[发明专利]一种水基金属加工冷却液及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，涉及金属零件机械加工过程中的冷却液及其制备技术。

背景技术

随着机械制造工业的快速发展，机床功能不断增多，对加工冷却液的要求也越来越高。此外随着制造技术的提升，对金属零件的可靠性要求也不断提高，表面要求越来越严格。金属零件在加工过程中不仅要求表面加工性能，而且要求金属表面不产生锈蚀危害，金属表面冷却液易清洗，不残留。因此，金属冷却液不仅要求具有良好的挤压性、冷却性和润滑性，而且要求其具有良好的抗蚀性、防锈性、清洗性和抗菌性。

目前国内市售的冷却液种类较多，主要有乳化液、合成磨削液以及介于两者之间的微乳液。乳化液主要是在矿物油中加入乳化剂、稳定剂等组成，合成液主要是由极压剂、防锈剂、润滑剂等组成，微乳液主要由少量矿物油、乳化剂、表面活性剂等调制而成。

航空发动机所用材料种类多，且零件多为组合件，形状复杂，表面质量要求高，封存时间长。然而目前市售的冷却液多数为钢铁类金属冷却液，而且对金属表面的质量保证性差，对金属零件的可靠性有影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于多金属零件用的水基金属加工冷却液及其制备工艺，该冷却液具有多金属适应性，良好的抗蚀性、防锈性、清洗性和抗菌性，并且能够保证金属零件在加工过程中的表面质量。

本发明具体提供了一种水基金属加工冷却液，其特征在于：所述冷却液的成分及其质量百分比为：

三乙醇胺          10%~20%

癸二酸            5%~15%

亚硝酸钠          5%~10%

甘油              5%~10%

苯并三氮唑        0.1%~1%

壬基酚聚氧乙烯醚   1%~3%

水   余量。

该冷却液的优选配比为：

三乙醇胺           15~18%

癸二酸             8~10%

亚硝酸钠           6~8%

甘油               9~10%

苯并三氮唑         0.1~0.2%

壬基酚聚氧乙烯醚    2~3%

水   余量。

本发明还提供了所述水基金属加工冷却液的制备工艺，其特征在于：制备步骤为：首先称取计算量的癸二酸和三乙醇胺，先用1/3计算量的水把称量好的癸二酸调成糊状，待搅拌均匀后加入三乙醇胺继续搅拌，使其混合均匀；称取计算量的亚硝酸钠、苯并三氮唑，置于容器中加剩余水，完全溶解后，与癸二酸与三乙醇胺溶液混合均匀；最后，在混合均匀的溶液中加入计算量的壬基酚聚氧乙烯醚和甘油，混合均匀，即得所述冷却液。

冷却液配制完成后，根据使用要求，与去离子水按1：（5~20）的比例稀释，即可使用。

本发明提供的冷却液，经检验其性能均满足表1所示技术指标：

本发明的突出进步是：1、所述冷却液适用于多金属的机械加工，不仅可应用于钢铁等黑色金属制件，也可应用于铜、钛等有色金属制件。2、具有良好的防锈性，对金属表面无影响，保证金属表面质量。3、具有良好的清洗性，采用水基清洗液洗涤后，表面无残留，对金属表面无影响。

该冷却液能够满足发动机金属零件机械加工的要求，应用于钢、铁、钛合金等金属零件，其加工效果良好。

具体实施方式

冷却液的制备步骤：首先称取计算量的癸二酸和三乙醇胺，先用1/3计算量的水把称量好的癸二酸调成糊状，待搅拌均匀后加入三乙醇胺继续搅拌，使其混合均匀；称取计算量的亚硝酸钠、苯并三氮唑，置于容器中加剩余水，完全溶解后，与癸二酸与三乙醇胺溶液混合均匀；最后，在混合均匀的溶液中加入计算量的壬基酚聚氧乙烯醚和甘油，混合均匀，即得所述冷却液。

实施例1

冷却液的成分及其质量百分比为：三乙醇胺10%、癸二酸6%、亚硝酸钠8%、甘油7%、苯并三氮唑0.1%、壬基酚聚氧乙烯醚1%、水余量。

按前述制备工艺所制得的冷却液与去离子水以1：20的比例进行配制，对黑色金属具有良好的切削效果，其性能测试满足表1所示技术指标。

 

实施例2

冷却液的成分及其质量百分比为：三乙醇胺20%、癸二酸14%、亚硝酸钠5%、甘油7%、苯并三氮唑0.1%、壬基酚聚氧乙烯醚3%、水余量。