CN106590890A - 半合成水性不锈钢伺服电机轴芯切削液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种半合成水性不锈钢伺服电机轴芯切削液，其组分及质量百分含量为：石蜡基中性基础油3‑30％、合成酯3‑30％、油性剂3‑30％、阴离子表面活性剂5‑10％、非离子表面活性剂5‑10％、防锈剂5‑15％、极压剂0‑15％、消泡剂1‑3％、杀菌剂0‑2％、余量为水。本发明使用聚氧乙烯醚脂肪醇二硫代乙醇加成物较传统的聚氧乙烯醚脂肪醇使用量上减少1个数量级，而且高溶度试用下泡沫低，有效解决聚氧乙烯醚脂肪醇泡沫问题。聚氧乙烯醚脂肪醇二硫代乙醇加成物在切削，磨削的过程中也较之提供极压剂的辅助作用。

Description

半合成水性不锈钢伺服电机轴芯切削液及其制备方法
技术领域
本发明属于切削液领域，涉及伺服电机轴芯，尤其是一种半合成水性不锈钢伺服电机轴芯切削液及其制备方法。
背景技术
半合成切削液是一种介于乳化液和合成切削液之间的新型金属加工液产品。由于它既有像乳化切削液那样的润滑性、防锈性，又有像合成切削液那样的清洗性、渗透性、长寿命等优异的综合性能，所以作为高技术加工机械的切削液已被国内外机械加工业所承认，其杰出的通用性导致广泛用于金属切削、研磨等工艺，逐步发展为乳化液和合成液的替代产品。
不锈钢伺服电机轴芯要具备耐蚀能力，高强度扭矩下机械性能，所以含铬量达12％以上，与氧化性介质接触中，由于电化学作用，表面很快形成一层富铬的钝化膜，保护金属内部不受腐蚀；但在非氧化性腐蚀介质中，仍不易形成坚固的钝化膜。为了提高钢的耐蚀能力和机械强度，通常增大铬的比例或添加可以促进钝化的合金元素，加Ni、Mo、Mn、Cu、Nb、Ti、W、Co等，这些元素不仅提高了钢的抗腐蚀能力，同时改变了钢的内部组织以及物理力学性能。所含的合金元素对切削加工性影响很大，有的甚至很难切削。
不锈钢伺服电机轴芯的切削加工性比中碳钢差得多，以普通45号钢的切削加工性作为100％，奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti的相对切削加工性为40％；铁素体不锈钢1Cr28为48％；马氏体不锈钢2Cr13为55％。其中，以奥氏体和奥氏体+铁素体不锈钢的切削加工性最差。不锈钢在切削过程中有如下几方面特点：
1.加工硬化严重：2.切削力大：3.切削温度高：4.刀具易磨损：
现有技术中，普遍使用切削液对不锈钢伺服电机轴芯进行切削，磨削加工，具有以下缺点：
一是切削润滑性不足，会对制件表面造成刮伤，擦伤，为解决以上问题，普遍采用在切削液中加入氯代烃，加强润滑性；然而，废液对环境造成破坏；
二是磨削加工过程中产生悬浮颗粒，影响正常的磨削加工。
三是切削液在供液过程中会在供液管路中产生凝絮，造成管路堵塞，影响正常供液。
因此，需要一种用于不锈钢伺服电机轴芯切削，磨削加工的切削液，使用时能够避免切削，磨削产生的细屑粘附在刀具，砂轮制件上，并有很好的清洗性，从而保证轴芯的表面质量，并且在供液过程中不会在管路中产生凝絮，保持管路通畅，同时，具有环境友好的特性，符合对切削液关于无毒、无腐蚀、稳定性好和透明度好的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种能够保证轴芯表面质量、不会在管路中产生凝絮、环境友好、无毒、无腐蚀、稳定性好、透明度好的半合成水性不锈钢伺服电机轴芯切削液及其制备方法。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：
一种半合成水性不锈钢伺服电机轴芯切削液，其组分及质量百分含量为：
石蜡基中性基础油 3-30％、
合成酯 3-30％、
油性剂 3-30％、
阴离子表面活性剂 5-10％、
非离子表面活性剂 5-10％、
防锈剂 5-15％、
极压剂 0-15％、
消泡剂 1-3％、
杀菌剂 0-2％、
余量为水。
而且，所述的合成酯为季戊四醇酯。
而且，所述的油性剂为金刚烷酸链烷醇胺酯。
而且，所述的阴离子表面活性剂为十二烷基二苯醚二磺酸二钠。
而且，所述的非离子表面活性剂为聚氧乙烯醚脂肪醇二硫代乙醇加成物。
而且，所述的防锈剂为蓖麻油酸、12-羟基硬酯酸与马来酸酐、琥珀酸酐所形成的半脂。
而且，所述的极压剂为脂肪酸酰胺硼酸盐。
而且，所述的消泡剂为聚醚型消泡剂。
而且，所述的杀菌剂为碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯。
切削液制备方法为：先将石蜡基中性基础油加热至50-60℃，再加入合成酯、油性剂，形成基础油体系，后在水中加入防绣剂、极压剂、消泡剂、杀菌剂形成水相体系,再把两体系混合并用阴离子及非离子表面活性剂调整平衡即得本发明产品。
