AT16017U1 - Oil-free coolant lubricant - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung für ein ölfreies Kühl-Schmiermittel oder für dessen Herstellung, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung Triethanolamin, Octansäure und gegebenenfalls Glycerin enthält, und dass das Kühl- Schmiermittel auf Wasserbasis hergestellt ist. Ferner betrifft die Erfindung die Zusammensetzung eines Konzentrat für ein ölfreie Kühl-Schmiermittelmischung, sowie die Verwendung des Kühl-Schmiermittels bei der Metall- und Kunststoffbearbeitung.The invention relates to a composition for an oil-free cooling lubricant or for the production thereof, characterized in that the composition contains triethanolamine, octanoic acid and optionally glycerol, and that the cooling lubricant is prepared on the basis of water. Furthermore, the invention relates to the composition of a concentrate for an oil-free coolant-lubricant mixture, as well as the use of the cooling lubricant in the metal and plastic processing.
Description
Beschreibungdescription
ÖLFREIES KÜHL-SCHMIERMITTELOIL-FREE COOL LUBRICANT
[0001] Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung für ein ölfreies Kühl-Schmiermittel.The invention relates to a composition for an oil-free cooling lubricant.
[0002] Kühl-Schmiermittel oder Kühl-Schmierstoffe bezeichnen im Zusammenhang mit dieser Erfindung solche Mittel, die im Wesentlichen zur Abfuhr von Reibungswärme bei der spanenden Bearbeitung von Metallen, beispielsweise Stahl, Buntmetalle oder Aluminium, sowie bei der spanenden Bearbeitung von Kunststoffen eingesetzt werden. Beispiele für derartige spanende Bearbeitungsschritte sind etwa Fräsen, Bohren, Gewindeschneiden oder Bandsägen.Cooling lubricants or cooling lubricants in the context of this invention mean such agents that are used mainly for dissipating frictional heat in the machining of metals, such as steel, non-ferrous metals or aluminum, as well as in the machining of plastics. Examples of such machining operations include milling, drilling, tapping or band saws.
[0003] Die zuverlässige Abfuhr der entstehenden Wärme ist zur Schonung von Werkstoff und Werkzeug unerlässlich. Insbesondere kann der Werkzeugverschleiß durch eine effiziente Wärmeabfuhr reduziert werden. Im Stand der Technik werden typischerweise ölhaltige Kühl-Schmiermittel eingesetzt, welche auf Emulsionen basieren. Derartige ölhaltige Kühl-Schmiermittel weisen zahlreiche Nachteile auf.The reliable removal of the resulting heat is essential for the protection of materials and tools. In particular, the tool wear can be reduced by efficient heat dissipation. The prior art typically uses oily cooling lubricants based on emulsions. Such oily cooling lubricants have numerous disadvantages.
[0004] Weltweit durchgeführte Studien gehen davon aus, dass etwa 2 % aller Hautkrebsarten durch ölhaltige Kühl-Schmiermittel entstehen. Weiblichen Arbeitnehmern ist es in der Schwangerschaft nicht erlaubt, an Maschinen zu arbeiten, die Kühl-Schmiermittel-Emulsionen einset-zen. Auch kommt es bei den Bedienern der Maschine sehr oft zu allergischen Hautreaktionen (Rötungen der Haut und Augen).[0004] Worldwide studies estimate that about 2% of all skin cancers are caused by oily coolants. Female workers are not allowed to work on machines that use coolant-lubricant emulsions during pregnancy. Also, the operators of the machine very often lead to allergic skin reactions (reddening of the skin and eyes).
[0005] Zusätzlich reagieren Emulgatoren sehr empfindlich auf Temperaturschwankungen.In addition, emulsifiers react very sensitive to temperature fluctuations.
