CN109365931A - 电火花成形加工油包水型纳米工作液 - Google Patents

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    • B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
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Abstract

本发明涉及一种电火花成形加工领域的油包水型纳米工作液，该工作液由白矿物油、去离子水和复合乳化剂组成。配制时，先按比例要求将失水山梨糖醇脂肪酸酯和月桂醇聚氧乙烯醚混合，并搅拌至混合均匀，以形成复合乳化剂。然后按比例要求把去离子水、白矿物油、复合乳化剂混合，在常温下搅拌至混合均匀，以形成油包水型粗乳液。然后将油包水型粗乳液，置于80℃的恒温水浴锅中搅拌15分钟使其自乳化，最后将混合液置于常温下自然冷却。本发明的电火花成形加工油包水型纳米工作液具有稳定性高、绿色环保、使用安全、排屑能力强、加工高效、介电强度高等优点。

Description

电火花成形加工油包水型纳米工作液
技术领域
本发明涉及一种电火花成形加工油包水型纳米工作液。
背景技术
工作液对电火花成形加工的加工效率，电极损耗及加工工件的表面质量等工艺指标有重要的影响。此外，现代工业对加工的安全性及环保性的需求，也对电火花成形加工工作液提出了更高的要求。
应用于电火花成形加工领域的工作液，根据其主要成分大致可分为油类工作液和水基工作液两大类。
目前，较为常用的油类工作液是煤油，煤油的粘度低、介电强度较高，有利于工作液在加工间隙的渗透，保证了稳定的火花放电。但是从安全性的角度考虑，煤油的闪点低、安全性差，这使得放电加工时输入能量的最大值受到限制，影响其加工效率的提升。此外，煤油易挥发，加工时易释放有毒有害气体，严重污染操作环境，危害操作人员的身体健康。油类工作液一般含有三种化合物：芳香烃、环烷烃和链烷烃，其中链烷烃的稳定性最好。白矿物油是经过特殊深度精制后得到的矿物油，无色、无味，稳定性好。其基本组成为饱和烃结构，其中芳香烃及氮、硫等物质的含量近似于零。但是其成本较高，制备工艺不易掌握，因此不适合单独作为加工工作液使用，适合配制成油包水型工作液。相比于油包水型粗乳液，油包水型纳米工作液具有更好的稳定性，易于储存安放。
水基工作液主要包含乳化液、去离子水等。相比于油类工作液，水基工作液更为安全、环保。但是其介电强度相比于油类工作液要低得多，加工时会存在一定的电解现象，引起不稳定的火花放电。因此水基工作液主要应用于电火花线切割、电火花铣削、电火花高速小孔加工等加工间隙开放或加工面积小的领域，对于加工面积大、加工间隙较为封闭的电火花成形加工并不适用。此外，水基工作液还会引起机床及工件的锈蚀，增加维护成本。
发明内容
本发明目的在于提出一种新型电火花成形加工油包水型纳米工作液，能够较好地解决电火花成形加工用的油类工作液闪点低、易挥发、易产生有害气体等缺点，以及水基工作液介电强度低、易电解、易腐蚀机床工件等问题。
本发明的原理是：先按比例要求将失水山梨糖醇脂肪酸酯和月桂醇聚氧乙烯醚混合，并搅拌至混合均匀，以形成复合乳化剂。然后按比例要求把去离子水、白矿物油、复合乳化剂混合，在常温下搅拌至混合均匀，以形成油包水型粗乳液。然后将油包水型粗乳液，置于80℃的恒温水浴锅中，搅拌15分钟使其自乳化，最后将混合液置于常温下自然冷却。
本发明的电火花成形加工油包水型纳米工作液具有稳定性高、绿色环保、使用安全、排屑能力强、加工高效、介电强度高等优点。
具体实施方法
第一步按质量比173：27将失水山梨糖醇脂肪酸酯和月桂醇聚氧乙烯醚混合，并搅拌至混合均匀，以形成复合乳化剂；第二步按质量比2：(6～8)：(2～3)将去离子水、白矿物油、复合乳化剂在常温下混合，并搅拌至混合均匀，以形成油包水型粗乳液；第三步将油包水型粗乳液，置于80℃的恒温水浴锅中，并持续搅拌15分钟使其自乳化。最后将混合液从水浴锅中取出，置于常温下自然冷却，即可得到所要配制的电火花成形加工油包水型纳米工作液。

Claims (2)

1.一种电火花成形加工油包水型纳米工作液，其特征在于：该工作液由去离子水、白矿物油和复合乳化剂组成；复合乳化剂由质量配比为173:27的失水山梨糖醇脂肪酸酯和月桂醇聚氧乙烯醚配制而成，电火花成形加工油包水型纳米工作液中去离子水、白矿物油和复合乳化剂的质量配比为2：(6～8)：(2～3)。
2.如权利要求1所述的电火花成形加工油包水型纳米工作液，其特征在于：该电火花成形加工油包水型纳米工作液是由常温下搅拌得到的油包水型粗乳液进行高温处理后制得。
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