專利名稱：一種超聲處理的乳化液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種乳化液及其制備方法。
背景技術(shù)：
乳化液是金屬切削加工中通常使用的水基切削液，但其冷卻潤滑性能不能
完全滿足要求，導(dǎo)致乳化液用量大；為了提高乳化液冷卻潤滑性能，在切削難 加工材料時使用極壓乳化液，即往乳化液中加入極壓添加劑，但極壓添加劑中 含有大量的硫、氯、磷等有害物質(zhì)，既浪費(fèi)資源，又對環(huán)境造成嚴(yán)重污染并危 害機(jī)床操作者的身體健康。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有金屬切削加工中乳化液的用量大、浪費(fèi)資源、 極壓添加劑嚴(yán)重污染環(huán)境及危害機(jī)床操作者健康的問題，而提供一種超聲處理 的乳化液及其制備方法。
超聲處理的乳化液是經(jīng)超聲波處理的金屬切削加工冷卻潤滑用的乳化液。
制備超聲處理的乳化液的方法按以下步驟實(shí)現(xiàn)將溫度為20 4(TC的乳 化液置于超聲波處理系統(tǒng)中，該超聲波處理系統(tǒng)中超聲波發(fā)生器頻率為20 25kHz、功率為100 400W，換能裝置的功率、頻率均與超聲波發(fā)生器的相同， 超聲波處理時間為30 120min/L，即得超聲處理的乳化液。
本發(fā)明中乳化液經(jīng)超聲波處理后，乳化液粒徑變?yōu)?.2,以下，乳化液粒 徑的減小更易于滲入切削區(qū)的毛細(xì)管；此外，還產(chǎn)生了強(qiáng)氧化劑——過氧化氫
(H202)，它容易與金屬反應(yīng)生成氧化膜，形成潤滑性能更好的邊界潤滑層。 二者的綜合作用使得冷卻潤滑性能得到了提高。
本發(fā)明中超聲處理的乳化液用于金屬切削加工中的冷卻潤滑，與未處理的 乳化液相比，切削力和切削變形系數(shù)減小了 8% 10%，即減少了能源消耗； 減少了乳化液及極壓乳化液的用量，即節(jié)省了資源，減少了廢液排放，減輕了 極壓添加劑對環(huán)境的污染及對機(jī)床操作者健康的危害；同時，金屬切削加工表 面質(zhì)量得到了改善，切屑呈規(guī)則螺巻狀且顏色變淺，使得切削過程更加平穩(wěn)，
切屑也易于處理。


圖1是用未超聲處理的乳化液作切削液進(jìn)行切削后所得的金屬加工表面
形貌圖；圖2是用具體實(shí)施方式
八中所得超聲處理的乳化液作切削液進(jìn)行切削 后所得的金屬加工表面形貌圖；圖3是用未超聲處理的乳化液作切削液進(jìn)行切 削后所得的金屬加工切屑形貌圖；圖4是用具體實(shí)施方式
八中所得超聲處理的 乳化液進(jìn)行切削后所得的金屬加工切屑形貌圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方 式間的任意組合。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式超聲處理的乳化液是經(jīng)超聲波處理的金屬切 削加工冷卻潤滑用的乳化液。
本實(shí)施方式中乳化液為現(xiàn)有金屬切削加工中的所有乳化液。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是所用乳化液的體 積濃度為2% 10%。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是所用乳化液的體 積濃度為5%。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式制備超聲處理的乳化液的方法按以下步驟實(shí) 現(xiàn)-將溫度為20 4(TC的乳化液置于超聲波處理系統(tǒng)中，該超聲波處理系統(tǒng)
中超聲波發(fā)生器頻率為20 25kHz、功率為100 400W，換能裝置的功率、頻 率均與超聲波發(fā)生器的相同，超聲波處理時間為30 120min/L，即得超聲處 理的乳化液。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
四不同的是能裝置由2個互 成90。的換能器鄰邊排列構(gòu)成。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
四相同。 本實(shí)施方式中換能裝置是將超聲電振蕩轉(zhuǎn)換成機(jī)械振蕩。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
四不同的是將體積濃度為 2% 10%的乳化液置于超聲波處理系統(tǒng)中。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