[0006] Temperaturen unter + 5°C und über + 30°C führen in der Auffangwanne der Maschinen zu einem Zerfall der Emulsion. Daraus folgt die Gefahr eines starken bakteriellen Befalls, der zu extrem starker Geruchsbelästigung am Arbeitsplatz führt. Auch eine Gesundheitsbelastung ist möglich.Temperatures below + 5 ° C and above + 30 ° C lead in the drip pan of the machines to a disintegration of the emulsion. From this follows the danger of a strong bacterial infestation, which leads to extremely strong odor nuisance in the workplace. A health burden is possible.
[0007] Hinsichtlich der biologischen Abbaubarkeit ziehen Kühl-Schmiermittel-Emulsionen große Probleme bei der Abfallentsorgung nach sich, da ein biologischer Abbau nur teilweise stattfindet und somit die Entsorgung gebrauchter Produkte sehr kostenaufwendig ist.With regard to biodegradability, cooling lubricant emulsions entail great problems in waste disposal, since biodegradation takes place only partially and thus the disposal of used products is very costly.
[0008] Im Fall von ölhaltigen Kühl-Schmiermitteln weisen bearbeitete Werkstücke eine ölige bzw. fettige Oberfläche auf. Oft findet eine Nachbehandlung, z.B. Lackierung der Werkstücke, statt und diese müssen zuvor vom Ölfilm befreit werden. Neben einem weiteren Arbeitsschritt sind weitere Chemikalien dafür erforderlich.In the case of oily cooling lubricants machined workpieces have an oily or greasy surface. Often, a post-treatment, e.g. Painting of the workpieces, instead of and these must first be removed from the oil film. In addition to a further step further chemicals are required.
[0009] Für die Bearbeitung diverser Materialien ist die Einstellung der richtigen Konzentration des Emulgators von entscheidender Bedeutung. Dies ist mit hoher Erfahrung und relativ großem Messaufwand verbunden.For the processing of various materials, the adjustment of the correct concentration of the emulsifier is of crucial importance. This is associated with high experience and relatively large measurement effort.
[0010] Bei der Verwendung von Emulsionen entstehen Ölnebel, die sich am Boden absetzen.When using emulsions arise oil mist that settle on the ground.
[0011] Dadurch besteht die Gefahr, dass das Bedienungspersonal ausrutscht und sich verletzt. Die Reinigung verschmutzter Böden ist wiederum nur mit zusätzlichen Chemikalien möglich.There is a risk that the operator slips and injured. The cleaning of soiled floors is only possible with additional chemicals.
[0012] Öle weisen eine relativ geringe Wärmeleitfähigkeit auf, wodurch die Kühlwirkung derartiger Kühl-Schmiermittel nicht optimal ist. Eine Überhitzung der Werkzeuge kann zu einer geringeren Lebensdauer, Standzeit und zu Defekten des Werkzeuges führen.Oils have a relatively low thermal conductivity, whereby the cooling effect of such cooling lubricant is not optimal. Overheating of the tools can lead to a reduced service life, tool life and defects in the tool.
[0013] Die Werkzeugstandzeiten bei Verwendung beider bekannter Kühl-Schmiermittel in Form von Emulsionen sind auf Grund der hohen Temperaturen der Schneidwerkzeuge (ca. 400° Celsius) an die technischen Grenzen gestoßen.The tool life when using both known cooling lubricant in the form of emulsions are encountered due to the high temperatures of the cutting tools (about 400 ° C) to the technical limits.
[0014] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese und weitere Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein verbessertes Kühl-Schmiermittel zu schaffen, welches insbesondere nicht gesundheitsgefährdend ist und auch die weiteren Nachteile von Emulsionen minimiert.The object of the present invention is to overcome these and other disadvantages of the prior art and to provide an improved coolant lubricant, which in particular is not hazardous to health and also minimizes the other disadvantages of emulsions.
[0015] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein ölfreies Kühl-Schmiermittel gelöst, welches Triethanolamin, Octansäure und gegebenenfalls Glycerin enthält und auf Wasserbasis hergestellt ist.The object is achieved by an oil-free cooling lubricant containing triethanolamine, octanoic acid and optionally glycerol and is prepared on a water basis.
