一種用于鎂合金切削加工的半合成微乳化切削液的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種金屬加工液，具體涉及一種用于鎂合金切削加工的半合成微乳化 切削液。
【背景技術(shù)】
[0002] 鎂合金作為輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料，具有密度小，比強(qiáng)度高、彈性模量大、散熱好、消震性好 等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于航空、航天、國(guó)防工業(yè)，汽車工業(yè)、3C行業(yè)等領(lǐng)域。由于鎂合金比較活 潑，加工過(guò)程中易氧化燃燒，使用非水性切削油加工鎂合金易引起火災(zāi)，而且加工后的工件 上油污重不易清洗。
[0003]相對(duì)而言，使用水溶性切削液加工鎂合金比較安全，但使用過(guò)程中普遍存在以下 問(wèn)題：一是鎂合金在切削加工過(guò)程中，加工機(jī)床和加工零件容易被腐蝕；二是鎂合金在切 削加工過(guò)程中，金屬鎂與液體發(fā)生反應(yīng)，會(huì)析出部分鎂離子，使切削液的水質(zhì)硬度升高，導(dǎo) 致破乳分層，縮短了切削液的使用壽命；三是鎂合金化學(xué)性質(zhì)活潑，與切削液中的水、胺發(fā) 生反應(yīng)，導(dǎo)致鎂合金工件發(fā)黑腐蝕影響加工產(chǎn)品質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用于鎂合金切削加工的半合成微乳化切削液。本發(fā)明的 目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0005]-種用于鎂合金切削加工的半合成微乳化切削液，所述半合成微乳化切削液中的 成份以及各種成份的重量份數(shù)包括：40~60份的礦物油、4~13份的pH調(diào)節(jié)劑、12~30 份的乳化劑、2. 5~5份的緩蝕劑、0. 5~1. 5份的穩(wěn)定劑、0. 01~0. 2份的消泡劑、2~4 份的殺菌劑以及5~20份的水；該切削液具有良好的抗磨性、抗硬水性、抗腐蝕性和優(yōu)異的 清洗冷卻性能。
[0006]進(jìn)一步地，所述半合成微乳化切削液中的成份以及各種成份的重量份數(shù)包括： 45~55份的礦物油、7~10份的pH調(diào)節(jié)劑、18~23份的乳化劑、3~4份的緩蝕劑、0. 8~ 1. 2份的穩(wěn)定劑、0. 08~0. 12份的消泡劑、2. 5~3. 5份的殺菌劑以及10~17份的水；由 此，使得該鎂合金切削液具有良好的抗磨性、抗硬水性、抗腐蝕性和優(yōu)異的清洗冷卻性能。
[0007]進(jìn)一步地，所述礦物油的密度為0. 85~0. 9g/cm3,在40攝氏度的溫度下的運(yùn)動(dòng)粘 度為10~30mm2/s;由此，可以顯著提高鎂合金切削液的抗磨性。
[0008]進(jìn)一步地，所述半合成微乳化切削液的pH值為9.0~10.5。由此，可以顯著提高 該鎂合金切削液的穩(wěn)定性。
[0009]進(jìn)一步地，所述礦物油包括環(huán)烷基礦物油和石蠟基礦物油中的至少一種，由此，可 以進(jìn)一步提高鎂合金切削液的抗磨性。
[0010] 進(jìn)一步地，所述pH調(diào)節(jié)劑包括三乙醇胺、一乙醇胺、二甘醇胺、異丙醇胺及2-氨 基-2-甲基-1-丙醇中的一種或幾種，由此，可以進(jìn)一步提高該鎂合金切削液的pH穩(wěn)定性。
[0011] 進(jìn)一步地，所述乳化劑包括石油磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯 (即脂肪酸失水山梨醇酯）、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪醇醚羧酸以及琥珀酸衍生 物中的至少一種；由此，可以顯著提高鎂合金切削液的穩(wěn)定性能。所述石油磺酸鹽的pH優(yōu) 選為7.O~8. 0,優(yōu)選地，所述石油磺酸鹽為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50~60 %的石油磺酸鈉，由此， 可以進(jìn)一步提高鎂合金切削液的穩(wěn)定性能。
[0012] 進(jìn)一步地，所述緩蝕劑為苯并三氮唑、苯并三氮唑衍生物、烷基磷酸酯以及烷基磷 酸酯類衍生物中的至少一種；由此，可以顯著提高鎂合金切削液的抗腐蝕性能。優(yōu)選地，所 述緩蝕劑為苯并三氮唑和苯并三氮唑衍生物中的至少一種；由此，可以進(jìn)一步提高鎂合金 切削液對(duì)有色金屬保護(hù)特性。更優(yōu)選地，所述苯并三氮唑優(yōu)選為苯并三氮唑T706,所述苯并 三氮唑衍生物優(yōu)選為苯并三氮唑衍生物L(fēng)39,所述烷基磷酸酯類衍生物優(yōu)選為烷基磷酸酯 緩蝕劑ASI-80、0PS-75E、MDIT、CPNF-3 和 9218LA中至少一種。
[0013] 進(jìn)一步地，所述穩(wěn)定劑包括乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚、丙三醇和乙二醇中的 至少一種，由此，可以顯著提高該鎂合金切削液的穩(wěn)定性。
[0014] 進(jìn)一步地，所述消泡劑為硅氧烷類消泡劑和改性硅氧烷消泡劑中的至少一種，由 此，可以顯著提高鎂合金切削液穩(wěn)定性；所述硅氧烷類消泡劑更優(yōu)選為三維硅氧烷類消泡 劑。
