專利名稱：一種鎂合金切削液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是鎂合金切削用的切削液的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代加工技術(shù)和材料技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)更輕便，更牢固的材料顯得情 有獨(dú)鐘，所以近幾年人們對(duì)于鎂合金材料的需求越來(lái)越強(qiáng)。尤其是在一些電子行業(yè)，需求量 是成倍的增加。但是雖然鎂合金材料具有優(yōu)異的性能，但是它的加工時(shí)一項(xiàng)非常困難的事情，由 于鎂金屬是一種非?；顫姷慕饘伲诔叵戮涂梢匀紵，F(xiàn)代加工中的三種主要方法為A.干式加工，也就是不使用任何的冷卻介質(zhì)，但是它的這種加工方式極易產(chǎn)生金 屬粉塵，如果用這種方式來(lái)加工鎂金屬的話，鎂金屬粉塵在空氣中形成一定的濃度以后，在 密閉的車間中容易發(fā)生爆炸想象。所以一般都不采用這個(gè)方式來(lái)加工鎂合金材料。B.油性潤(rùn)滑冷卻加工，如果用這種方式來(lái)加工鎂合金材料的話，對(duì)于鎂合金產(chǎn)品 在加工結(jié)束后的清洗環(huán)節(jié)帶來(lái)了不便。純油性的產(chǎn)品會(huì)加重清洗負(fù)荷。而且它所消化的成 本也比較高。另外鎂金屬和油都是易燃性的材料，對(duì)于火災(zāi)預(yù)防是非常不利的.C.水溶性切削液冷卻加工，用這種方式相對(duì)來(lái)說(shuō)是一種比較安全的方式，但由于 鎂金屬化學(xué)活性大，因此在利用現(xiàn)行的切削液給鎂合金的加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一系列的問(wèn) 題，主要體現(xiàn)在1)鎂合金在加工時(shí)，由于鎂金屬不可避免的與液體發(fā)生反應(yīng)，或多或少的 有鎂離子析出現(xiàn)象，(Mg+2H+= Mg2++H2)。導(dǎo)致切削液的水質(zhì)硬度大大升高，切削液易產(chǎn)生 分層現(xiàn)象，造成使用壽命不長(zhǎng)，更換過(guò)于頻繁。2)由于鎂合金極其活潑的金屬特性，使它在 常溫切削液中就可以與水、有機(jī)胺等產(chǎn)生反應(yīng)，導(dǎo)致鎂合金工件表面發(fā)黑，對(duì)加工工件造成 腐蝕。3)由于鎂合金的金屬性質(zhì)非?；顫姡坏┯龅剿?，即使是非常少量的水蒸氣，也會(huì)析 出氫氣，因氫氣的爆炸下限為4%，這就存在著很大的爆炸可能(如大量的鎂合金屑堆積并 遇水份將導(dǎo)致鎂屑燃燒，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生爆炸。)4)鎂合金切削液中高水質(zhì)硬度的特性，使得切 削液中大量的防銹劑被鎂離子所結(jié)合掉，這樣會(huì)大大降低切削液的防銹性能，導(dǎo)致切削液 對(duì)機(jī)床造成腐蝕。5)切削液的抗腐敗能力差，即抑制細(xì)菌繁殖能力不強(qiáng)。6)廢液處理不符 合環(huán)保。目前市面所售的鎂合金切削液大多含有脂肪酸，經(jīng)過(guò)廣泛的測(cè)試，其抗硬水能力 有很強(qiáng)的局限性。但大量的游離鎂離子會(huì)對(duì)鎂合金切削液的穩(wěn)定表現(xiàn)出很強(qiáng)的破壞性，影 響到切削液的使用壽命。另外，對(duì)鎂合金的保護(hù)力度不夠也是現(xiàn)在切削液的主要問(wèn)題，在長(zhǎng)時(shí)間的加工過(guò) 程中，鎂合金的表面極易發(fā)生氧化發(fā)黑的現(xiàn)象。而目前，國(guó)內(nèi)切削液還找不到合適的產(chǎn)品能 有效的避免這種情況發(fā)生。