Концентрат технологической жидкости для шлифования материалов Советский патент 1985 года по МПК C10M173/00 C10N40/20 C10M173/00 C10M135/10 C10M125/20 C10M129/08 C10M133/08 

Од

кэ

сх

о

О) 1 Изобретение относится к техноло гическим средам, в частности смазочно-охлаящагацим жидкостям (СОЖ), применяе1Ф1м при механической обработке материалов, и может быть использовано в виде концентрата на финишних операциях, выполняемых абразивно-алмазным инструментом. Известны СОЖ для механической обработки металлов алмазно-абразивн инструментом, представляющие собой эмульсии и водные растворы активных компонентов С JОднако такие СОД имеют недостаточные смачивающие и антиадгезионные свойства, недостаточно стабиль при эксплуатации и не удовлетворяют растущим требованиям к отделочн процессам абразивной обработки метаплов. Они не обеспечивают стабил ность технологиче.ских показателей производительности и качества обра ботанных поверхностей деталей, не способствуют дальнейшему снижению расхода абразивного инструмента на финишных операциях таких, как суперфиниширование. Известны также СОЖ на основе во с добавлением, мас,%: 0,5-1,5 Триэтаноламин Тетраборнокислый 0,1-0,5 натрий О,1-0,5 Нитрат натрия Тетранатриевая соль N-OKT адецил-Н-сульфосу кциноилас пар а гин овой кислоты0,5-1,5 Однако использование данного сос тава СОЖ не обеспечивает достаточну производительность операций шлифования и суперфиниширования. При шли фовании СОЖ образует пену и увеличи вает расход инструмента, повышает шероховатость обработанной поверхности. Кроме того, СОЖ данного состава необходимо готовить на месте обработки материалов, так как она заво зится на предприятия отдельными ко понентами. 3io создает, неудобства в их применении на месте использов ния. Наиболее близким к изобретению по составу и достигаемому результа ту является концентрат технологической жидкости (ТЖ), содержащий, мае. %: 6 Нитрит натрия0,4-0,6 Диэтиленгликоль20-30 Триэтаноламиновое мыло жирных кислот фракции Cg-C2(,.25-3o 25-30 ВодаОстальное D3 Недостатком известного концентрата является то, что использование его на операциях суперфиниширования приводит к быстрому загрязнению СОЖ при попадании масла из системы смазки станка ввиду недостаточной моющей эмульгирующей активностей. Это ведет к засаливанию и увеличению расхода инструмента, коагуляции мьша на поверхности диспергированных частиц и обеднению СОЖ работающими компонентами. Целью изобретения является повьш1ение производительности процесса шлифования. Поставленная цель достигается там, что концентрат технологической жидкости для шлифования материалов, содержащий нитрит натрия, диэтиленгликоль, Триэтаноламиновое мыло жирных кислот фракции и воду, дополнительно содержит тетранатриевую соль Ы-алкил-Н-сульфосукциноиласпарагиновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%: Нитоит натрия0,3-0,5 Диэтиленгликоль15,0-20,0 Триэтаноламиновое мыло жирных кислот фракции ,0-22,0 Тетранатриевая соль N-aлкил-N-cyльфoсукциноиласпарагиновой кислоты20,0-30,0 ВодаОстальное Триэтаноламиновое мыло жирных кислот получают путем смешения триэтаноламина с техническими гсирными кислотами фракции С« С. (ТУ 6-05-02-028-75), представляющими сОбой продукт гидролиза касторового масла, получаемого при производстве себациновой кислоты, и состоящих из смеси кислот, мас.