本报讯(记者张亮)美国洛斯阿拉莫斯实验室开发出一种新颖的金属加工工艺:用固体二氧化碳(干冰)的射流为金属切割部位冷却(兼润滑),并且将加工过程中的废料带走。该工艺将有望替代金属切割和金属部件清洗中所使用的油性或化学合成的冷却液和清洗液类工作液。
这项工艺的原理是:由于液态二氧化碳的绝热膨胀,大小为微米级的干冰颗粒在通过直径为0.012英寸的喷嘴时高速喷射出来。喷射出的二氧化碳射流将加工时产生的金属废料吹走,在使被加工部件表面冷却的同时,也起到润滑作用。
这项技术被称为“雪-加工”。研究人员表示,由于二氧化碳对环境无害,这种技术几乎不产生任何废物。而且相比于传统的冷却液和清洗液,二氧化碳还有成本低廉、不会燃烧、可以循环使用而且存量丰富等优点。洛斯阿拉莫斯实验室的这项研究最初是为了改进*项目中的干燥加工技术,这种技术可以帮助减少或消除实验室加工或清洗铀产生的带放射危害的废液。
科学家目前正在逐步把这项技术的应用范围扩展到传统加工业。据密歇根工科大学机械工程与工程力学系专家估计,美国工业界每年使用的金属加工油超过1亿加仑(1加仑=3.785升),同时使用的切割工作液更是数倍于此。试验表明,“雪-加工”技术表面抛光性能更高,切割工具的使用寿命更长,因而比传统干燥加工技术效果更好,成本更低。
据研究人员透露,该发明是基于该实验室此前的另一项发明,他们发明了使用液态二氧化碳替代干洗业中的清洗液,这一方法现已在干洗业中广泛使用。
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