研究還發(fā)現(xiàn)，由于大部分的切削液采用含硅消泡劑，有時(shí)會(huì)殘留在鎂合金工件表 面，對(duì)鎂合金的后續(xù)處理產(chǎn)生一些麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種使用壽命長(zhǎng)的鎂合金切削液及其制備方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為一種鎂合金切削液，包括水、EDTA4鈉(乙二 胺四乙酸四鈉)、異丙醇胺、環(huán)烷基基礎(chǔ)油、T702 (石油磺酸鈉)、磷酸酯、AE0-9 (脂肪酸聚氧 乙烯醚)、殺菌劑和斯盤(pán)80 ；上述原料的質(zhì)量百分比為水20—30%、EDTA4鈉3. 0-5. 0%, 異丙醇胺3. 0-7. 0%、環(huán)烷基基礎(chǔ)油30—50%, T702 5. 0-—7. 0%、磷酸酯4. 0-8. 0%, AE0-9 3. 0-6. 0%、殺菌劑 2. 0-5. 0%、斯盤(pán) 80 4. 0-8. 0%o一種制備鎂合金切削液的方法，包括以下步驟步驟1、將水和EDTA4鈉、異丙醇胺在常溫下攪拌至形成透明的混合液A ；步驟2、將環(huán)烷基基礎(chǔ)油、T702、磷酸酯、AE0-9、殺菌劑和斯盤(pán)80在常溫下攪拌至 形成透明的混合液B;步驟3、將混合液A與混合液B充分混合，即可得到鎂合金切削液。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)1)本發(fā)明鎂合金切削液采用最新的 “3P”(多點(diǎn)絡(luò)合)技術(shù)，抑制了 mg2+*H2丨的析出，能有效防止鎂合金表面的發(fā)黑，有效地 提高金屬加工表面的光亮度。2)松村切削液的抗硬水能力為800 1200ppm，Blasset (巴 索)的抗硬水能力為1300 1500ppm，Castrol(嘉實(shí)多)的抗硬水能力為2600 3000ppm， Master (馬斯特)的抗硬水能力為2800 3000ppm，而本發(fā)明通過(guò)采用磷酸酯、EDTA4鈉、 石油磺酸系物質(zhì)等多種抗硬水劑協(xié)調(diào)作用，提高了鎂離子的絡(luò)合極限，大大增強(qiáng)了產(chǎn)品的 抗硬水能力，使其在IOOOOppm以上仍然能保持很好的穩(wěn)定表現(xiàn)。3)本發(fā)明鎂合金切削液由 于特別添加了特殊的細(xì)菌和霉菌抑制劑，既不腐蝕鎂合金材料，又可有效的控制細(xì)菌繁殖， 協(xié)同非凡的抗硬水能力，可大大延長(zhǎng)切削液使用壽命。4)為了抑制泡沫，市面上的鎂合金切 削液一般都添加了含硅消泡劑，而本發(fā)明鎂合金切削液不含硼、氯、硅等物質(zhì)，借助鎂合金 加工過(guò)程中自然析出的鎂離子抑制泡沫產(chǎn)生，使后續(xù)的表面處理得以順利進(jìn)行。5)本發(fā)明 鎂合金切削液的“3P”絡(luò)合技術(shù)，有效的抑制了 H2丨的析出，將爆炸機(jī)率降到最低。6)本發(fā) 明方法工藝簡(jiǎn)單，方便生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定。


附圖為對(duì)鎂合金切削液進(jìn)行析氫實(shí)驗(yàn)的示意圖。
具體實(shí)施例方式一種鎂合金切削液，包括水、EDTA4鈉、異丙醇胺、環(huán)烷基基礎(chǔ)油、T702、磷酸酯、 AE0-9、殺菌劑和斯盤(pán)80 ；上述原料的質(zhì)量百分比為水20—30%、EDTA4鈉3. 0-5. 0%、異 丙醇胺 3. 0-7. 0%、環(huán)烷基基礎(chǔ)油 30—50%、T702 5. 0-—7. 0%、磷酸酯 4. 0-8. 0%, AE0-9 3. 0-6. 0%、殺菌劑 2. 0-5. 0%、斯盤(pán) 80 4. 0-8. 0%。一種制備鎂合金切削液的方法，包括以下步驟步驟1、將水和EDTA4鈉、異丙醇胺在常溫下攪拌至形成透明的混合液A ；其中水、 EDTA4鈉、異丙醇胺占最終混合液質(zhì)量的百分比為水20—30%、EDTA4鈉3. 0-5. 0%、異丙 醇胺 3. 0-7. 0%。
