[发明专利]ELID磨削铝基复合材料专用磨削液及其制备方法

说明书

本发明公开了ELID磨削铝基复合材料专用磨削液及其制备方法，属于精密超精密在线电解修整磨削领域。磨削液的组成成分为：机油、斯盘、聚苯胺、偏硅酸钠、四乙氧基硅烷、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、磷酸酯、水溶性有机硅氧烷、油酸三乙醇胺、氯化脂肪酸、含氮硼酸酯、石油磺酸钠、聚丙烯酰胺、异噻唑啉酮、硫酸钠、磷酸钠、自来水配制而成。该磨削液既能使金属结合结砂轮中的金属和粘附在砂轮表面的铝基磨屑电解去除，达到修锐砂轮的作用，又能与砂轮表面露出的金属结合剂和已加工表面露出来的铝基体发生氧化反应，形成一层针对砂轮表面金属结合剂和铝基体的抗腐蚀氧化膜。

技术领域

本发明涉及的技术领域为铝基复合材料精密超精密磨削，广泛适用于航空航天、军工、精密电子等精密加工领域。该磨削液为ELID磨削技术的重要组成部分之一，与金属结合剂和高频脉冲电解电源构成ELID磨削工艺系统，在ELID磨削过程中利用阳极溶解的原理对砂轮实施在线修锐，同时清除附着在砂轮表面的铝基磨屑，使砂轮保持良好的磨削状态，获得高质量的加工表面。

背景技术

铝基复合材料具有质量轻、具有良好的导电性、导热性、可塑性、熔点低、耐氧化等优点，结合金刚石、碳化硅等材料形成的铝基复合材料在精密仪器、航天、军工、汽车制造等领域具有广阔应用与发展空间。由于铝基复合材料中铝基体熔点较低、质量较轻，在磨削热的影响下极易熔化，在磨削加工中由于铝基体软化涂抹会产生积屑瘤，导致加工件表面质量低，加工精度低，并产生堵塞砂轮现象。现有的磨削液不能解决上述加工问题，该磨削液有助于解决铝基复合材料的加工难题。

发明内容

本发明为了克服现有的普通磨削液对铝基复合材料加工后，被加工件表面质量不均匀、发生烧伤、砂轮堵塞严重，无法实现镜面级精密加工等问题。应用该磨削液能减少工件表面缺陷以及砂轮堵塞现象，有效提高铝基复合材料加工表面质量和精度，满足实际生产要求。

ELID磨削铝基复合材料专用磨削液，其特征在于：包括机油、斯盘、聚苯胺、偏硅酸钠、四乙氧基硅烷、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、磷酸酯、水溶性有机硅氧烷、油酸三乙醇胺、氯化脂肪酸、含氮硼酸酯、石油磺酸钠、聚丙烯酰胺、异噻唑啉酮、硫酸钠、磷酸钠和自来水。各组分质量百分含量为：2％～4％的机油、5％～7％的斯盘、0.7％～0.9％的聚苯胺、0.4％～0.6％的偏硅酸钠、0.4％～0.6％的四乙氧基硅烷、2％～3％的脂肪醇聚氧乙烯醚、1.5％～2％烷基酚聚氧乙烯醚、1％～1.5％磷酸酯、0.5％～0.7％的水溶性有机硅氧烷、1.5％～2.5％的油酸三乙醇胺、0.8％～0.9％的氯化脂肪酸、4％～6％的含氮硼酸酯(5％为最佳)、3％～4％的石油磺酸钠、0.2％～0.4％的聚丙烯酰胺、0.8％～1.2％的异噻唑啉酮、0.3％～0.9％的硫酸钠、0.2％～0.9％的磷酸钠、63.8％～74.8％的自来水。

进一步，其特征在于各组分质量百分含量为：2％的机油、6％的斯盘、0.8％的聚苯胺、0.5％的偏硅酸钠、0.5％的四乙氧基硅烷、2.5％的脂肪醇聚氧乙烯醚、1.5％烷基酚聚氧乙烯醚、1.5％磷酸酯、0.6％的水溶性有机硅氧烷、2％的油酸三乙醇胺、0.9％的氯化脂肪酸、5％的含氮硼酸酯、4％的石油磺酸钠、0.3％的聚丙烯酰胺、1％的异噻唑啉酮、0.3％的硫酸钠、0.3％的磷酸钠、70.3％的自来水。

所述的ELID磨削铝基复合材料专用磨削液的其制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

S1将机油、油酸三乙醇胺和斯盘充分混合后，搅拌均匀备用；

S2将聚苯胺、偏硅酸钠、四乙氧基硅烷、水溶性有机硅氧烷、氯化脂肪酸、含氮硼酸酯、石油磺酸钠、异噻唑啉酮、磷酸钠、硫酸钠与自来水混合，均匀搅拌并加热至75～85℃反应35～45min，降温至45℃以下备用；

S3将S1、S2的备用溶液进行混合，均匀搅拌，冷却备用；

S4将脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、磷酸酯、聚丙烯酰胺加入到S3的混合溶液中，在40～55℃匀速搅拌55～65min，搅拌均匀，冷却得到该磨削液。