[0016] Überraschend hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäße ölfreie Zusammensetzung des Kühl-Schmiermittels im Vergleich zu bisher verwendeten Emulsionen bessere wärmeabführende Wirkung aufweist, wobei die Bestandteile des erfindungsgemäßen Kühl-Schmiermittels keine bekannte Allergenwirkung oder sonstige gesundheitlich bedenklichen Eigenschaften aufweisen. Durch die optimierte Wärmeabfuhr kommt es zusätzlich zu erhöhten Standzeiten der Werkzeuge.Surprisingly, it has been shown that the inventive oil-free composition of the cooling lubricant compared to previously used emulsions has better heat dissipating effect, the components of the cooling lubricant according to the invention have no known allergen effect or other health-critical properties. Through the optimized heat dissipation it comes in addition to increased tool life.
[0017] Ferner kann es bei der ölfreien Formulierung des Mittels auch zu keinem Brechen der Emulsion kommen, wodurch eine zuverlässige Verwendung über einen breiten Temperaturbereich (wenigstens 0°C bis 80°C Umgebungstemperatur) gewährleistet ist. Das erfindungsgemäße Mittel ist auch zu etwa 98 % biologisch abbaubar, womit die Entsorgung im Vergleich zu üblichen Emulsionen einfacher ist.Further, in the oil-free formulation of the agent, no breakage of the emulsion can occur, thereby ensuring reliable use over a wide temperature range (at least 0 ° C to 80 ° C ambient temperature). The agent of the invention is also biodegradable to about 98%, which makes disposal easier compared to conventional emulsions.
[0018] Durch das Fehlen von Ölbestandteilen kann die Oberfläche von bearbeiteten Werkstücken leicht gereinigt werden. Es genügt hier das Abwaschen mit Wasser.Due to the absence of oil components, the surface of machined workpieces can be easily cleaned. It is sufficient here to wash off with water.
[0019] Nachfolgende Behandlungsschritte mit Chemikalien sind nicht notwendig, was wiederum die Kosten- und Umweltbelastung reduziert. Auch Böden und andere Oberflächen bleiben ölfrei, wodurch eine einfache Reinigung und verminderte Rutschgefahr für das Personal ermöglicht wird. Die antikorrosiven Eigenschaften des Triethanolamin sind ebenfalls vorteilhaft.Subsequent treatment steps with chemicals are not necessary, which in turn reduces the cost and environmental impact. Even floors and other surfaces remain oil-free, which allows easy cleaning and reduced risk of slipping for the staff. The anti-corrosive properties of triethanolamine are also advantageous.
[0020] Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal kann das erfindungsgemäße ölfreie Kühl-Schmiermittel auf Basis von entmineralisiertem, deionisiertem oder destilliertem Wasser hergestellt sein. Dadurch kann eine Ablagerung von Kalk an Werkzeugen und Werkstücken verhindert werden.According to a further feature of the invention, the oil-free cooling lubricant according to the invention may be prepared based on demineralized, deionized or distilled water. As a result, a deposit of lime on tools and workpieces can be prevented.
[0021] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das ölfreie Kühl-Schmiermittel zwischen 0 und 10 Gew.-% Glycerin, zwischen 0,1 und 10 Gew.-% Triethanolamin, zwischen 0,1 und 2 Gew.-% Octansäure und Wasser auf 100 Gew.-% enthalten. Durch besonders niedrige Mengen an Glycerin, Triethanolamin und Octansäure kann die Chemikalienbelastung noch weiter reduziert werden. Zusätzlich können die Kosten minimiert werden, da ein Großteil des Kühl-Schmiermittels aus Wasser bestehen kann. Dennoch kommt es zu keiner verringerten wärmeabführenden Wirkung des ölfreien Kühl-Schmiermittels. Vielmehr wird die Leistungsfähigkeit sogar verbessert.According to a preferred embodiment of the invention, the oil-free cooling lubricant between 0 and 10 wt .-% glycerol, between 0.1 and 10 wt .-% triethanolamine, between 0.1 and 2 wt .-% octanoic acid and water contained to 100 wt .-%. Especially low levels of glycerine, triethanolamine and octanoic acid can further reduce the exposure to chemicals. In addition, the cost can be minimized because much of the coolant lubricant can be water. Nevertheless, there is no reduced heat dissipating effect of the oil-free cooling lubricant. Rather, the performance is even improved.