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步驟2、將環(huán)烷基基礎(chǔ)油、T702、磷酸酯、AE0-9、殺菌劑和斯盤(pán)80在常溫下攪拌至 形成透明的混合液B ；上述物質(zhì)的百分比為環(huán)烷基基礎(chǔ)油30-50%、T7025. 0—7. 0%、磷 酸酯 4.0-8.0%、ΑΕ0-9 3.0-6.0%、殺菌劑 2.0-5.0%、斯盤(pán) 80 4. 0-8. 0%ο步驟3、將混合液A與混合液B充分混合，即可得到鎂合金切削液。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述實(shí)施例1 調(diào)配切削液時(shí)，使用的原料質(zhì)量百分比為水23%、EDTA4鈉4. 0%、異丙醇胺5%、 環(huán)烷基基礎(chǔ)油40%、T702 6. 0%、磷酸酯6. 0%、ΑΕ0-9 4. 5%、殺菌劑3. 5%、斯盤(pán)80 8%. 按照以上比例調(diào)配出切削液樣品Α，將其進(jìn)行樣品質(zhì)量測(cè)試。實(shí)施例2 調(diào)配切削液時(shí)，使用的原料質(zhì)量百分比為水20%、EDTA4鈉4. 0%、異丙醇胺5%、 環(huán)烷基基礎(chǔ)油45%、T702 6. 0%、磷酸酯6. 0%、ΑΕ0-9 4. 5%、殺菌劑3. 5%、斯盤(pán)80 6%0 按照以上比例調(diào)配出切削液樣品B，將其進(jìn)行樣品質(zhì)量測(cè)試。實(shí)施例3 調(diào)配切削液時(shí)，使用的原料質(zhì)量百分比為水28%、EDTA4鈉4. 0%、異丙醇胺5%、 環(huán)烷基基礎(chǔ)油35%、T702 6. 0%、磷酸酯6. 0%、ΑΕ0-9 4. 5%、殺菌劑3. 5%、斯盤(pán)80 8% 0 按照以上比例調(diào)配出切削液樣品C，將其進(jìn)行樣品質(zhì)量測(cè)試。對(duì)上述三個(gè)實(shí)施例得到的樣品進(jìn)行檢測(cè)
檢測(cè)項(xiàng)目樣品A樣品B樣品C測(cè)試方法外觀OKOKOK目測(cè)(提取包裝桶內(nèi)切削液濃縮液，在 15-35 -C溫度范圍下，用IOOml具塞量筒，量 取IOOml被測(cè)濃縮液，靜置24h后，檢 査外觀)抗 硬 水 能 力3000ΡΡΜOKOKOK滴定法(提取包裝桶內(nèi)切削液濃縮液， 用蒸餾水稀釋成5%的濃度，用預(yù)先配制 的硬水進(jìn)行滴定)8000ΡΡΜOKOKOK10000ΡΡΜ析油(1%)OK輕微析皂(<0.3)PH值(5%濃度，蒸 餾水)9.208,989,01PH計(jì)(提取包裝桶內(nèi)切削液濃縮液，用 蒸餾水稀釋成5%的濃度，用PH計(jì)進(jìn)行 檢測(cè))消泡性 (5% 濃度，100ΡΡΜ 硬水)OKOKOK具塞量筒(將配制好的稀釋液倒入IOOml 的量筒中，使液面在70ml處，蓋好塞， 上下?lián)u動(dòng)Imim上下?lián)u動(dòng)的距離約為 l/3m,搖動(dòng)頻率約為100-120次/min,然
結(jié)合附圖，對(duì)鎂合金切削液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，操作步驟如下第一步、將帶刻度試管5裝滿水，用食指堵住試管口倒扣在裝水7的水槽9中；第二步、將軟管4和彎管6連接好沉入水槽中，使其內(nèi)部充滿水并用夾子8夾緊軟 管，然后將彎管的一頭深入到試管5 口內(nèi)；第三步、在表面皿3中放入鎂屑，之后放置在燒杯2的內(nèi)部，接著用漏斗1倒扣在 表面皿3上方，并將漏斗與軟管4連接；第四步、將測(cè)試的切削液到入燒杯中至完全浸沒(méi)表面皿3，并松開(kāi)夾子，記錄帶刻 度試管上方的氣泡量；第五步、15分鐘后在此記錄帶刻度試管5上方的氣泡量。