四相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
四不同的是將體積濃度為5%的乳化液置于超聲波處理系統(tǒng)中。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
四相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式制備超聲處理的乳化液的方法按以下步驟實(shí) 現(xiàn)將溫度為2(TC的乳化液置于超聲波處理系統(tǒng)中，在超聲波處理系統(tǒng)中超
聲波發(fā)生器的頻率為21.5kHz、功率為200W，換能裝置的功率、頻率均與超 聲波發(fā)生器的相同，超聲波處理時間為60min/L，即得超聲處理的乳化液
本實(shí)施方式中所得超聲處理的乳化液與未經(jīng)處理的乳化液相比，在相同金 屬切削條件下應(yīng)用，經(jīng)測試切削力和切削變形系數(shù)減小了 8% 10%，相當(dāng)于 減少了乳化液用量；從圖1與圖2的對比中可以看出，采用超聲處理的乳化液 作切削液，金屬切削加工表面質(zhì)量得到了改善，加工痕跡規(guī)則，幾乎不存在粘 刀現(xiàn)象；從圖3與圖4的對比中可以看出，采用超聲處理的乳化液作切削液， 切屑呈規(guī)則螺巻狀且顏色變淺?？梢?，經(jīng)超聲處理的乳化液冷卻潤滑性能確實(shí) 得到了提高。其中金屬切削條件切削速度為97m/min，切削深度為1.5mm， 進(jìn)給量為0.15mm/r，供液流量為1.0L/min，乳化液成分為石油磺酸鋇、石油磺 酸鈉、丁二酸、油酸、三乙醇胺和機(jī)油，工件為O140x700mm的45鋼棒料， 刀具為硬質(zhì)合金YT15可轉(zhuǎn)位外圓車刀，機(jī)床為沈陽機(jī)床廠生產(chǎn)CA6140A車 床。
權(quán)利要求
1、一種超聲處理的乳化液，其特征在于超聲處理的乳化液是經(jīng)超聲波處理的金屬切削加工冷卻潤滑用的乳化液。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲處理的乳化液，其特征在于所用乳化 液的體積濃度為2% 10%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲處理的乳化液，其特征在于所用乳化 液的體積濃度為5%。
4、 制備超聲處理的乳化液的方法，其特征在于制備超聲處理的乳化液的 方法按以下步驟實(shí)現(xiàn)將溫度為20 4(TC的乳化液置于超聲波處理系統(tǒng)中， 該超聲波處理系統(tǒng)中超聲波發(fā)生器頻率為20 25kHz、功率為100 400W，換 能裝置的功率、頻率均與超聲波發(fā)生器的相同，超聲波處理時間為30 120min/L,即得超聲處理的乳化液。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備超聲處理的乳化液的方法，其特征在于 將溫度為2(TC的乳化液置于超聲波處理系統(tǒng)中，在超聲波處理系統(tǒng)中超聲波 發(fā)生器的頻率為21.5kHz、功率為200W，換能裝置的功率、頻率均與超聲波 發(fā)生器的相同，超聲波處理時間為60min7L，即得超聲處理的乳化液。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備超聲處理的乳化液的方法，其特征在于換 能裝置由2個互成90°的換能器鄰邊排列構(gòu)成。
全文摘要
一種超聲處理的乳化液及其制備方法，它涉及一種乳化液及其制備方法。它解決了現(xiàn)有金屬切削加工中乳化液的用量大、浪費(fèi)資源、極壓添加劑嚴(yán)重污染環(huán)境及危害機(jī)床操作者健康的問題。本發(fā)明超聲處理的乳化液為經(jīng)超聲波處理的金屬切削加工冷卻潤滑用的乳化液。方法乳化液置于超聲波處理系統(tǒng)中，經(jīng)超聲波處理后即得超聲處理的乳化液。本發(fā)明中超聲處理的乳化液及極壓乳化液的用量小，既節(jié)省了資源，減少了廢液排放，又減輕了對環(huán)境的污染及對機(jī)床操作者健康的危害。
文檔編號C10M177/00GK101338245SQ200810136968
公開日2009年1月7日 申請日期2008年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月20日
發(fā)明者劉俊巖, 悅 張, 揚(yáng) 王, 董召輕, 韓榮第 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)