Смазочно-охлаждающая технологическая среда для обработки цветных металлов
Владельцы патента RU 2441060:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) (RU)
Использование: в машиностроении, в частности в ювелирной и часовой промышленности, где обработка изделий из цветных металлов часто производится с целью улучшения их внешнего вида свободными абразивами. Сущность: технологическая среда содержит, мас. %: моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных кислот 2,5-3,0; бис-алкил (C8-C10) полиоксиэтилен фосфат калия с 6 молями окиси этилена 0,05-0,15; триэтаноламин 0,3-0,7; глицерин 5,5-6,0; уксусная кислота 0,75-3,25; вода до 100. Технический результат - повышение качества обработанной поверхности металла по шероховатости в 1,5 раза. 1 табл.
Изобретение относится к химическим веществам, а именно к смазочно-охлаждающим технологическим средам (СОТС) для обработки цветных металлов. Может использоваться в машиностроении, в частности в ювелирной и часовой промышленности, где обработка изделий часто производится с целью улучшения их внешнего вида свободными абразивами. Свободные абразивы представляют собой совокупность свободных частиц, не имеющих кинематической связи со станком и деталью.
Известна «Смазочно-охлаждающая жидкость для обработки металлов резанием», в состав которой входит перекись водорода, поверхностно-активные вещества и вода (Авторское свидетельство СССР №657056, МПК С10М 3/04, 1970 г.).
Указанная смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) не обеспечивает требуемое качество обрабатываемой поверхности вследствие того, что входящая в нее перекись водорода, является химически неустойчивым соединением и распадается в течение короткого времени непосредственно в СОЖ, что затрудняет введение различных функциональных присадок, которые интенсивно разлагаются при взаимодействии с перекисью водорода.
Известна также СОТС, содержащая, мас.%: триэтаноламин - 1; олеиновую кислоту - 0,8; мыло - 0,2: остальное вода до 100 (Сакулевич Ф.Ю. Основы магнитно-абразивной обработки. - Мн.: Наука и техника, 1981.-328 с, с.258-259).
Недостатком этого состава является то, что СОТС не обладает необходимыми моющими свойствами, не обеспечивает высокое качество обрабатываемой поверхности и снижает режущую способность абразивных зерен. Кроме того, входящие в ее состав компоненты трудно растворимы в воде.
Известна «Смазочно-охлаждающая технологическая среда для обработки цветных металлов» (прототип), содержащая: моноэтаноламиды синтетических жирных кислот фракции C10-C16 (0,08-0,32%), бис-алкил (C8-C10) полиоксиэтилен (0,05-0,15%) и воду остальное (Патент РФ №2261268, МПК С10М 173/02, С10М 173/02, С10М 133:08, С10М 133:16, С10М 137:04, С10М 129:24, C10N 40:20; 2005 г.).
Однако указанная СОТС не обеспечивает высокого качества обрабатываемой поверхности (величина шероховатости составляет 0,08 мкм) из-за плохого смачивания СОТС поверхностей детали и частиц свободного абразива, слипания частиц свободного абразива между собой и большого коэффициента трения между ними, приводящего к образованию царапин на поверхности детали.
Технический результат заключается в повышении смачивания поверхностей деталей и частиц абразива и в уменьшении трения между ними, в повышении качества обработанной поверхности.
Технический результат достигается тем, что смазочно-охлаждающая технологическая среда на основе воды для обработки цветных металлов, содержащая бис-алкил (C8-C10) полиоксиэтилен фосфат калия с 6 молями окиси этилена, триэтаноламин, дополнительно содержит моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных кислот, глицерин и уксусную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| Моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля | 2,5-3,0 |
| на основе первичных жирных кислот | |
| Бис-алкил (C8-С10) полиоксиэтилен | 0,05-0,15 |
| фосфат калия с 6 молями окиси этилена | |
| Триэтаноламин | 0,3-0,7 |
| Глицерин | 5,5-6,0 |
| Уксусная кислота | 0,75-3,25 |
| Вода | до 100 |
Для реализации изобретения необходимы следующие вещества: бис-алкил (С8-С10), полиоксиэтилен фосфат калия с 6 молями окиси этилена (техническое название оксифос Б-1 ТУ6-02-133 6-86, триэтаноламин ТУ 2423-168-00203335-2007, глицерин ГОСТ 6824-96, моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных кислот (препарат ОС-20) гост 10730-82, уксусную кислоту (99,5%) ГОСТ 19814-74.
Триэтаноламин - это ингибитор коррозии; уксусная кислота - это антисептик, предназначается для защиты СОТС от микробиологического поражения; глицерин - это гигроскопическое вещество, увеличивающее смачивающую способность СОТС; моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных кислот снижают коэффициент трения.
Заявляемую СОТС получают растворением необходимых количеств компонентов в воде при нормальном атмосферном давлении (750 мм рт. ст.) и комнатной температуре. Для получения стабильных растворов компонентов СОТС смешивают сначала моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных кислот и бис-алкил (C8-C10) полиоксиэтилен фосфат калия с 6 молями окиси этилена с водой, затем уксусную кислоту, в заключении триэтиноламин и глицерин. Перемешивание ускоряет растворение.
В таблице приведены результаты испытаний заявленной СОТС составов 1-3 при различном содержании компонентов и прототипа 4. Указанные рецептуры составов 1-4 были испытаны при полировке томпака свободными абразивами с исходной шероховатостью поверхности образов Rа=0,360 мкм.
Приведенные в таблице результаты испытаний подтверждают, что использование предлагаемой СОТС, по сравнению с известной СОТС, обеспечивает повышение качества обработанной поверхности металла по шероховатости 1,5 раза.
| Компоненты | Содержание компонентов, мас.%, в составах | |||
| 1 | 2 | 3 | Известный прототип 4 | |
| Моноэтаноламиды синтетических жирных кислот фракции С10-C16 | - | - | - | 0,08 |
| Бис-алкил (C8-С10) полиоксиэтилен фосфат калия с молями окиси этилена | ||||
| 0,05 | 0,1 | 0,15 | 0,05 | |
| Триэтаноламин | 0,3 | 0,5 | 0,7 | 0,05 |
| Уксусная кислота | 0,75 | 1,5 | 3,0 | - |
| Циклогексанон | - | - | - | 0,3 |
| Бакцид | - | - | - | 0,25 |
| Глицерин | 5,5 | 5,7 | 6,0 | - |
| Моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных кислот | 2,5 | 5,7 | 3,0 | - |
| Вода | до 100 | до 100 | до 100 | до 100 |
| Высота микронеровностей (шероховатость) обработанной поверхности, мкм | 0,06 | 0,05 | 0,04 | 0,08 |
Смазочно-охлаждающая технологическая среда на основе воды для обработки цветных металлов, содержащая бис-алкил (C8-С10) полиоксиэтилен фосфат калия с 6 молями окиси этилена, триэтаноламин, отличающаяся тем, что дополнительно содержит моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных кислот, глицерин и уксусную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля | 2,5-3,0 |
| на основе первичных жирных кислот | |
| бис-алкил (C8-C10) полиоксиэтилен | 0,05-0,15 |
| фосфат калия с 6 молями окиси этилена | |
| триэтаноламин | 0,3-0,7 |
| глицерин | 5,5-6,0 |
| уксусная кислота | 0,75-3,25 |
| вода | до 100 |
