СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СРЕДА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
LUBRICATING-COOLING PROCESS FLUID FOR PROCESSING NON-FERROUS METALS

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.
10
16
8
10
Известна «Смазочно-охлаждающая технологическая среда для обработки цветных металлов» (прототип), содержащая: моноэтаноламиды синтетических жирных кислот фракции C-C (0,08-0,32%), бис-алкил (C-C) 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.
8
10
Технический результат достигается тем, что смазочно-охлаждающая технологическая среда на основе воды для обработки цветных металлов, содержащая бис-алкил (C-C) 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 (C<sub>8</sub>-С<sub>10</sub>) 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.
8
10
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 (C-C) полиоксиэтилен фосфат калия с 6 молями окиси этилена с водой, затем уксусную кислоту, в заключении триэтиноламин и глицерин. Перемешивание ускоряет растворение.
а
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 R=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 С<sub>10</sub>-C<sub>16</sub>
-
-
-
0,08
Бис-алкил (C<sub>8</sub>-С<sub>10</sub>) 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