CN110129119B - 一种elid磨削塑性材料专用磨削液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种ELID磨削塑性材料专用磨削液及其制备方法，属于精密超精密磨削技术领域。本发明由油性剂、乳化剂、防锈剂、缓蚀剂、消泡剂、稳定剂、杀菌剂、抗雾添加剂、自来水和电解添加剂按比例配制而成。本发明在具有传统磨削液冷却、润滑、防锈蚀等功能的同时，还具有优良的导电性能和电解成膜特性，能满足ELID磨削加工的要求。将本发明应用于塑性材料ELID磨削加工中能够大幅减少磨屑粘结和砂轮堵塞现象，提高加工效率和加工精度。并且本发明中的抗雾配方可以有效抑制高速磨削时油雾的产生现象，对环境友好，防止危害操作人员健康。

Description

一种ELID磨削塑性材料专用磨削液及其制备方法
技术领域
本发明涉及精密超精密磨削技术领域，尤其涉及一种ELID磨削塑性材料专用磨削液及其制备领域。
背景技术
目前，较高的工件表面质量绝大多数通过磨削加工获得。通常采用的普通树脂类砂轮或陶瓷类砂轮在磨削加工过程中自身损耗严重，砂轮的形状尺寸难以保证，使得加工出的工件尺寸精度一致性较差。在塑性材料磨削加工过程中，容易造成砂轮堵塞严重，从而导致工件烧伤，加工效率下降。ELID磨削技术可以对砂轮实施在线电解修锐，使砂轮在磨削过程中时刻保持良好的磨削性能，避免因砂轮堵塞造成的烧伤，提高加工效率。并且ELID磨削技术所采用的砂轮为金属基超硬磨料砂轮，砂轮在电解修锐过程中与ELID专用磨削液发生反应生成的氧化膜，可以在磨削加工的同时对工件表面进行抛光，提高工件表面加工质量。
发明内容
本发明克服了现有的普通磨削液在塑性材料磨削加工中，被加工件表面质量差、砂轮堵塞严重、容易产生烧伤、无法实现精密加工等问题。在ELID磨削加工中应用该磨削液能大幅减少磨屑粘结及砂轮堵塞现象、防止工件烧伤，提高塑性材料加工表面质量和精度，满足加工要求。
一种ELID磨削塑性材料专用磨削液及其制备方法，其特征在于，各成分按照体积含量包括：油性剂3～10％，乳化剂2～10％，防锈剂5～10％，缓蚀剂1～5％，消泡剂0.2～1.5％，稳定剂1～5％，杀菌剂1～5％，抗雾添加剂1～5％，自来水50～80％，电解添加剂0.5～3％。
所述的一种ELID磨削塑性材料专用磨削液及其制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：
S1将防锈剂、缓蚀剂混合均匀后静置0.2～1h，加热至40～60℃；
S2将油性剂、乳化剂、消泡剂、润滑剂、杀菌剂、抗雾添加剂混合均匀后加热至35℃；
S3将S1、S3中两种液体与自来水混合均匀，加热至40℃，保温0.2～0.5h；
S4在S3所得溶液中加入电解添加剂并混合均匀，得到ELID磨削塑性材料专用磨削液。
所述的油性剂为机油与羊毛脂按照5:1的比例混合的混合液。
所述的乳化剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂，阴离子表面活性包括醇醚羧酸盐和聚氧乙烯烷氧基醚磺酸钠，非离子表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚和十二烷基酚聚氧乙烯醚，它们能使油性物质与水均匀混合，维持溶液的稳定。
所述的防锈剂为苯乙醇胺、碳酸钠和碳酸胺按照5:1:1的比例配制的混合液，它们能延缓、防止机床和工件生锈，延长机床的使用寿命。
所述的缓蚀剂为苯甲酸钠与苯并三氮唑按照4:1的比例配制的混合液，它们能防止和延缓工件腐蚀，保护工件表面。
所述的消泡剂为改性的聚硅氧烷类消泡剂，它能有效抑制泡沫的产生，加速泡沫的消失，防止泡沫过多影响磨削液的性能。
所述的稳定剂为斯盘-80，它可以维持乳化油的稳定，减轻乳化油的分层现象。
所述的杀菌剂为苯酚和异噻唑啉酮按照1:3的比例配制的混合物，它们能抑制溶液中细菌的滋生，延长磨削液的使用寿命。
所述的抗雾添加剂为聚环氧乙烷与聚甲基丙烯酰胺按照1:1的比例配制的混合物，它们能抑制高速磨削过程中油雾的产生，防止污染作业环境、危害操作人员健康。
所述的电解添加剂为硫酸钠与磷酸钠按照2:1的比例配制的混合物，它们能增强溶液的导电性，满足ELID磨削加工的要求。
本发明在具有传统磨削液冷却、润滑、防锈蚀等功能的同时，还具有优良的导电性能和电解成膜特性，能满足ELID磨削加工的要求。将本发明应用于塑性材料ELID磨削加工中能够大幅减少磨屑粘结和砂轮堵塞现象，提高加工效率和加工精度。并且本发明中的抗雾配方可以有效抑制高速磨削时油雾的产生现象，对环境友好，防止危害操作人员健康。
具体实施方式
实施例1：
(1)一种ELID磨削塑性材料专用磨削液，其中各成分按照体积含量包括：油性剂8％，乳化剂8％，防锈剂6％，缓蚀剂2％，消泡剂1％，稳定剂3％，杀菌剂3％，抗雾添加剂4％，自来水63％，电解添加剂2％。
(2)将防锈剂、缓蚀剂混合均匀后静置0.8h，加热至40℃；
(3)将油性剂、乳化剂、消泡剂、润滑剂、杀菌剂、抗雾添加剂混合均匀后加热至35℃；
(4)将两种液体与自来水混合均匀，加热至40℃，保温0.2h；
(5)在所得溶液中加入电解添加剂并混合均匀，得到ELID磨削塑性材料专用磨削液。
实施例2
(1)一种ELID磨削塑性材料专用磨削液，其中各成分按照体积含量包括：油性剂4％，乳化剂4％，防锈剂10％，缓蚀剂5％，消泡剂0.7％，稳定剂1.8％，杀菌剂4％，抗雾添加剂4％，自来水65.5％，电解添加剂1％。
(2)将防锈剂、缓蚀剂混合均匀后静置0.5h，加热至40℃；
(3)将油性剂、乳化剂、消泡剂、润滑剂、杀菌剂、抗雾添加剂混合均匀后加热至35℃；
(4)将两种液体与自来水混合均匀，加热至40℃，保温0.2h；
(5)在所得溶液中加入电解添加剂并混合均匀，得到ELID磨削塑性材料专用磨削液。应用实施例1、2中的ELID磨削塑性材料专用磨削液和市售普通磨削液，在相同的磨削条件下进行H62黄铜平面磨削，所得的加工效果如表1所示。
表1磨削加工效果
类别 表面粗糙度Ra(μm) 磨削效率(s/片)
市售普通磨削液 0.087 153
实施例1 0.053 107
实施例2 0.069 96

