Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов

 

Сущность изобретения: жидкость содержит, мас.%: триэтаноламин 0,4 - 1,2; бура 0,2 - 0,6; этиленгликоль 0,2 - 0,6 и остальное - вода. 2 табл.

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям, используемым в машиностроении при механической обработке металлов.

Известна смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) [1] содержащая, мас. триэтаноламин 0,3-0,8; бура 0,2-0,3; триполифосфат натрия 0,5-1,0; гексацианофферат калия 0,01-0,02; антигололедный реагент на основе комплексного соединения азотнокислого кальция и карбамида 0,1-0,2; вода остальное.

Признаками данной СОЖ, совпадающими с существенными признаками изобретения, являются использование в составе триэтаноламина, буры и воды. Недостатками данной СОЖ являются недостаточное обеспечение стойкости инструмента и качества обработки, низкие эксплуатационные свойства вследствие трудности разложения отработанной СОЖ из-за ее многокомпонентности, а также использования в составе гексацианофферата калия, приближающегося по действию на человека к синильной кислоте.

Наиболее близкой к изобретению по совокупности признаков и достигаемому результату является СОЖ [2] содержащая, мас. триэтаноламин 2-5; бура 0,5-1,0; тринатрийфосфат 1-2; сульфированное касторовое масло 4-5; хвойный концентрат 1-2; хлорид натрия 7-10; сульфат цинка 0,01-0,1; глицерин 10-20; вода остальное.

Признаками данной СОЖ, совпадающими с существенными признаками изобретения, являются использование в составе триэтаноламина, буры, органического соединения из жирного ряда спиртов и воды.

Недостатками известной СОЖ являются недостаточное обеспечение стойкости режущего инструмента и качества обработки металла, низкие эксплуатационные свойства из-за сложности приготовления многокомпонентной системы, наличия в составе вредного вещества сульфата цинка, трудности разложения отработанной СОЖ, а также из-за использования компонентов растительного происхождения сульфанированного касторового масла и хвойного концентрата и использования пищевого продукта хлорида натрия. Кроме того, использование в составе органического соединения глицерина, обладающего относительно высоким числом атомов углерода и молекулярной массой, уменьшает его растворимость в воде, наркотически действует при аспирации.

Многокомпонентная система влияет на санитарно-гигиенические условия приготовления и применения СОЖ, а также обусловливает трудности разложения и утилизации отработанной жидкости.

Целью изобретения является повышение эффективности СОЖ за счет повышения стойкости режущего инструмента и качества обработки металла, повышения эксплуатационных свойств, заключающихся в упрощении рецептуры, сокращении времени и упрощении приготовления, улучшении санитарно-гигиенических условий приготовления и применения, упрощении разложения и утилизации отработанной жидкости, а также в устранении использования в составе пищевого продукта и компонентов растительного происхождения.

Указанная цель достигается тем, что в СОЖ, содержащей триэтаноламин, буру, многоатомный спирт и воду, в качестве многоатомного спирта содержит этиленгликоль и дополнительно трипропиламин при следующем соотношении компонентов, мас. триэтаноламин 0,4-1,2; бура 0,2-0,6; этиленгликоль 0,2-0,6; трипропиламин 0,2-0,6; вода остальное.

Заявляемая СОЖ соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень", так как ее отличительные признаки и совокупность признаков неизвестны и явным образом не следуют из уровня техники.

Заявляемая СОЖ соответствует критерию "промышленная применяемость", так как может быть использована в промышленности.

Приготовление СОЖ производят путем приготовления концентрата СОЖ, содержащего триэтаноламин, буру, этиленгликоль и трипропиламин с последующим добавлением в него воды, а также путем раздельного введения в воду компонентов в любой последовательности. Приготовление концентрата, разбавление концентрата водой или приготовление СОЖ путем раздельного введения компонентов в воду ведут перемешиванием механической мешалкой до их полного растворения и при нормальной температуре в течение 15-20 мин. Для приготовления концентрата или СОЖ используют: триэтаноламин, ТУ 6-02-916-79; буру техническую марки Б, ГОСТ 8429-77; этиленгликоль, ГОСТ 19710-83; трипропиламин, ТУ 6-92-916-79; воду обычную.

Технологические испытания СОЖ проводят при растачивании отверстия диаметром 12 мм и глубиной 25 мм в стали 12Х18Н10Т на токарно-винторезном станке твердосплавным резцом с передним углом 27^о и задним углом 13^о при скорости резания 1,2 м/с (2000 об/мин), подаче 0,05 мм/об и глубине резания 0,1 мм. Критерием затупления резца при этом принят износ по задней поверхности при ширине фаски износа 0,4 мм, которую контролируют микроскопом Бринеля ПМБ-2. Шероховатость обработанной поверхности измеряют на профилометре профилографе мод. А-201. СОЖ подают в зону резания поливом свободно падающей струей с расходом 0,5 л/мин.

Составы заявляемой СОЖ приведены в табл.1.

Для сравнения испытывают известную СОЖ (состав 6), имеющую следующий состав, мас. триэтаноламин 3,5; бура 0,75; глицерин 15; тринатрийфосфат 1,5; сульфированное касторовое масло 4,5; хвойный концентрат 1,5; хлорид натрия 8,5; сульфат цинка 0,05; вода остальное.

Результаты технологических испытаний приведены в табл.2.

Как видно из табл.2, стойкость резцов при использовании заявляемой СОЖ по сравнению с известной повышается в 1,45 раза, шероховатость уменьшается в 1,44 раза, а время приготовления СОЖ путем добавления воды в концентрат или раздельным введением компонентов в воду уменьшается в 12 раз.

При экспериментальной проверке заявляемой СОЖ также выявлены следующие результаты: отсутствует загнивание приготовленной жидкости в течение до 1 года при условии периодической отмывки систем полива и накопителей СОЖ; отсутствует коррозия деталей и станочного оборудования; отсутствует эффект аллергического воздействия на человека.

Формула изобретения

СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ, содержащая воду, триэтаноламин, буру и многоатомный спирт, отличающийся тем, что жидкость в качестве многоатомного спирта содержит этиленгликоль и дополнительно содержит трипропиламин при следующем соотношении компонентов, мас. %: Триэтаноламин - 0,4 - 1,2 Бура - 0,2 - 0,6 Этиленгликоль - 0,2 - 0,6 Трипропиламин - 0,2 - 0,6 Вода - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1