%: Кислоты с числом атомов ,9 Мкристиновая кислота5,5 Пальмитиновая кислота13,6 Олеиновая и линолевая кислоты 31,2 Стеариновая кислота 13,1 Арахиновая кислота 15,2 Неидентифициров анные кислоты С С 15,5 Технические жирные кислоты (ТЖК) представляют собой чистую вязкую жидкость светло-коричневого цвета, с содержанием влаги не более 20% и кислотным числом 130 мг КОН/Г. Пр взаимодействии ТЖК с триэтаноламино протекает реакция с выдепением тепла, в результате образуется продукт реакции - триэтаноламиновое мьшо, к торое способствует более быстрому получению конечного продукта - концентрата 1Ж. Диэтиленгликоль способствует диспергированию триэтаноламинового мыла в воде и в композиции с тетранатриевой солью N-aлкил-N-cyльфocyк циноиласпарагиновой кислоты, позвол ет получить высокодисперсную систем стабильную при хранении с высокими эмульгирующими свойствами по отноше нию к маслу (из системы смазки станка). Кроме того, диэтиленгликол повышает антикоррозионные свойства системы. Применение тетранатриевой соли N-aлкшI-N-cyльфocyкцинoилacпapaгиновой кислоты также улучшает сма- чивакщие и проникающие свойства ком позиции и, следовательно, ее моющие свойства и диспергируемость обрабатываемого металла в среде СОЖ. Концентрат ТЖ получают путем механического смешения всех компонен- тов в обычных условиях. Он представ ляет собой маслянистую жидкость коричневого цвета плотностью 1,081,1 г/см при 20°С. Предлагаемый концентрат ТЖ - единая сбалансированная система из компонентов, содержание которых в указанных количествах обеспечивает ей стабильность свойств при эксплуатации и хранении, имеет высокую смачивающую, проникающую и эмульгирующую способности. 1 64 Концентрат ТЖ хорошо растворим в воде при комнатной температуре, обладает высокими моющими свойствами и надежно защищает обрабатываемые детали от коррозии. Поверхностное натяжение раствора при не более 30 н/м, краевой угол смачивания не более 22 град. Для механической обработки металлов используют 2-6%-ный раствор концентрата в воде. Рабочий раствор готовится путем прямого смешения концентрата с водой. В табл. 1 представлены предлагаемые составы ТЖ. Уменьшение концентраций ингредиентов ниже минимальной приводит к ухудшению технологических и антикоррозионных свойств системы. Увеличение концентраций вьппе максимальных значений ведет к повьш1ению предельно допустимых концентраций для нитрита натрия, что недопустимо санитарными Нормами. Сравнительные станочные испытания предлагаемых и известного концентрата ТЖ проводились при суперфинишировании чугуна СЧ-21-40НВ 180-200 алмазными брусками АСР 100/80М 7350%. Режим испытаний: скорость детали 40 м/мин, возвратно-поступательная скорость бруска 10 м/мин, давление на брусок 1,47 МПа. Результаты испытаний концентратов в виде 3%-ных водных растворов пред- ставлены в табл. 2. Как видно, при использовании технологических жидкостей из предлагаемого концентрата увеличивается по сравнению с известной, режущая способность шлифовального бруска в 1,51,2 раза, уменьшается расход шлифовальных брусков в 1,3-1,4 раза, уменьшается шероховатость обрабатываемой поверхности в 1,2-1,3 раза. Засаливаемость брусков не наблюдается. Моющая способность СОЖ удовлетворительная .

Таблица I

КОНЦЕНТРАТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ шадкости для ШЛИФОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ, содержащий воду, нитрит натрия, диэтиленгликоль и триэтаноламиновое мыло : жирных кислот, фракции Cg -С, отличающийс я тем, что, с целью повышения производительности процесса, концентрат дополнительно содержит тетранатриевую соль Ы-алкил-М-сульфосукциноиласпарагиновой кислоты при-следующем соотношении компонентов, мас.%: Нитрит натрия . О,3-0,5 Диэтиленгликоль 15,0-20,0 Триэтаноламиновое мыло жирных кислот фракции 18,0-20,0 сл Тетракатриевая соль Ы-алкил-К-сульфосукциноипаспарагиновой кислоты 20,0-30,0 ВодаОстальное

0,2 0,3 0,4 0,5 0,7 0,5

Нитрит натрия 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 12,0 15,0 17,5 20,0 23,0 25,0 17,0 18,0 19,0 20,0 22,0 27,5

До 100 До 100 До 100 До 100 До 100 До 100

Вода

Таблица 2