本发明采用的非离子表面活性剂为聚氧乙烯醚脂肪醇二硫代乙醇加成物为双子型表面活性剂(Gemini surfactants)，双子表面活性剂是一类分子中含有两个或两个以上亲水亲油基团的表面活性剂。从分子结构上看，双子表面活性剂相似于两个单链表面活性剂分子的聚结，故又称为“孪连型表面活性剂”。与传统的非离子表面活性剂比较，在两相的界面排布上，较传统表面活性剂只有一端为亲油，一端亲水，排布的更加紧密，水中油相分布颗粒小，从外观上即可分辨，同样的比例的油，表面活性剂，使用传统的非离子表面活性剂的稀释液状态为白色至微白色的不透明液体；使用双子型表面活性剂的稀释液为微蓝色透明液体至无色透明液体。在同等的比例的稀释液做泡沫测试，双子型表面活性剂的起泡高度，5min后消泡高度，均较传统的非离子表面活性剂无区别。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明使用聚氧乙烯醚脂肪醇二硫代乙醇加成物较传统的聚氧乙烯醚脂肪醇使用量上减少1个数量级，而且高溶度试用下泡沫低，有效解决聚氧乙烯醚脂肪醇泡沫问题。聚氧乙烯醚脂肪醇二硫代乙醇加成物在切削，磨削的过程中也较之提供极压剂的辅助作用。
2、本发明在制备过程中加入合成酯，提高了生物降解能力、氧化稳定性及闪点，其使用对环境友好，具有较高性价比。适用不锈钢伺服电机轴芯的切削、磨削加工。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
实施例1：
一种半合成水性不锈钢伺服电机轴芯切削液，其组分及质量百分含量为：
本切削液的制备方法为：
先将石蜡基中性基础油60SN加热至50-60℃后加入季戊四醇酯和金刚烷酸链烷醇胺酯，形成基础油体系，后在水中加入蓖麻油酸、12-羟基硬酯酸与马来酸酐、琥珀酸酐所形成的半脂、脂肪酸酰胺硼酸盐、聚醚型消泡剂、碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯形成水相体系，再把两体系混合并用阴离子及非离子表面活性剂调整平衡即得本发明产品。
聚氧乙烯醚脂肪醇二硫代乙醇加成物的制备方法为：由脂肪醇与环氧乙烷(EO)通过乙氧基化反应制得，得到的反应产物，再和环二硫乙烷开环加成得到。
实施例2：
一种半合成水性不锈钢伺服电机轴芯切削液，其组分及质量百分含量为：
实施例3：
一种半合成水性不锈钢伺服电机轴芯切削液，其组分及质量百分含量为：
切削液的性能可分为加工性能、理化性能、环卫性能三个大的方面评判。在使用工厂的测试结果：
一)切削加工兑水比例为1:5-8倍，加工质量(加工精度和已加工表面完整性(表面粗糙度、表面变质层、残留应力))、加工效率，相对于过去使用的乳化液有10％的提升，刀具、能耗、维持不变，使用周期由3-4个月提升至10-12个月，切屑处理及其废液处理变得容易。
二)磨削加工兑水比例为1:10-15倍，加工质量(加工精度和已加工表面完整性(表面粗糙度、表面变质层、残留应力))、加工效率，相对于过去使用的全合成加工液有5％的提升，砂轮、能耗、均下降20％，使用周期长达一年半，切屑处理及其废液处理维持不变。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种半合成水性不锈钢伺服电机轴芯切削液，其组分及质量百分含量为：
石蜡基中性基础油3-30％、
合成酯3-30％、
油性剂3-30％、
阴离子表面活性剂5-10％、
非离子表面活性剂5-10％、
防锈剂5-15％、
极压剂0-15％、
消泡剂1-3％、
杀菌剂0-2％、
余量为水。
2.根据权利要求1所述的半合成水性不锈钢伺服电机轴芯切削液，其特征在于：所述的合成酯为季戊四醇酯。
3.根据权利要求1所述的半合成水性不锈钢伺服电机轴芯切削液，其特征在于：所述的油性剂为金刚烷酸链烷醇胺酯。
4.根据权利要求1所述的半合成水性不锈钢伺服电机轴芯切削液，其特征在于：所述的阴离子表面活性剂为十二烷基二苯醚二磺酸二钠。
5.根据权利要求1所述的半合成水性不锈钢伺服电机轴芯切削液，其特征在于：所述的非离子表面活性剂为聚氧乙烯醚脂肪醇二硫代乙醇加成物。
6.根据权利要求1所述的半合成水性不锈钢伺服电机轴芯切削液，其特征在于：所述的防锈剂为蓖麻油酸、12-羟基硬酯酸与马来酸酐、琥珀酸酐所形成的半脂。
7.根据权利要求1所述的半合成水性不锈钢伺服电机轴芯切削液，其特征在于：所述的极压剂为脂肪酸酰胺硼酸盐。
8.根据权利要求1所述的半合成水性不锈钢伺服电机轴芯切削液，其特征在于：所述的消泡剂为聚醚型消泡剂。
9.根据权利要求1所述的半合成水性不锈钢伺服电机轴芯切削液，其特征在于：所述的杀菌剂为碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯。
10.根据权利要求1所述的半合成水性不锈钢伺服电机轴芯切削液，其特征在于：制备方法为：先将石蜡基中性基础油加热至50-60℃，再加入合成酯、油性剂，形成基础油体系，后在水中加入防绣剂、极压剂、消泡剂、杀菌剂形成水相体系,再把两体系混合并用阴离子及非离子表面活性剂调整平衡即得本发明产品。
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