[0022] Gemäß einer sehr bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das ölfreie Kühl-Schmiermittel etwa 4 Gew.-% Glycerin, etwa 2 Gew.-% Triethanolamin, etwa 0,1 Gew.- % Octansäure und Wasser auf 100 Gew.-% enthalten. Diese sehr bevorzugte Ausführungsform kann insbesondere bei der Bearbeitung von Stahl gute Eigenschaften bieten.According to a very preferred embodiment of the invention, the oil-free cooling lubricant may contain about 4 wt .-% glycerol, about 2 wt .-% triethanolamine, about 0.1 wt .-% octanoic acid and water to 100 wt .-% , This very preferred embodiment can offer good properties, in particular in the machining of steel.
[0023] Gemäß einer weiteren sehr bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das ölfreie Kühl-Schmiermittel etwa 2 Gew.-% Triethanolamin, etwa 0,1 Gew.-% Octansäure und Wasser auf 100 Gew.-% enthalten. Diese sehr bevorzugte Ausführungsform, bei welcher kein Glycerin enthalten ist, kann insbesondere bei der Bearbeitung von Aluminium gute Eigenschaften bieten.According to a further very preferred embodiment of the invention, the oil-free cooling lubricant may contain about 2 wt .-% triethanolamine, about 0.1 wt .-% octanoic acid and water to 100 wt .-%. This very preferred embodiment, in which no glycerol is included, can offer good properties, in particular in the processing of aluminum.
[0024] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Konzentrat für ein ölfreies Kühl-Schmiermittel enthaltend Glycerin, Triethanolamin und Octansäure in folgenden Gewichtsanteilen: 0 bis 100 Teile Glycerin, 1 bis 100 Teile Triethanolamin, sowie 1 bis 20 Teile Octansäure. Dabei liegt der Wassergehalt des Konzentrats unter 50 Gew.-%.Another aspect of the invention relates to a concentrate for an oil-free cooling lubricant containing glycerol, triethanolamine and octanoic acid in the following proportions by weight: 0 to 100 parts of glycerol, 1 to 100 parts of triethanolamine, and 1 to 20 parts of octanoic acid. The water content of the concentrate is below 50% by weight.
[0025] Durch die Herstellung eines Konzentrats können Lager- und Transportkosten minimiert werden. Eine Verdünnung auf die gewünschte Endkonzentration kann direkt am Verwendungsort erfolgen.By producing a concentrate storage and transport costs can be minimized. Dilution to the desired final concentration can be made directly at the point of use.
[0026] Demzufolge kann das erfindungsgemäße ölfreie Kühl-Schmiermittel auch durch Verdünnung eines Konzentrats hergestellt werden. Dabei erfolgt die Verdünnung mit Wasser, vorzugsweise entmineralisiertem, deionisiertem oder destilliertem Wasser. Für die Verdünnung sind keine speziellen Vorrichtungen, wie etwa ein Emulsionsmischer, notwendig, auch genaue Konzentrationsmessungen sind nicht erforderlich. Dadurch wird der Arbeitsaufwand reduziert. Selbst das Konzentrat weist keine erhöhte Toxizität oder bekannte Allergenwirkung auf, wodurch selbst beim Verdünnen keine speziellen Arbeitsschutzmaßnahmen getroffen werden müssen.Accordingly, the oil-free cooling lubricant of the invention can also be prepared by diluting a concentrate. The dilution is carried out with water, preferably demineralized, deionized or distilled water. For the dilution, no special devices, such as an emulsion mixer, necessary, even accurate concentration measurements are not required. This reduces the workload. Even the concentrate has no increased toxicity or known allergenic effect, so that no special occupational safety measures must be taken even when diluting.
