CN102627999B - 微晶玻璃加工用水基切削液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种微晶玻璃加工用水基切削液及其加工方法，其特征是所述的切削液由氟化物、乙二醇、清洗剂、消泡剂、pH值调节剂、pH值稳定剂和水组成，其重量百分比为：氟化物0.1-0.5%，乙二醇20-40%，清洗剂0.34-0.43%，消泡剂0.5-0.7%，pH值调节剂的加入量为将切削液的pH值调节到10-12，缓冲液4%-5%，水55%-75%，各组份之和为100%。本发明的切削液为无色透明液体，不含油质，低污染，加工时无泡沫，对机床无腐蚀，具有优异的冷却，润滑和清洗性能，可以提高切削工具的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种切削液，尤其是一种微晶玻璃加工用的切削液及其制备方法，具体地说是一种微晶玻璃加工用水基切削液及其制备方法。
背景技术
众所周知，微晶玻璃的机械强度要高于普通玻璃以及其它类型的陶瓷。在室温下，它与普通玻璃一样都是脆性材料，不具有可延性和可塑性，有较高的弹性，在荷重破坏之前呈现完全弹性的状态，并能形成分叉断裂。因为微晶玻璃硬度高，所以去除量很小，导致加工效率低。由于微晶玻璃硬度高、韧性小、导热性差，加工点附近的温度容易上升，刀具的磨损较大。这决定了切割微晶玻璃的刀具不同于金属加工，不能采用硬质合金或高速钢或其他金属加工用的刀具，这些刀具加工微晶玻璃时磨损极快。所以，微晶玻璃机械加工采用金刚石线锯的方法加工。这样就可以避免玻璃开裂或崩角等现象， 还可以提高加工效率。但是在金刚石线锯切割过程中，目前只能用清水进行冷却和清洗，存在清洗不到位，不能提高切削效率的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的玻璃线切割加工过程中存在的清水切削液切削效率低，清洗不到位的问题，设计一种能提高切削效率的同时能降低加工粗粮度并具有良好清洗效果的微晶玻璃加工用水基切削液，同时提供该切削液的制备方法。
本发明的技术方案之一是：
一种微晶玻璃加工用水基切削液，其特征是它由氟化物、乙二醇、清洗剂、消泡剂、pH值调节剂、缓冲液和水组成，其重量百分比为：
氟化物0.1-0.5%，
乙二醇 20-40%，
清洗剂 0.34-0.43%，
消泡剂 0.5-0.7%，
pH值调节剂的加入量为将切削液的pH值调节到10-12，
缓冲液4%-5%，
水55%-75%，
各组份之和为100%。
所述的氟化物为氟化钠、氟化钾和氟化铵中的一种或几种的组合。
所述的清洗剂为水系清洗剂，如洗洁精。
所述的pH值调节剂为有机碱中的乙二胺或者醇钠。
所述的消泡剂为磷酸三丁酯。
所述的缓冲液为氯化铵与浓氨水的混合液，二者的重量比为1：7。
本发明的技术方案之二是：
一种微晶玻璃加工用水基切削液的制备方法，其特征是它包括以下步骤：
第一步，将水总重量的至少60%和乙二醇加入搅拌罐中，控制重量称量误差小于±0.5%；
第二步，启动搅拌器；
第三步，搅拌大于3分钟后加入氟化物、清洗剂及消泡剂，其中氟化物应分至少3次放入；加入的间隔应大于2分钟，最后一次氟化物加入后至少搅拌2分钟；
第四步，加入余量的水后再搅拌10-15分钟；
第五步，将搅拌罐放入超声处理器上进行超声溶解10-15分钟；
第六步，停止超声，采样检查浓缩液外观；取少许液样置于量杯中，静止时间大于3分钟，之后对光亮处肉眼观察，液样应颜色透明，光亮，无分层，无明显沉降物，否则应再次将搅拌罐放入超声处理器上进行超声溶解后再检，直至满足要求；
第七步，向经超声处理好的切削液中加入适量pH值调节剂，调节溶液的pH值在10-12之间，再加入缓冲液，即可装桶称量而得到产品。
8、根据权利要求7所述的方法，其特征是所述的各组份的重量百分比为：
