在优质电火花加工液中进行，其施与电压在100V 以下，电极材料则用钝铜。（4） 改进 操作工艺的新工艺（加入混粉的工艺方法）：首次尝试的，最成功的应是日本石油公司同日本Sodick 、牧野等厂商的结合，生产出一些混合粉末。如硅粉、铬粉、白色粉末等。粉末的特点：a 通过搅拌可使加工液更均匀、更稳定实施放电。b 使加工表面波纹减少，尤其适合大面积的塑料模具。c 大型石墨电极及筋条加工时，能均匀、稳定的高速放电。d 实施镜面电火花成型加工时，可使精加工时间缩短20%-30%。
表3 介绍几种有效的粉末添加剂
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。
电火花加工液的发展及应用
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：
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：
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
1、有的客户在加工过程中, 泡沫太多, 使用2-3个月依然起泡, 造成加工观察时不方便，请问是什么原因?
答: 加工起始, 泡沫是因受热不均引起的空气流动；2-3个月后依然起泡, 则此火花油像煤油, 因为杂质成份太多, 高温裂出氢气、甲烷、乙炔，而且有火灾危险，主要原因是炼制程度不深；要么是火花油基础油选用不当，要么是选用回收、劣质基础油。
2、水白透亮的电火加工液，加工过程中，电极是紫铜而并非石墨，为什么浸油在加工时，油整体浑浊、变黑，不便观察工作情况？
答：有三方面原因：（1）. 粘度太高，油性太大，油只是简单调配沟兑而来，杂油成分太多；（2）矿物油炼制程度不深，化学成份不稳定，粘度在加工过程中变厚，流动性差；（3）若油无问题，则查看机床的机械油路及过滤系统，要么调节油泵压力，要么更换过滤网。
3、电加工过程中, 为何油冒白烟？或者发出了，油原本没有的刺激气味？而且使用了二三个月，依然有味？
答： 油的切割成份偏重, 或油性太大, 裂解出来的气体, 冷却后呈烟雾状; 若二三月后, 依然有烟、有味，则需要考虑电流是否过大；若电流合适，是需更换品牌或者直接退货索赔。
4、压铸模具用大石墨电极加工时，为什么电火花油的挥发损耗和煤油相差不很明显？而煤油便宜，用模德火花油会不会太浪费了？
答：（1）. 因为石墨同体积吸油，会造成浪费; 石墨电极加工时, 过滤网压力要小, 更换要勤; （2）加工油的粘度要低; 为了节约成本, 在加工前可将石墨电极浸泡在煤油里, 吸附饱满后再加工。
5、有的火花油使用后，操作员的手红肿、气泡或褪皮，或刺激眼睛，是怎么回事？
答：伤皮肤的原因很多，因人而异，有的人皮肤过敏；主要是因为产生了的苯和二甲苯溶解皮肤表层角质，是该油品中和不够适当，要么偏酸性，要么偏碱性；或者有些根本不懂工艺；提供了不符责任的产品。注：模德石化公司的模德牌电火花加工液不会出现上述现象！
6、放电加工中，模具、模架、模胚表面生锈迹，龟裂，有暗红色手印，锈斑，怎样办？
答：火花油基础油都是有一定程度防锈作用的，模具不会生锈。模具因在上一个加工工序中，如铣削、磨削时表面已污染，已经有了暗锈，在电加工过程中，温度不断升高后而催化氧化。二则是含硫量过高，酸性太强，酸碱中和不当，象有些市场上，有些厂家根本不懂工艺，瞎调和干。 7、电火花加工液的使用要点有哪些？
答：（1）电火花加工液的更换周期： 第二代、第三代电火花加工液的使用寿命两年左右，更换周期是二年一次。当加工液陈旧时，会使加工速度缓慢，还要注意工作液的液压要调节合适。
（2） 在铝合金模具、陶瓷放电加工中有特殊的作用。由于铝合金、铅锡合金等材质易加工，但电蚀的碎末排渣困难，质轻且附着性好，要求电火花加工液的粘度一定要小，这样电加工过程中，不易产生二次放电。 （3）在塑性材料如碳化矽、氰化物、硼化锆等高强度陶瓷的放电加工中，使用电晶体脉冲（动）的方式来刻模放电加工，并要求在优质电火花加工液中进行，其施与电压在100V 以下，电极材料则用钝铜。（4） 改进 操作工艺的新工艺（加入混粉的工艺方法）：首次尝试的，最成功的应是日本石油公司同日本Sodick 、牧野等厂商的结合，生产出一些混合粉末。如硅粉、铬粉、白色粉末等。粉末的特点：a 通过搅拌可使加工液更均匀、更稳定实施放电。b 使加工表面波纹减少，尤其适合大面积的塑料模具。c 大型石墨电极及筋条加工时，能均匀、稳定的高速放电。d 实施镜面电火花成型加工时，可使精加工时间缩短20%-30%。
表3 介绍几种有效的粉末添加剂
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。