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的對(duì)比，以下是IOg純鎂粉在本發(fā)明的鎂合金切削液，四個(gè)國(guó)際知名 品牌的切削液以及自來(lái)水中的析氫量比較。實(shí)驗(yàn)條件為10g純鎂，在恒溫30°C的情況下， 持續(xù)24小時(shí)。 注以上所使用的水均為上海地區(qū)的自來(lái)水。通過(guò)以上試驗(yàn)結(jié)果表明以該方法生產(chǎn)出來(lái)的鎂合金切削液，能耐硬水8000ppm。 比傳統(tǒng)的鎂合金切削液耐IOOOPPm水提高8倍。因?yàn)楦呒冩V金屬在水中不斷反應(yīng)，產(chǎn)生鎂 離子，造成水硬度不斷增大，很快破壞切削液在系統(tǒng)中的平衡，致使切削液的壽命縮短。同 時(shí)該配方體系中有鎂合金的保護(hù)劑，能阻止鎂和水的反應(yīng)。有效的保護(hù)加工工件表面的光 潔度。析氫的量比傳統(tǒng)的配方要減少75%。
權(quán)利要求
一種鎂合金切削液，其特征在于，包括水、EDTA4鈉、異丙醇胺、環(huán)烷基基礎(chǔ)油、T702、磷酸酯、AEO-9、殺菌劑和斯盤(pán)80；上述原料的質(zhì)量百分比為水20--30％、EDTA4鈉3.0-5.0％、異丙醇胺3.0-7.0％、環(huán)烷基基礎(chǔ)油30--50％、T702 5.0---7.0％、磷酸酯4.0-8.0％、AEO-9 3.0-6.0％、殺菌劑2.0-5.0％、斯盤(pán)80 4.0-8.0％。
2.一種制備權(quán)利要求1所述鎂合金切削液的方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1、將水和EDTA4鈉、異丙醇胺在常溫下攪拌至形成透明的混合液A ；步驟2、將環(huán)烷基基礎(chǔ)油、T702、磷酸酯、AE0-9、殺菌劑和斯盤(pán)80在常溫下攪拌至形成 透明的混合液B;步驟3、將混合液A與混合液B充分混合，即可得到鎂合金切削液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備鎂合金切削液的方法，其特征在于，步驟1中水、EDTA4 鈉、異丙醇胺占最終混合液質(zhì)量的百分比為水20-30%、EDTA4鈉3. 0-5. 0%、異丙醇胺 3. 0-7. 0%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備鎂合金切削液的方法，其特征在于，步驟2中環(huán)烷基基 礎(chǔ)油、T702、磷酸酯、AE0-9、殺菌劑和斯盤(pán)80占最終混合液質(zhì)量的百分比為環(huán)烷基基礎(chǔ)油 30—50T702 5. 0-—7. 0%、磷酸酯 4.0-8.0%、AE0-93. 0-6. 0%,殺菌劑 2. 0-5. 0%、斯 盤(pán) 80 4.0-8.0%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鎂合金切削液，包括水、EDTA4鈉、異丙醇胺、環(huán)烷基基礎(chǔ)油、T702、磷酸酯、AEO-9、殺菌劑和斯盤(pán)80；上述原料的質(zhì)量百分比為水20-30％、EDTA4鈉3.0-5.0％、異丙醇胺3.0-7.0％、環(huán)烷基基礎(chǔ)油30-50％、T7025.0-7.0％、磷酸酯4.0-8.0％、AEO-9 3.0-6.0％、殺菌劑2.0-5.0％、斯盤(pán)80 4.0-8.0％。本發(fā)明鎂合金切削液由于特別添加了特殊的細(xì)菌和霉菌抑制劑，既不腐蝕鎂合金材料，又可有效的控制細(xì)菌繁殖，協(xié)同非凡的抗硬水能力，可大大延長(zhǎng)切削液使用壽命。
文檔編號(hào)C10M173/00GK101886021SQ20101022057
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
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