氟化物0.1-0.5%，乙二醇 20-40%，清洗剂 0.34-0.43%，消泡剂 0.5-0.7%，pH值调节剂的加入量为将切削液的pH值调节到10-12，缓冲液4%-5%，水55%-75%，各组份之和为100%。
所述的氟化物为氟化钠、氟化钾和氟化铵中的一种或几种的组合，所述的清洗剂为水系清洗剂，如洗洁精，所述的pH值调节剂为有机碱中的乙二胺或者醇钠，所述的消泡剂为磷酸三丁酯，所述的缓冲液为氨与氯化铵的混合液，二者的重量比为1：7。
本发明的有益效果：
1、本发明的切削液为无色透明液体，不含油质，低污染。
2、本发明的切削液加工时无泡沫，对机床无腐蚀。
3、本发明的切削液具有优异的冷却，润滑和清洗性能。
4、本发明的切削液可以提高切削工具的使用寿命。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一。
一种微晶玻璃加工用水基切削液，其制备步骤如下：
以配置1000ml的浓缩液为例：
按投料单规定，将450克的水和200克的乙二醇加入搅拌罐中：
称量误差小于±0.5%；
启动搅拌器；
搅拌大于3分钟后加入0.3g氟化钠（也可为氟化钾或氟化铵）及3.4克水系清洗剂（可为家用洗洁精）和5克消泡剂（磷酸三丁酯）；
氟化物应分三次放入；加入的间隔应大于2分钟，共加入1.0g，最后一次加入后的搅拌时间应大于2分钟；
将余量的水300克加入后应搅拌10-15分钟；
将搅拌罐放入超声处理器上进行超声溶解10-15分钟；
停止超声，采样检查浓缩液外观；
取少许液样置于量杯中，静止时间大于3分钟，之后对光亮处肉眼观察，液样应颜色透明，光亮，无分层，无明显沉降物，否则应超声后再检；
对超声处理好的切削液，加入乙二胺（或者醇钠）调节pH值在10-12之间，加入的乙二胺（或者醇钠）的总量为0.6克，加入预先配制好的作为缓冲制的氯化铵与浓氨水的混合液40克，氯化铵与浓氨水的重量比为1：7，即可装桶称量即可得到本发明的切削液1000克。
实施例二。
一种微晶玻璃加工用水基切削液，其制备步骤如下：
以配置1000ml的浓缩液为例：
按投料单规定，将330克的水和400克的乙二醇加入搅拌罐中：
称量误差小于±0.5%；
启动搅拌器；
搅拌大于3分钟后加入1.7g氟化钠（也可为氟化钾或氟化铵）及4.3克水系清洗剂（可为家用洗洁精）和7克消泡剂（磷酸三丁酯）；
氟化物应分三次放入；加入的间隔应大于2分钟，共加入5.1g，最后一次加入后的搅拌时间应大于2分钟；
将余量的水202克加入后应搅拌10-15分钟；
将搅拌罐放入超声处理器上进行超声溶解10-15分钟；
停止超声，采样检查浓缩液外观；
取少许液样置于量杯中，静止时间大于3分钟，之后对光亮处肉眼观察，液样应颜色透明，光亮，无分层，无明显沉降物，否则应超声后再检；
对超声处理好的切削液，加入乙二胺（或者醇钠）调节pH值在10-12之间，加入的乙二胺（或者醇钠）的总量为1.6克，加入预先配制好的作为缓冲制的氯化铵与浓氨水的混合液50克，氯化铵与浓氨水的重量比为1：7，即可装桶称量即可得到本发明的切削液1000克。
实施例三。
一种微晶玻璃加工用水基切削液，其制备步骤如下：
以配置1000ml的浓缩液为例：
按投料单规定，将450克的水和300克的乙二醇加入搅拌罐中：
称量误差小于±0.5%；
启动搅拌器；
搅拌大于3分钟后加入1.6g氟化钠（也可为氟化钾或氟化铵）及4克水系清洗剂（可为家用洗洁精）和5克消泡剂（磷酸三丁酯）；
氟化物应分三次放入；加入的间隔应大于2分钟，共加入4.8g，最后一次加入后的搅拌时间应大于2分钟；
将余量的水190克加入后应搅拌10-15分钟；
将搅拌罐放入超声处理器上进行超声溶解10-15分钟；
停止超声，采样检查浓缩液外观；
取少许液样置于量杯中，静止时间大于3分钟，之后对光亮处肉眼观察，液样应颜色透明，光亮，无分层，无明显沉降物，否则应超声后再检；