[0015] 進(jìn)一步地，進(jìn)一步地，所述殺菌劑為吡啶鈉-硫醇氧化物-六氫三嗪衍生物的復(fù)合 物（FORTE)、N，N'_亞甲基雙嗎啉（MBM)、苯并異噻唑啉酮（BIT)、1，3, 5-三（2-羥乙基）均 三嗪（BK)以及3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯（IPBC)中的至少一種；由此，可以進(jìn)一步 鎂合金切削液的使用壽命。
[0016] 本發(fā)明提供了一種用于鎂合金切削加工的半合成微乳化切削液，其主要具有的有 益效果為：①該切削液具有良好的抗磨性，防銹性和潤(rùn)滑性，使用過(guò)程中可以有效的保護(hù)刀 具，延長(zhǎng)刀具的使用壽命；②該切削液抗硬水能力好，可以延長(zhǎng)切削液的使用壽命，節(jié)約成 本；③該切削液具有優(yōu)異的清洗和冷卻性能，可以快速的帶走鎂合金在高速切削加工時(shí)產(chǎn) 生的大量熱量和切削粉末；④該切削液生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品按配方常溫溶解攪拌均勻即可， 省時(shí)省力?？傊?，該鎂合金切削液具有良好的抗磨性、抗硬水性和防鎂合金腐蝕性，切削液 具有超長(zhǎng)的使用壽命，用于鎂合金切削加工時(shí)只需添加，無(wú)需更換；其具有重要的應(yīng)用前 景。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 本發(fā)明實(shí)施例所述的一種用于鎂合金切削加工的半合成微乳化切削液。下面以具 體實(shí)驗(yàn)案例為例來(lái)說(shuō)明【具體實(shí)施方式】，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018] 實(shí)施例1
[0019] -種用于鎂合金切削加工的半合成微乳化切削液，該半合成微乳化切削液的其成 份以及各種成份的量可以為：
[0020] ①40g的礦物油、13g的pH調(diào)節(jié)劑、12g的乳化劑、5g的緩蝕劑、0? 5g的穩(wěn)定劑、 〇. 2g的消泡劑、2g的殺菌劑以及20g的水。
[0021] ②60g的礦物油、4g的pH調(diào)節(jié)劑、30g的乳化劑、2. 5g的緩蝕劑、I. 5g的穩(wěn)定劑、 〇.Olg的消泡劑、4g的殺菌劑以及5g的水。
[0022] ③45g的礦物油、IOg的pH調(diào)節(jié)劑、18g的乳化劑、4g的緩蝕劑、0. 8g的穩(wěn)定劑、 〇.12g的消泡劑、2. 5g的殺菌劑以及17g的水。
[0023] ④55g的礦物油、7g的pH調(diào)節(jié)劑、23g的乳化劑、3g的緩蝕劑、1.2g的穩(wěn)定劑、 〇. 〇8g的消泡劑、3. 5g的殺菌劑以及IOg的水。
[0024] ⑤50g的礦物油、8g的pH調(diào)節(jié)劑、20g的乳化劑、3. 5g的緩蝕劑、I.Og的穩(wěn)定劑、 〇. IOg的消泡劑、3.Og的殺菌劑以及14g的水。
[0025] ⑥52. 8g的礦物油、8.5g的pH調(diào)節(jié)劑、20.Ig的乳化劑、4. 3g的緩蝕劑、I.Og的穩(wěn) 定劑、〇. Ig的消泡劑、3. 6g的殺菌劑以及10. 5g的水。
[0026] 實(shí)施例2
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，礦物油的具體類型并不受特別限制，對(duì)于實(shí)施例1中的 ①~⑥中的礦物油可以為環(huán)烷基礦物油和石蠟基礦物油中的至少一種，該礦物油可以作為 形成水溶性切削液微乳液的基本組分，并且形成的體系具有良好的潤(rùn)滑性和傳熱性。例如， 該礦物油可以為：①環(huán)烷基礦物油；②石蠟基礦物油；③環(huán)烷基礦物油和石蠟基礦物油。所 述礦物油的密度為0. 85~0. 9g/cm3(例如：可優(yōu)選為0. 88g/cm3)，在40攝氏度的溫度下 的運(yùn)動(dòng)粘度為10~30mm2/s(例如：可優(yōu)選為20g/cm3)，該礦物油可以為：①40°C，粘度為 28mm2/s的環(huán)烷基礦物油；②40°C，粘度為20mm2/s的環(huán)烷基礦物油；③40°C，粘度為23mm2/ s的石蠟基礦物油；④40°C，密度為0. 88g/cm3的石蠟基礦物油；⑤40°C，密度為0. 86g/cm3 的環(huán)烷基礦物油。
[0028] 實(shí)施例3
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該切削液的pH值并不受特別限制，對(duì)于實(shí)施例1中的①~ ⑥中的切削液的pH值可以為9.0~10. 5,優(yōu)選的，pH值可以為9. 5~10. 5,該pH范圍的 切削油既能抑制細(xì)菌的繁殖，又不至于因過(guò)高的PH值帶來(lái)對(duì)操作人員皮膚接觸及引起的 不適。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該切削液pH值調(diào)節(jié)劑并不受特別限制，對(duì)于實(shí)施例1中的 ①~⑥中的pH調(diào)節(jié)劑可以為三乙醇胺、一乙醇胺、二甘醇胺、異丙醇胺及2-氨基-2-甲 基-1-丙醇中的一種或幾種，該P(yáng)H調(diào)節(jié)劑的合理使用符合水溶性切削液的性能要求和環(huán) 保要求，并且具有良好的PH值穩(wěn)定性，從而利于保持其長(zhǎng)期的使用壽命。具體地，該pH值 調(diào)節(jié)劑可以為：