[0027] Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal kann die Verdünnung aus etwa einem Teil Konzentrat und 9 Teilen Wasser hergestellt werden.According to another feature of the invention, the dilution may be prepared from about one part of concentrate and 9 parts of water.
[0028] Erfindungsgemäß kann das ölfreie Kühl-Schmiermittel bei der Metallbearbeitung, insbesondere bei der spanenden Bearbeitung von Stahl, Aluminium oder Buntmetallen, sowie bei der Kunststoffbearbeitung, insbesondere bei der spanenden Kunststoffbearbeitung, eingesetzt werden. Besonders bei spanender Bearbeitung, wie etwa Fräsen, Bohren, Gewindeschneiden, Drehen, Bandsägen oder ähnlichem, kommt es zu einer hohen Wärmeentwicklung an Werkzeug und Werkstoff. Um eine zuverlässige Wärmeabfuhr zu gewährleisten, ist eine effektiv wirkende Kühl-Schmiermittelzusammensetzung erforderlich.According to the invention, the oil-free cooling lubricant in metalworking, especially in the machining of steel, aluminum or non-ferrous metals, as well as in the plastics processing, especially in the machining of plastic machining, can be used. In particular, during machining, such as milling, drilling, tapping, turning, band saws or the like, there is a high heat generation of tool and material. To ensure reliable heat removal, an effective cooling lubricant composition is required.
[0029] Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen sowie aus den Ansprüchen.Further features of the invention will become apparent from the embodiments and from the claims.
[0030] Im Folgenden wird die Erfindung anhand nicht erschöpfender Ausführungsbeispiele im Detail erörtert. BEISPIEL 1 [0031] Ein erfindungsgemäßes ölfreies Kühl-Schmiermittel wurde beim Fräsen eines Innengewindes in ein etwa 4 cm dickes Werkstück aus rostfreiem Stahl verwendet. In diesem Ausführungsbeispiel wurde ein M5 Gewinde erzeugt, wobei das Gewinde etwa 3 cm tief in das Werkstück eindringt. In anderen Ausführungsbeispielen können auch andere Gewindegrößen mit anderen Tiefen erzeugt werden.In the following the invention will be discussed in detail with reference to non-exhaustive embodiments. EXAMPLE 1 An oil-free cooling lubricant according to the invention was used in milling a female thread into a stainless steel workpiece about 4 cm thick. In this embodiment, an M5 thread was created, with the thread penetrating about 3 cm deep into the workpiece. In other embodiments, other thread sizes with different depths can be created.
[0032] Das Kühl-Schmiermittel wurde dem Endverbraucher als Konzentrat zur Verfügung gestellt, um Verpackungs- und Transportkosten zu minimieren. Dabei besteht das Konzentrat in diesem Ausführungsbeispiel aus 40 Gew.-% Glycerin, 20 Gew.-% Triethanolamin, 1 Gew.-% Octansäure, sowie 39 Gew.-% deionisiertem Wasser.The cooling lubricant was provided to the end user as a concentrate to minimize packaging and shipping costs. In this case, the concentrate consists in this embodiment of 40 wt .-% glycerol, 20 wt .-% triethanolamine, 1 wt .-% octanoic acid, and 39 wt .-% deionized water.
[0033] Vor der Verwendung wurde das Konzentrat vom Endverbraucher mit Wasser um einen Faktor 10, also ein Teil Konzentrat und 9 Teile Wasser (beides bezieht sich auf Volumsanteile), verdünnt, um das gebrauchsfertige Produkt zu erhalten. Es wurde entmineralisiertes Wasser für die Verdünnung verwendet, um etwa Kalkablagerungen an Werkzeug und Werkstoff zu vermeiden.Before use, the concentrate was diluted by the end user with water by a factor of 10, so one part of concentrate and 9 parts of water (both refers to volume fractions), to obtain the ready-to-use product. Demineralized water was used for the dilution to avoid limescale on tool and material.
