СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СРЕДА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2005 года по МПК C10M173/02 C10M173/02 C10M133/08 C10M133/16 C10M137/04 C10M129/24 C10N40/20 

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 СОТС, в состав которой входит перекись водорода, поверхностно-активные вещества и вода [1]. Указанная СОТС 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 СОТС, что затрудняет введение различных функциональных присадок, которые интенсивно разлагаются при взаимодействии с перекисью водорода.

Известна также СОТС, содержащая, масс.%: триэтаноламин - 1; олеиновую кислоту - 0,8; мыло - 0,2; остальное вода до 100 [2, 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 труднорастворимы в воде.

Наиболее близким аналогом, т.е. прототипом, является смазочно-охлаждающая жидкость, содержащая: триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты 0,007-0,01%, бис-алкил (C₈-С₁₀) полиоксиэтилен фосфат калия с 6 молями окиси этилена 0,5-0,9%; моноэтаноламиды синтетических жирных кислот фракции С₁₀-С₁₆ 0,04-0,08 и воду остальное [3].

Однако указанная СОТС не обеспечивает высокое качество обрабатываемой поверхности (шероховатость обработанной поверхности составляет 0,12 мкм), т.к. не происходит стабилизации в растворе отмытых загрязнений и продуктов износа, что приводит к повторному осаждению их на обрабатываемую поверхность, а также происходит слипание частичек свободных абразивов между собой.

Изобретательская задача состояла в поиске смазочно-охлаждаюшей технологической среды на основе воды, исключающей повторное осаждение загрязнений и продуктов износа на обрабатываемую поверхность, которая позволила бы снизить шероховатость обработанной поверхности.

Поставленная задача решена смазочно-охлаждаюшей технологической средой на основе воды, включающей бис-алкил (C₈-С₁₀) полиоксиэтилен фосфат калия с 6 молями окиси этилена, моноэтаноламиды синтетических жирных кислот фракции С₁₀-С₁₆, которая дополнительно содержит триэтаноламин, циклогексанон и бакцид при следующем соотношении компонентов, масс.%:

Моноэтаноламиды синтетических жирных кислот фракции С₁₀-C₁₆0,08-0,32Бис-алкил (C₈-С₁₀) полиоксиэтилен фосфат калия с 6 молями окиси этилена0,05-0,15Триэтаноламин0,05-0,10Циклогексанон0,3-0,8Бакцид0,2-0,3Водадо 100.

Изобретение позволяет снизить шероховатость обработанной поверхности до 0,04-0,08 мкм.

Для реализации изобретения необходимы следующие вещества: моноэтаноламиды синтетических жирных кислот фракции С₁₀-C₁₆ (ТУ 38.10797-82); бис-алкил (С₈-С₁₀) полиоксиэтилен фосфат калия с 6 молями окиси этилена (техническое название оксифос Б ТУ 6-02-1177-79 или оксифос Б-1 ТУ 6-02-1336-86); триэтаноламин [(СН₂СН₂OH)₃N] (ТУ 6-02-916-79); циклогексанон [СО(CH₂)₄СН₂] (ТУ 2633-012-44493179-98). Для защиты СОТС от микробиологического поражения предлагаемый состав содержит антибактериальный препарат - бакцид, содержащий триммер на основе этаноламина. Бакцид - это продукт взаимодействия моноэтаноламина и параформа, имеющий эмпирическую формулу С₉Н₂₁N₃О₃ [4].

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 моноэтаноламиды синтетических жирных кислот фракции С₁₀-C₁₆ и бис-алкил (С₈-С₁₀) полиоксиэтилен фосфат калия с 6 молями окиси этилена с водой, затем бакцид, в заключении триэтаноламин и циклогексанон. Перемешивание ускоряет растворение.

В таблице приведены результаты испытаний заявленной СОТС при различном содержании компонентов и прототипа. Указанные рецептуры составов 1-4 были испытаны при полировки томпака свободными абразивами с исходной шероховатостью поверхности образцов R_a=0,360 мкм.

Приведенные в таблице результаты испытаний подтверждают, что использование предлагаемой СОТС по сравнению с известной жидкостью обеспечивает повышение качества обработанной поверхности металла по шероховатости в 1,5-2 раза.

КомпонентыСодержание компонентов, масс. %, в составах123Известный прототип
4Моноэтанолампды синтетических жирных кислот фракции С₁₀-С₁₆0,080,150,320,08Бис-алкил (C₈-С₁₀) полиоксиэтилен фосфат калия с 6 молями окиси этилена0,050,10,150,9Триэтаноламин0,050,070,10-Циклогексанон0,30,60,8-Бакцид0,20,250,3-Триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты---0,01Водадо 100до 100до 100до 100Высота микронеровностей (шероховатость) обработанной поверхности, мкм0,080,040,050,12

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №657056, кл. С 10 М 3/04, 1970.

2. Сакулевич Ф.Ю. Основы магнитно-абразивной обработки. - Мн.: Наука и техника, 1981. - 328 с.

3. Патент РФ 2017801, 15.08.1994.

4. Патент РФ 2190008, 27.02.2002.

Использование: в машиностроении, в частности в ювелирной и часовой промышленности, где обработка изделий часто производится с целью улучшения их внешнего вида свободными абразивами. Сущность: смазочно-охлаждающая технологическая среда содержит в масс.%: моноэтаноламиды синтетических жирных кислот фракции C₁₀-C₁₆ 0,08-0,32, бис-алкил(С₈-С₁₀)полиоксиэтилен фосфат калия с 6 молями окиси этилена 0,05-0,15, триэтаноламин 0,05-0,10, циклогексанон 0,3-0,8, бакцид 0,2-0,3, вода до 100. Технический результат - повышение качества обработанной поверхности металла по шероховатости в 1,5-2 раза. 1 табл.

Смазочно-охлаждающая технологическая среда для обработки цветных металлов свободными абразивами на основе воды, содержащая бис-алкил(С₈-С₁₀)полиоксиэтилен фосфат калия с 6 молями окиси этилена, моноэтаноламиды синтетических жирных кислот фракции С₁₀-C₁₆, отличающаяся тем, что дополнительно содержит триэтаноламин, циклогексанон и бакцид при следующем содержании компонентов, мас.%:

Моноэтаноламиды синтетических жирных кислот фракции С₁₀-C₁₆0,08-0,32Бис-алкил(С₈ - С₁₀)полиоксиэтилен фосфат калия с 6 молями окиси этилена0,05-0,15Триэтаноламин0,05-0,10Циклогексанон0,3-0,8Бакцид0,2-0,3ВодаДо 100