金属切削液

    金属切削液 : 217.1 简介
金属材料在进行切削或磨削加工时,由于切削工具和被加工金属 表面产生大量的热,致使金属表面变形,同时所使用的工具(如刃具、 磨具、钻头、铣刀等)亦会到损伤。为了降低加工面的温度和减低工具 与被加工工件的摩擦而注入的液体,一般称为润滑冷却液,也就是通 常人们所说的的金属切削液。切削液使用的目的是为了提高加工件 的光洁度、刀具或磨具的使用寿命,降低切削、磨削力等。品质优良的 切削液应拥有良好的润滑、冷却、洗涤、防锈功能,同时还应具有优良 的稳定性、耐硬水性、防腐蚀性,且无异味、无毒、不易燃等。
金属切削液可分为非水溶性和水溶性两大类。切削液中主要成 分是矿物油、表面活性剂、极压剂、防锈剂、防腐剂等。矿物油可用于 被切削性能优良的加工切削,作为冷却液的矿物油有轻质矿物油、锭 子油,机油、马达油等。黏度小的矿物油渗透性好,但易产生油雾。植 物油亦可作切削油,但要注意防腐。
表面活性剂是切削液的主要成分,在水性切削中起乳化剂、润湿 剂和清洗剂的作用。在以矿物油为主体的切削液中,矿物油主要起着 乳化作用。所使用的表面活性必须具有良好的稳定性。
极压剂包含硫、磷、氯的化合物,其中磷化物作为减磨剂和耐磨剂 是最有效的,如聚乙二醇、聚丙二醇、磷酸酯三乙醇胺盐。
防锈剂的种类很多,有石油磺酸盐、大分子量烷基苯磺酸盐、金属 皂、酯类、氯化蜡和胺的衍生物等。水溶性防锈剂有重铬酸钾、二乙醇 胺、单乙醇胺、六甲基四胺、苯并三氮唑(用于切削、磨削铜及铜合金)。
217.2 配方与工艺
配方1:
原料 用量/kg
聚乙烯醇(10%) 20
表面活性剂(壬基酚EOA) 5
丁基胺(EO1)醋酸钠盐 30
水 55
工艺:将上述原料按配方量分别加入水中,搅拌均匀即成产品。 该产品具有良好的抗菌性,适用于黑色金属和有色金属加工。
配方2:
原料 用量/kg
聚乙二醇 10.0
蓖麻醇二乙醇胺盐 4.0
三聚磷酸钾 3.0
亚硝酸钠 5.0
山梨醇 15.0
三乙醇胺 9.0
苯甲酸 2.4
硼酸 3.6
水 48.0
工艺:先将三乙醇胺和山梨醇混合均匀,再将苯甲酸和硼酸用水 溶解后加入其中,最后再加其他原料,搅匀,即得产品。
该切削液可降低工件的粗糙度,延长刀具的使用寿命,且防锈,容 易清洗,适用于车、磨金属工件及精细加工。使用本品时以4%的量加 入水中。
配方3:
原料 用量/kg
除锈剂 3.5
油酸三乙醇胺 3.0
消泡剂 0.3
乙醇胺 1.5
苯并三氮唑 0.2
水 60.0
工艺:消泡剂由乙二醇与甲基磷油按1:50的质量比在室温下搅 拌混合而成。除锈剂是由吗啉衍生物(DH)与硼酸胺按质量比为3～ 4:1配制而成切削液配制的程序是:先将除锈剂加入到容器中,再加入 油酸三乙醇胺,然后慢慢加入水,搅拌均匀后加入苯并三氮唑和消泡 剂,最后加入乙醇胺,继续搅拌直到溶液均匀透明为止,时间约为1～ 2 h。
配方4:
聚乙烯醇(2.7%) 75
MOA₃ 5
EOI 30
该切削液防锈效果好,可取代亚硝酸钠防锈剂,且其成本低、无 毒、无污染,切削的光亮度也高。
配方5:
原料 用量/kg
柴油 7.0
油酸 5.0
尿素 8.0
苯甲酸 3.0
乙二胺 3.0
石油磺酸钠 5.0
三乙醇胺 5.0
磷酸三钠 7.0
水 57.0
工艺:预先将苯甲酸、部分石油磺酸钠与少量三乙醇胺酯化,酯化 后加入磷酸三钠和乙二胺进行络合反应,生成稳定性很高的金属螯合 物。将油酸和剩余的三乙醇胺酯化,酯化后加入柴油、石油磺酸钠和 尿素进行聚合,生成胶状物。将生成的胶状物与金属螯合物按比例混 合,在80～100℃下加热溶解,搅匀,便可得到所需产品。
该切削液透明,具备润滑、防锈、清洗、冷却四大功能,可用于金属 和非金属粉末冶金等。
配方6:
原料 用量/kg
邻苯二甲酸酐 0.4
聚乙二醇 1.1
乌洛托品(六次甲基四胺) 0.1
二乙胺 0.5
亚硝酸钠 0.25
三乙醇胺 0.15
水 1
工艺:向反应釜中投入邻苯二甲酸酐、二乙胺、聚乙二醇,搅拌,在 110℃反应1 h。冷却至50℃,加入已混合均匀的含有亚硝酸钠、乌洛 托品和三乙醇胺的水溶液,搅拌均匀。
该产品水溶性好,抗菌性强,特别适用于金属加工中的冷却。
配方7:
原料 用量/kg
32^#机油 57
石油磺酸钠 10
十二烯丁二酸 1.7
三乙醇胺 5.4
表面活性剂MOA₃ 2.5
油酸 9.6
硼砂 3.3
(EDTA)乙二酸四乙酸二钠 0.25
三聚磷酸钠 0.92
表面活性剂MOA₃PK 0.83
司潘80 8.3
工艺:将机油加入石油磺酸钠中,加热至80℃,搅拌40 min,然后 依次加入上述各料,搅匀为止。
该切削液润滑性及冷却性好,防锈性高,可以减少刀具、磨具的 损耗。
配方8:
原料 用量/kg
20^#机械油 56
石油磺酸钡 11.2
切削油 3.2
硼砂 4
乙二酸四乙酸二钠(EDTA) 0.32
三聚磷酸钠 1.3
司潘80 2.4
三乙醇胺 4.8
TX-10(或OP-10) 4.8
油酸 8
防锈剂 3.2
脂肪酸磷盐 1.1
工艺:将机械油和石油磺酸钡、切削油混合在一起,加热至80℃搅 拌溶解,然后将其他原料依次加入,在80℃搅拌均匀,降温至50℃即得 产品。
本产品pH为9～10,使用时以2%～3%的比例与水混合。其防 锈能力强,经试验7d以上不生锈,具有润滑、防锈、清洗、冷却、延长刀 具寿命、加工工件光亮等特性,可用于金属切削、粉末冶金和一部分非 金属的加工。另外,和同类产品相比其生产成本低、使用效率高、适应 性广。