[0034] Das erfindungsgemäße Kühl-Schmiermittel wurde bei der Anwendung in diesem Ausführungsbeispiel mit einem konventionellen emulsionsbasierten Kühl-Schmiermittel verglichen. Die Qualität der erzeugten Innengewinde war unabhängig vom verwendeten Kühl-Schmiermittel. Jedoch hat sich gezeigt, dass die Außentemperatur des Gewindefräsers bei der Verwendung des ölfreien Mittels im Durchschnitt bei etwa 330°C lag, wogegen bei der Verwendung der Emulsion durchschnittlich 420°C erreicht wurden. Durch die dadurch erzielte geringere Belastung des Werkzeugs konnte die Standzeit um etwa 7% erhöht werden.The inventive cooling lubricant was compared in use in this embodiment with a conventional emulsion-based cooling lubricant. The quality of the internal threads produced was independent of the coolant used. However, it has been found that the outside temperature of the thread milling cutter when using the oil-free agent averaged about 330 ° C, whereas on average the use of the emulsion reached 420 ° C. The resulting lower load on the tool, the service life was increased by about 7%.
[0035] Die Reinigung der erzeugten Gewinde konnte mit reinem Wasser erfolgen. Besonders bei den feinen Strukturen des Gewindes konnte überschüssiges Kühl-Schmiermittel somit sehr leicht entfernt werden. BEISPIEL 2 [0036] In diesem Ausführungsbeispiel wurde ein erfindungsgemäßes ölfreies Kühl-Schmiermittel beim Fräsen einer Nut in Aluminium verwendet. Dabei wurde eine rechteckige Nut mit 5 mm Breite, 7 mm Tiefe und 150 mm Länge in einen Aluminium-Block gefräst. Es wurde eineThe cleaning of the threads produced could be done with pure water. Especially with the fine structures of the thread, excess cooling lubricant could thus be removed very easily. EXAMPLE 2 In this embodiment, an oil-free cooling lubricant according to the invention was used in milling a groove in aluminum. Here, a rectangular groove with 5 mm width, 7 mm depth and 150 mm in length was milled into an aluminum block. there has been a
Profilfräse verwendet.Profile tiller used.
[0037] Das Kühl-Schmiermittel wurde dem Endverbraucher als Konzentrat zur Verfügung gestellt, um Verpackungs- und Transportkosten zu minimieren. Dabei besteht das Konzentrat aus 80 Gew.-% Triethanolamin, 4 Gew.-% Octansäure, sowie 16 Gew.-% deionisiertem Wasser.The cooling lubricant was provided to the end user as a concentrate to minimize packaging and shipping costs. The concentrate consists of 80% by weight of triethanolamine, 4% by weight of octanoic acid and 16% by weight of deionized water.
[0038] Vor der Verwendung wurde das Konzentrat vom Endverbraucher mit Wasser um einen Faktor 40, also ein Volumsteil Konzentrat und 39 Volumsteile Wasser, verdünnt, um das gebrauchsfertige Produkt zu erhalten. Es wurde entmineralisiertes Wasser für die Verdünnung verwendet, um etwa Kalkablagerungen an Werkzeug und Werkstoff zu vermeiden.Before use, the concentrate was diluted by the end user with water by a factor of 40, so a volume of concentrate and 39 parts by volume of water, to obtain the ready-to-use product. Demineralized water was used for the dilution to avoid limescale on tool and material.
[0039] Die Endreinigung des Werkstücks erfolgte in diesem Ausführungsbeispiel durch einfaches Abwaschen mit Leitungswasser.The final cleaning of the workpiece was done in this embodiment by simply washing with tap water.