Claims (6)

1.一种ELID磨削塑性材料专用磨削液，其特征在于，各成分按照体积含量包括：油性剂3~10%，乳化剂2~10%，防锈剂5~10%，缓蚀剂1~5%，消泡剂0.2~1.5%，稳定剂1~5%，杀菌剂1~5%，抗雾添加剂1~5%，自来水50~80%，电解添加剂0.5~3%；所述的油性剂为机油与羊毛脂按照5:1的比例混合的混合液；所述的稳定剂为斯盘-80；所述的抗雾添加剂为聚环氧乙烷与聚甲基丙烯酰胺按照1:1的比例配制的混合物；所述的电解添加剂为硫酸钠与磷酸钠按照2:1的比例配制的混合物，能增强溶液的导电性；
所述的乳化剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂，阴离子表面活性包括醇醚羧酸盐和聚氧乙烯烷氧基醚磺酸钠，非离子表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚和十二烷基酚聚氧乙烯醚。
2.根据权利要求1所述的一种ELID磨削塑性材料专用磨削液，其特征在于，该磨削液的制备步骤如下：
S1将防锈剂、缓蚀剂混合均匀后静置0.2~1h，加热至40~60℃；
S2将油性剂、乳化剂、消泡剂、润滑剂、杀菌剂、抗雾添加剂混合均匀后加热至35℃；
S3将S1、S2 中两种液体与自来水混合均匀，加热至40℃，保温0.2~0.5h；
S4在S3所得溶液中加入电解添加剂并混合均匀，得到ELID磨削塑性材料专用磨削液。
3.根据权利要求1所述的一种ELID磨削塑性材料专用磨削液，其特征在于，所述的防锈剂为苯乙醇胺、碳酸钠和碳酸胺按照5:1:1的比例配制的混合液。
4.根据权利要求1所述的一种ELID磨削塑性材料专用磨削液，其特征在于，所述的缓蚀剂为苯甲酸钠与苯并三氮唑按照4:1的比例配制的混合液。
5.根据权利要求1所述的一种ELID磨削塑性材料专用磨削液制备方法，其特征在于，所述的消泡剂为改性的聚硅氧烷类消泡剂，它能有效抑制泡沫的产生，加速泡沫的消失，防止泡沫过多影响磨削液的性能。
6.根据权利要求1所述的一种ELID磨削塑性材料专用磨削液，其特征在于，所述的杀菌剂为苯酚和异噻唑啉酮按照1:3的比例配制的混合物。
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