Смазка для абразивной обработки натуральных минералов и синтетических сверхтвердых материалов

 

О П И C А Н -И -Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Р

Союз Советских

Социалистических

Республик (-11)-.6T9592,-

И АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТИУ (61) Дополнительное к авт, свиа-ву(22) Заявлено 23.12.75 (21) 2309761/23-04

I с присоединением заявки №

2 (51) М. Кл.

С 10 М 1/10

С 10 М 1/24 (23) Приоритет

Гасударственный квинтет

Совета Министров СССР оо делам нэооретеннй н открытий

4 (53) УДК 621.892) 621.7.016 (088.8) (43} Опубликоваио15.08.78. Бюллетень № 30 (45),Пата опубликования описания 06.07.78 (72) Авторы изобретения

Б. Н. Тютюнников, Т. С. Дьякова и В. Е. Шимко

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (71) Заявитель (54) СМАЗКА ДЛЯ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ НАТУРАЛЬНЫХ

МИНЕРАЛОВ И СИНТЕТИЧЕСКИХ СВЕРХТВЕРДЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области сма зочных веществ, применяемых при обработ ке сверхтвердых материалов, в частности, синтетических алмазов н минералов природного происхождения. а

Для облегчения обработки натуральных минералов и для изготовления инструмента из синтетических материалов (алмазов, эльбора) и повышения чистоты поверхнос ти используют различные смазки. >о

В настоящее время процесс шлифовкир заточки н доводки алмазов и .ювелирных камней проводит всухую, либо с применеНием воды, или водных растворов калиевой илн натриевой селитры, или техническими эЗ маслами.

Известно, что для обработки рубина используют растворы различной концентрации ски» пидара со спиртом или растворы бисульфа тов одновалентных металлов в воде (1) . 20

Однако указанные смазочные вещества фи обработке свврхтвердых синтетических материалов непригодны, так как они не ускоряют, процесс обработки, нв обеспечи вайт требуемую чистоту, обрабатываемой 25 аоверхностн и в недостаточной степени защищают обрабатываемый материал от разрушения, Известна также смазка, представляющая собой суспенэщо порошков легкоплавких металлоэр рекомендуемая для cs9pJISHH2 высокопрочных и жаропрочных сталей. В качестве основы смазки используют мас .

J линум основу, смешанную с порошком лвг коплавкого металла или сплавом металлов, содержащим 25% свинца, 12,5% олова, 12,5% кадмия, SOL висмута (сплав Ву да) (2).

Однако данная, смазка не способству вт ускорению процесса предварительной обработки деталей из сверхтвердых материалов, например типа алмазов; эльбор и не обеспечивает достаточную, чистоту получаемой поверхности, а также s недостаточной мере предупреждает разрушение заготовки.

Причиной этого является сильный разогрев в обрабатываемой поверхности, из-эа чего возникают большие механические напряжения, которые приводят к образованию трещин. Кроме того, легкоплавкие порошки

618502 расплавляются и при высокой температуре (600-800 С) не могут обеспечить необходимую защиту действующего алмазного зерна алмазного круга. Иэ-за черезмерного налип&ния на и Оверхности алмазной заготовки частиц снимаемого материала на ней возникают неравномерные большие напряжения, которые не только понижают чистоту поверхности заготовки, но и приводят к паявлению трещин.

Целью изобретения является ускорение процесса обработки сверхтвердых натураль- ных и синтетических материалов при одновременном повышении чистоты обрабатываемой поверхности.

Для достижения поставленной цели смазка дополнительно содержит анионные или Йеионные поверхностно-активные вещества, канифоль или ее производные и в качестве порошков металлов смазка содержит порошки металлов с т. пл. 500 800 С. о

Состав смазки, вес. %..

Порошки Металлов с т. пл.

5QO 800оС 510

Анионные или .неионные поверхностно-активные ве25 щес Гва 20 24

Канифоль или ее производные 0,1-0,5

Масляная основа до 100

В качестве масляной основы используют невысыхающие жирные масла, имеющие плотность при 20 С 0,910-0,931; вязкость при 30 С 9-15оЭ, например оливко вое, горчичное, рапсовое или минеральные масла, имеющие плотность при 20 С 0 861З>

0,891 и вязкость по Энглеру при 50 С о

1,5-3,3 Э, например, веретенные, инду стриальные, авиационное MG-20.

Предлагаемую смазку готовят следую шим образом. 40

В масляйой фазе суспендируют, алюми ниевый порошок. Вместо алюминиевого по . рошка,: основой которого является чистый алюминий, может быть использована бронза, основой которой .является чистая медь. Кроме того,для данной цели когут быть использованы другие порошки металлов с т. пл. 500-900 С или их сплавы и смеси при условии, что материал порошка пластичен, а сами частицы в своей основной массе, подобно алюминиевому по рошку, имеют чешуеобразную форму с ас симетричными размерами в пределах

43-104 мкм в плоскости (сито 14032 5 мм) и при толщине в пределах 0,000125-0,000250 мм.