[0040] Versuche haben gezeigt, dass für die Bearbeitung von Aluminium vorteilhaft ist, wenn kein Glycerin im Kühl-Schmiermittel enthalten ist, da so bessere Bearbeitungsergebnisse erzielt werden.Experiments have shown that it is advantageous for the machining of aluminum, if no glycerol is contained in the cooling lubricant, since so better processing results can be achieved.
[0041] Auch in diesem Ausführungsbeispiel wurde die Leistung des erfindungsgemäßen Kühl-Schmiermittels mit einem konventionellen Kühl-Schmiermittel verglichen. Das Fräsergebnis war im Vergleich der beiden Kühl-Schmiermittel nicht unterschiedlich. Beim ölfreien Kühl-Schmiermittel zeigte sich jedoch eine geringere Temperatur an der Fräsen-Oberfläche (280°C) im Vergleich zur Emulsion (350°C), wodurch die Standfestigkeit des Fräswerkzeugs um 9 % gesteigert werden konnte. BEISPIEL 3 [0042] In diesem Ausführungsbeispiel wurde ein etwa 3 cm x 3 cm dicker Kupferstab mit quadratischem Querschnitt und einer Länge von etwa 50 cm mittels einer Bandsäge in zwei etwa 25 cm lange Teile gesägt.Also in this embodiment, the performance of the inventive cooling lubricant was compared with a conventional cooling lubricant. The milling result was not different in comparison of the two cooling lubricants. However, the oil-free coolant lubricant exhibited a lower milling surface temperature (280 ° C) compared to the emulsion (350 ° C), which increased the tool life by 9%. EXAMPLE 3 In this embodiment, a roughly 3 cm x 3 cm thick copper rod of square cross section and about 50 cm long was sawn by means of a band saw into two parts about 25 cm long.
[0043] Es wurde kein Konzentrat zur Herstellung des ölfreien Kühl-Schmiermittels verwendet, sondern das Kühl-Schmiermittel enthaltend 5 Gew.-% Glycerin, 1,5 Gew.-% Triethanolamin, 0,15 Gew.-% Octansäure, sowie deionisiertes Wasser auf 100 Gew.-% wurde verwendungsfertig zum Endverbraucher geliefert.It was not a concentrate used to prepare the oil-free cooling lubricant, but the cooling lubricant containing 5 wt .-% glycerol, 1.5 wt .-% triethanolamine, 0.15 wt .-% octanoic acid, and deionized water to 100 wt .-% was delivered ready for use to the end user.
[0044] Bei der Verwendung des ölfreien Kühl-Schmiermittels konnte ein homogenes Schnittbild erzeugt werden, welches sich vom Schnittbild bei Verwendung eines Emulsions-Kühl-Schmiermittels nicht wesentlich unterschied. Vergleiche zwischen dem ölfreien Kühl-Schmiermittel und einem konventionellen Kühl-Schmiermittel zeigten eine Reduktion der Temperatur des Sägebandes um etwa 50°C und eine damit einhergehende Erhöhung der Nutzungsdauer des Sägebandes um etwa 3 %. BEISPIEL 4 [0045] In diesem Ausführungsbeispiel wurden zwei Polyoxymethylen (POM) Blöcke mittels einer CNC-Fräse bearbeitet, um eine Negativform für ein Spritzgussteil herzustellen. Es wurde ein TiN-beschichteter Schlichtfräser mit einem Kopfdurchmesser von 1,0 mm verwendet.When using the oil-free cooling lubricant, a homogeneous cross-sectional image could be generated, which did not differ significantly from the sectional view when using an emulsion-cooling lubricant. Comparisons between the oil-free cooling lubricant and a conventional cooling lubricant showed a reduction of the temperature of the saw blade by about 50 ° C and an associated increase in the service life of the saw blade by about 3%. EXAMPLE 4 In this embodiment, two polyoxymethylene (POM) blocks were machined by means of a CNC mill to make a negative mold for an injection molded part. A TiN coated sizing cutter having a head diameter of 1.0 mm was used.