对超声处理好的切削液，加入乙二胺（或者醇钠）调节pH值在10-12之间，加入的乙二胺（或者醇钠）的总量为5.2克，加入预先配制好的作为缓冲制的氯化铵与浓氨水的混合液41克，氯化铵与浓氨水的重量比为1：7，即可装桶称量即可得到本发明的切削液1000克。
实施例四。
一种微晶玻璃加工用水基切削液，其制备步骤如下：
以配置1000ml的浓缩液为例：
按投料单规定，将360克的水和400克的乙二醇加入搅拌罐中：
称量误差小于±0.5%；
启动搅拌器；
搅拌大于3分钟后加入1.5g氟化钠（也可为氟化钾或氟化铵）及3.8克水系清洗剂（可为家用洗洁精）和5.2克消泡剂（磷酸三丁酯）；
氟化物应分三次放入；加入的间隔应大于2分钟，共加入4.5g，最后一次加入后的搅拌时间应大于2分钟；
将余量的水172克加入后应搅拌10-15分钟；
将搅拌罐放入超声处理器上进行超声溶解10-15分钟；
停止超声，采样检查浓缩液外观；
取少许液样置于量杯中，静止时间大于3分钟，之后对光亮处肉眼观察，液样应颜色透明，光亮，无分层，无明显沉降物，否则应超声后再检；
对超声处理好的切削液，加入乙二胺（或者醇钠）调节pH值在10-12之间，加入的乙二胺（或者醇钠）的总量为4.5克，加入预先配制好的作为缓冲制的氯化铵与浓氨水的混合液50克，氯化铵与浓氨水的重量比为1：7，即可装桶称量即可得到本发明的切削液1000克。
上述四个实施例通过本发明的调制办法，即可得到适合不同条件的切削液，满足加工要求。
对比于清水作为切削液加工，加工效果评价如下表：
由上表可以看出，本发明确实对于切片质量及切削效率有了很大的提高。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (6)
1.一种微晶玻璃加工用水基切削液的制备方法，其特征是它包括以下步骤：
第一步，将水总重量的至少60%和乙二醇加入搅拌罐中，控制重量称量误差小于±0.5%；
第二步，启动搅拌器；
第三步，搅拌大于3分钟后加入氟化物、清洗剂及消泡剂，其中氟化物应分至少3次放入；加入的间隔应大于2分钟，最后一次氟化物加入后至少搅拌2分钟；
第四步，加入余量的水后再搅拌10-15分钟；
第五步，将搅拌罐放入超声处理器上进行超声溶解10-15分钟；
第六步，停止超声，采样检查浓缩液外观；取少许液样置于量杯中，静止时间大于3分钟，之后对光亮处肉眼观察，液样应颜色透明，光亮，无分层，无明显沉降物，否则应再次将搅拌罐放入超声处理器上进行超声溶解后再检，直至满足要求；
第七步，向经超声处理好的切削液中加入适量pH值调节剂，调节溶液的pH值在10-12之间，再加入缓冲液，即可装桶称量而得到产品；
经上述各步制备而得的微晶玻璃加工用水基切削液产品中各组份的重量百分比为：
氟化物0.1-0.5%，乙二醇 20-40%，清洗剂 0.34-0.43%，消泡剂 0.5-0.7%，pH值调节剂的加入量为将切削液的pH值调节到10-12，缓冲液4%-5%，水55%-75%，各组份之和为100%。
2.根据权利要求1所述的微晶玻璃加工用水基切削液，其特征是所述的氟化物为氟化钠、氟化钾和氟化铵中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的清洗剂为水系清洗剂。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的pH值调节剂为有机碱中的乙二胺或者醇钠。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的消泡剂为磷酸三丁酯。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的缓冲液为氯化铵与浓氨水的混合液，二者的重量比为1：7。
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