[发明专利]一种适用于铝合金材加工的全合成切削液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工用切削液，特别涉及一种适用于铝合金材加工的全合成切削液及其制备方法。

背景技术

切削液（cutting fluid, coolant）是一种用在金属切削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体，切削液由多种超强功能助剂经科学复合配伍而成，具有冷却、润滑、清洗和防锈四种主要功能。由于切削技术的不断提高，先进切削机床的不断涌现，刀具和工件材料的发展，推动了切削液品种的更新换代，还要求所使用的切削液应具备良好的稳定性，在贮存和使用中不产生沉淀或分层、析油、析皂和老化等现象。对细菌和霉菌有一定抵抗能力，不易长霉及生物降解而导致发臭、变质。不损坏涂漆零件，对人体无危害，无刺激性气味。在使用过程中无烟、雾或少烟雾。便于回收，低污染，排放的废液处理简便，经处理后能达到国家规定的工业污水排放标准等。

削液按油品化学组成分为非水溶性(油基)液和水溶性(水基)液两大类。其中水基的切削液又可分为乳化液、微乳化切削液（半合成切削液）和全合成切削液。而随着现代机械加工向高速、强力、精密方向发展，超硬、超强度等难加工材料的发展也使切削加工的难度日益增加。从而导致切削加工过程中的摩擦力、摩擦热大幅度提高，这就要求金属加工液具有更好的润滑、冷却、清洗、防锈性能，以便获得理想的加工表面。矿物润滑油的润滑、防锈性能优越，但冷却、清洗性能差；水基切削液的冷却、清洗性能优良，但润滑、防锈性能差。目前，由于传统的油基切削液防锈性、稳定性、冷却性及环保等方面已明显滞后于现代切削加工技术的发展，开始向无公害或低公害的水基切削液发展。现在在国内，水基切削液的使用范围越来越广，且已开始从乳化液向性能好、寿命长的合成切削液过渡。

同时由于被加工的材料物理化学性质各异，切削液与加工材料相容性也很重要的问题。铝合金是有色金属中用途较广的金属之一，它具有密度小、质量轻、比强度高、导电和导热性好且具有较好的耐腐蚀性。铝合金材质目前在汽车发动机、变速器、航空设备和其它机械设备行业被广泛使用，因此对铝合金加工专用切削液的需求日益增长，铝合金的化学活性较强、质地较软、粘性强，生产加工中出现的问题也比较多，最为常见的有切削油粘刀和切削液加工中工件氧化失色产生黑斑等问题。国内在机械加工行业中用到铝合金加工的水溶性切削液存在一些问题，诸如性能差、使用寿命短、加工时能见度较差、易腐败发臭，废液较难处理等问题。例如CN201410075156.6公开了一种全合成金属切削液中的切削液就存在润滑性能不高、加工液的使用寿命短的问题；CN201210399536.6 公开的一种多功效全合成切削液，该切削液，在润滑性能、极压抗磨性能、防锈性能和切削能力等技术指标差，尤其是在加工铝合金件时会产生腐蚀发黑现象。因此，研制一种润滑性能、极压抗磨性能和防锈性优良、安全无公害的适用于铝合金材加工的全合成切削液已是我国的当务之急。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于铝合金材加工的全合成切削液及其制备方法，该切削液具有优越润滑性能、极压抗磨性能、防锈性能和良好的冷却性能，能有效防止加工后铝合金工件表面腐蚀发黑现象，抑制了铝合金切削液中泡沫的产生，解决了工件表面油污过重难于清洗的问题，延长了使用液的寿命，对人体无害。

为了实现上述目的，本发明提供了一种适用于铝合金材加工的全合成切削液，切削液原料按重量份包括以下组份：油酸三乙醇胺23-27份、八角油3-5份、脂肪酸山梨坦5-7份、二甘醇胺4-8份、石油磺酸钠3-5份、山梨醇单油酸脂7-9份、橄榄油4-8份、硼酸4-6份、氢氧化钾4-8份、硫酸锌6-8份、油酸钠4-8份、辛基酚聚氧乙烯醚4-10份、蓖麻油酸4-8份、十一烷二元酸2-6份、味唑烷基脲3-5份、添加剂10-18份和去离子水15-25份。

切削液原料按重量份包括以下组份：油酸三乙醇胺25份、八角油4份、脂肪酸山梨坦6份、二甘醇胺6份、石油磺酸钠4份、山梨醇单油酸脂8份、橄榄油6份、硼酸5份、氢氧化钾6份、硫酸锌7份、油酸钠6份、辛基酚聚氧乙烯醚7份、蓖麻油酸6份、十一烷二元酸4份、味唑烷基脲4份、添加剂14份和去离子水20份。

所述油酸钠的制备方法如下：先把工业油酸升温至70℃，然后慢慢加入50%的氢氧化钠水溶液，工业油酸与氢氧化钠的质量比为5：2，维持温度在70～75℃之间，然后保温1.5h，制得油酸钠。

所述添加剂为月桂酸、正丁胺和三乙醇胺按质量比3-8：6-10：2-4的比例混合。

所述添加剂为月桂酸、正丁胺和三乙醇胺按质量比5：8：3的比例混合。