[0046] Als Kühl-Schmiermittel wurde ein gebrauchsfertiges Produkt mit 6 Gew.-% Glycerin, 1 Gew.-% Triethanolamin, 0,3 Gew.-% Octansäure, sowie deionisiertem Wasser auf 100 Gew.-% verwendet, welches vor der Anwendung nicht mehr verdünnt werden musste.As a cool lubricant, a ready-to-use product with 6 wt .-% glycerol, 1 wt .-% triethanolamine, 0.3 wt .-% octanoic acid, and deionized water was used to 100 wt .-%, which before use no longer needed to be diluted.
[0047] Im Vergleich zu ölhaltigem Kühl-Schmierstoff konnte mit dem ölfreien Kühl-Schmiermittel bei gleicher Drehzahl der Fräse eine Reduktion der durchschnittlichen Fräskopftemperatur um etwa 40°C erzielt werden. Besonders bei der Bearbeitung von POM ist dies von Vorteil, da sich der Kunststoff bei Temperaturen über 220°C zu zersetzen beginnt, was zu einer Beeinträchtigung der Materialgüte führt. Durch die Reduktion der Fräskopftemperatur konnte in diesem Ausführungsbeispiel die Fräsgeschwindigkeit ohne negative Auswirkung auf das Fräsergebnis erhöht werden, wodurch eine Reduktion der Produktionszeit von etwa 50 Minuten auf etwa 35 Minuten erreicht wurde.In comparison to oil-containing coolant lubricant could be achieved with the oil-free coolant lubricant at the same speed of the cutter, a reduction in the average Fräskopftemperatur by about 40 ° C. This is particularly advantageous when working with POM, since the plastic begins to decompose at temperatures above 220 ° C, which leads to a deterioration of the material quality. By reducing the milling head temperature, the milling speed could be increased in this embodiment without a negative effect on the milling result, whereby a reduction in production time of about 50 minutes was achieved to about 35 minutes.
[0048] Bei der Herstellung des Spritzgussteils in diesem Ausführungsbeispiel mit sehr komplexen Strukturen wurde der Reinigungsaufwand durch die Verwendung des ölfreien Mittels im Vergleich zum emulsionsbasierten Mittel deutlich reduziert.In the production of the injection molded part in this embodiment with very complex structures, the cleaning effort was significantly reduced by the use of the oil-free agent compared to the emulsion-based agent.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3374171A (en) * | 1967-04-25 | 1968-03-19 | Mobil Oil Corp | Aqueous lubricant compositions containing an alkanolamine, a saturated organic acid and a polyoxyalkylene glycol |
| WO2002064713A1 (en) * | 2001-02-15 | 2002-08-22 | Ecolab Inc | Lubricant concentrate based on alcohols |
| CN104087407A (en) * | 2014-07-29 | 2014-10-08 | 马思特（上海）化学有限公司 | Low-skin-allergy synthetic metal cutting fluid and preparation method thereof |
| DE102014003215A1 (en) * | 2014-03-06 | 2015-05-28 | Clariant International Ltd. | Corrosion inhibiting compositions |
-
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- 2017-10-18 DE DE202017106304.6U patent/DE202017106304U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3374171A (en) * | 1967-04-25 | 1968-03-19 | Mobil Oil Corp | Aqueous lubricant compositions containing an alkanolamine, a saturated organic acid and a polyoxyalkylene glycol |
| WO2002064713A1 (en) * | 2001-02-15 | 2002-08-22 | Ecolab Inc | Lubricant concentrate based on alcohols |
| DE102014003215A1 (en) * | 2014-03-06 | 2015-05-28 | Clariant International Ltd. | Corrosion inhibiting compositions |
| CN104087407A (en) * | 2014-07-29 | 2014-10-08 | 马思特（上海）化学有限公司 | Low-skin-allergy synthetic metal cutting fluid and preparation method thereof |
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