Концентрация алюминиевого порошка в смазке зависит от чистоты алюминия, из которого он получен, и связанной с этим

0,1

19,9 степенью пластичности его частиц, а также от свойств;обрабатываемого материала и колеблется в,пределах 5-10%.

При маловяэкой жидкой фазе для облет чения удерживания частиц алюминиевого порошка во взвешенном состоянии и для ускорения всплыванияих на границу раздела жид кость - обрабатываемый материал", а также для обегчения последующей очистки полученной поверхности, в масляной фазе смазки растворяют 20-24% поверхностно, активного вещества неионогенного типа, например оксиэтилированные жирные спирты, алкилоламиды жирных кислот, таины и спаны, или анионоактивные ПАВ типа ап килсульфатов„ алкилсульфонатов или смеси некоторых из них„ Кроме того, для этих же целей вводят 0,1-0,5% конифоли или ее производных (эфиры смоляных кислот канифоли или товарные алкидные смолы, содержащие канифоль).

Смазку можно готовить для непосредственного употребления или для хранения в виде концентрата- пасты. В первом случае в применяемое масло, находящееся в плотно закрываемом аппарате, снабженном мешалкой, добавляют вышеуказанные присадки при температуре 50-80 С.

После растворении присадок масляную фазу охлаждают до комнатной температуры и при осторожном перемешивании мешалкой, в смеситель, через люк в крышке аппарата, вводят по частям алюминиевый порошок, бронзу. По достижении однородного распределения порошка, без комковаиия, смазка готова к употреблению.

Смазку наносят на обрабатываемый материал любым известным способом.

Ниже приведены различные составы смаэок, 89ci%.

Состав 1

Масло рапсовое 70,5

Канифоль 0,5

Бронза 5

Стеарокс 24

Состав 2 .

А виационное масл о

N С-20 74,5

Эфиры смоляных кислот канифоли . 0,5

Алюминиевый порошок 5

Алкнлс ульфаты 20

Состав 3

Индустриальное масло 70

Алюминиевый порошок 10

Глицериновые эфиры смоляных кислот канифоли

Алкнлсульфонаты

Состав 4, Веретенное масло 70

619502

7,7

0,3

2274

0,1

16;9

2 1

3,35

10

1 8-20

18-20

100

1р «р6

1,5-1 6

120

Бронза

Алкидная смола на основе канифоли

А лкилсульфаты

Состав 5

Индустриальное масло

Алюминиевый порошок

Глицериновые афиры смоляных кислот канифоли

Алкилсульфонаты

Как видно иа таблицы, различное соот

0 ношение компонентов в приведенных примерах в оговоренных пределах примерно с одинаковым аффектом сказывается на производительности, времени и степени обработки алмазов или других сверхтвер35 дых синтетических материалов. Однако, когда поверхностно-активные вещества введены в меньшем или в большем количестве, чем в оговоренных в формуле пределах, эффект производительности обрабоч ки заметно падает, в первом случае, когда ПАВ введены в малом количестве (состав 5), происходит неравномерное распре \ деление металлических частиц иэ-за пони- женной вязкости смазки,.во втором- при введении большого количества ПАВ (сос.тав 6), вязкость смазки увеличивается, что также отрицательно сказывается на производительности. Кроме того, при применении предлагаемой смазки значительно ускоряется процесс обработки.

Формула изобретения

1. Смазка для.абразивной обработки натуральных минералов и синтетических сверхтвердых материалов на масляной основе и порошков металлов, о т л и ч а ю цНИИПИ Заказ 4376/21

Филиал ПИГ1 Патент, r.

Состав 6

Масло рапсовое 60

Канифоль 0,5

Бронза 5

Стеарокс 34,8

Были проведены сравнительные иепьл. ения предложенных смазок сославов 16 Е известного 7 содержащего euecb касталь» вого масла и сплава Вуда. Результаты ис, пытаний представлены в таблице.

0,18 200 ж щ а я с я тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой поверхности и ускорения процесса обработки, смазка дополнительно содержит анионные или неионные поверхностно- активные вещества, качифоль или ее производные и в качестве орошков металлов смазка содержит порошки металлов с т. пп. 500-900 С при сле- дующем содержании компонентов, вес. %:

Порошки металлов . n. 500-900 С 5-10

Анионные или неионные поверхностно-активные вещества 26-24

Канифоль или ее производные О, 1-0,5

Масляная основа до 100

2. Смазка по п. 1, о т л и ч а .ющ à я с я тем, что в качестве масляной основы она содержит растительные невы-, сыхающиа жианыа или минеральные масла.

Источники информации, принятые во внимание при акспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 93948, В 24 В 7/22, 1950.

2. Авторское свидетельство СССР

34 186599, С 10 М 1/10, 1964. уиРеж 87 3 Подписное

Ужгород, уи. Проеигнон, 4