CN111117752A - 一种铝合金滚磨光整加工用磨液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属滚磨光整加工技术领域，提供一种铝合金滚磨光整加工用磨液及其制备方法，所述铝合金滚磨光整加工用磨液由油酸三乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠、双氧水、其他助剂、水按一定比例混合制备而成。有较好的润滑性，在铝合金表面较好的成膜以避免磨具对试件表面的过度滑擦。有较好的清洗性，试件表面不存在凹坑、裂纹等缺陷，表面粗糙度值等级可在原基础上提高2~3个等级，并且试件表面获得镜面效果。大大缩短了滚磨光整加工时间，提高了加工效率，节约了相应的成本。磨液的稳定性相对提高，磨液的使用率大大增加。磨液的组分对环境无污染，对工作人员无伤害。并且磨液的配制工艺非常简单。环保无污染，无对人体伤害的问题。

Description

一种铝合金滚磨光整加工用磨液及其制备方法
技术领域
本发明属于滚磨光整加工技术领域，具体涉及一种铝合金滚磨光整加工用磨液及其制备方法。
背景技术
铝合金件的表面抛光方法有化学机械抛光、阳极氧化处理、和化学抛光等方式。化学机械抛光液常以表面活性剂、二氧化硅微粉、硅溶胶搅拌配制形成。阳极氧化镜面抛光液常由氧化铝微粉、分散剂、润湿剂、表面活性剂、缓冲剂配制形成。化学抛光常以硫酸、磷酸、硝酸为基础液配制形成。化学机械抛光和阳极氧化抛光中都具有抛光作用的颗粒物质，使用时需分散在抛光液中，抛光液的长期稳定性较难保证。化学抛光中使用的强酸不仅会对环境造成一定的损害，而且在操作过程中也具有一定的危险性。滚磨光整加工操作简单、成本低。并且加工过程中使用的磨液多为水基加工液，稳定性好、易于生物降解。
现今市场上出售的滚磨加工磨液主要起润滑作用和清洗作用，并通过改变油性剂和表面活性剂的成分来改善磨液的性能，方法相对比较单一。如专利CN 105778863 A 提出一种铝轮滚磨光整加工用磨液，该磨液由表面活性剂AES 和6501、清洗剂AEO等构成，通过添加表面活性剂和清洗剂增强了磨液的润滑性和清洗性，清除了铝轮表面的浮锈或氧化皮并使得表面光亮度提高，但由于缺乏起到平整作用的化学添加剂，加工后铝轮表面粗糙度值仍较高且下降较慢，去凸效率低。
发明内容
本发明针对上述问题，提供了一种铝合金滚磨光整加工用磨液及其制备方法，该铝合金滚磨光整加工用磨液低成本、高效率、环保型，在提高铝合金表面光亮度的同时降低铝合金表面粗糙度值，达到铝合金表面高效光整的目的。在保证环保的前提下，提高磨液的助磨、抛光效果，使得表面磨痕去除效率提高、表面粗糙度值下降率增加、光亮度有效提高。该磨液具有较好的润滑、清洗、去凸、上光性能。
本发明由如下技术方案实现的：一种铝合金滚磨光整加工用磨液，由如下重量份的原料制成：油酸三乙醇胺17~19份、十二烷基苯磺酸钠1~1.5份、双氧水0.2~2份、其他助剂0.4~0.46份、水350~400份。
所述其他助剂为：成膜促进剂、缓蚀剂A、缓蚀剂B，三者重量比为5:1:0.5-2；其中：成膜促进剂为氟化钠；缓蚀剂A为硅酸钠、缓蚀剂B为硫脲。
制备所述的铝合金滚磨光整加工用磨液的方法，步骤如下：
（1）水中依次加入十二烷基苯磺酸钠、其他助剂，边加边搅拌5分钟；
（2）再加入双氧水，边加边搅拌3分钟；
（3）最后加入油酸三乙醇胺，边加边搅拌8分钟，至溶液成浅黄色即为铝合金滚磨光整加工用磨液。
与现有技术相比，本发明有如下有益效果：
本发明所制备的铝合金滚磨光整加工用磨液具有较好的润滑性，能够在铝合金表面较好的成膜以避免磨具对试件表面的过度滑擦。同时磨液具有较好的清洗性，能够避免试件表面粘附磨屑，具有良好的光亮效果。如图1所示，采用去离子水与采用该磨液进行滚磨光整加工后，表面由机械加工产生的刀痕都被完全去除，且表面都不存在凹坑、裂纹等缺陷。但滚磨光整加工40min后，磨液作用下表面初始粗糙度Ra值从0.220μm下降到0.055μm，去离子水作用下表面初始粗糙度Ra值从0.201μm仅下降到0.120μm，该磨液作用下的加工效率远高于去离子水作用下的加工效率，如图2所示。并且如图3所示，经滚磨光整加工后，磨液作用下的试件具有良好的镜面效果且试件表面的英文字母清晰可见，但去离子水作用下的试件表面的英文字母模糊不清，该磨液作用下的光亮效果远高于去离子水作用下的光亮效果。
磨液的使用大大缩短了滚磨光整加工时间，提高了加工效率，节约了相应的成本。磨液的稳定性相对提高，长时间存放不会存在分层现象，磨液的使用率大大增加。磨液的组分对环境无污染，对工作人员无伤害。并且磨液的配制工艺非常简单。
附图说明
图1是铝合金试件滚磨光整加工前后的表面形貌图，(a)是滚磨光整加工前的表面形貌图；(b)是去离子水作用下滚磨光整加工后的表面形貌图；(c)是本发明磨液作用下滚磨光整加工后的表面形貌图。
图2是铝合金试件在不同液体介质作用下滚磨光整加工后表面粗糙度值随时间变化的曲线图。
图3是铝合金试件滚磨光整加工后的镜面效果图，(a)是去离子水作用下滚磨光整加工后的镜面效果图；(b)是本发明磨液作用下滚磨光整加工后的镜面效果图。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1：一种铝合金滚磨光整加工用磨液是由下述重量份的组分组成：油酸三乙醇胺17份、十二烷基苯磺酸钠1份、双氧水1.2份、成膜促进剂0.3份、缓蚀剂A 0.06份、缓蚀剂B 0.06份、水380份。其中：成膜促进剂为氟化钠；缓蚀剂A为硅酸钠、缓蚀剂B为硫脲。
制备所述的铝合金滚磨光整加工用磨液的方法，步骤如下：
（1）380份水放入烧杯中，再依次取1份十二烷基苯磺酸钠、0.3份成膜促进剂、0.06份缓蚀剂A、0.06份缓蚀剂B，边依次加入烧杯内边搅拌5分钟；
（2）取1.2份双氧水，边加边搅拌3分钟；
（3）取17份油酸三乙醇胺，边加边搅拌8分钟，至溶液成浅黄色即为铝合金滚磨光整加工用磨液。
采用该工艺制备的磨液对铝合金板件表面进行滚磨光整加工40min，表面初始粗糙度Ra值从0.210μm下降到0.058μm。而采用去离子水对铝合金板件表面进行滚磨光整加工40min，表面初始粗糙度Ra值从0.201μm仅下降到0.120μm。
采用该工艺制备的磨液使得铝合金试件表面粗糙度值下降率明显高于去离子水作用下的情况。该磨液作用下使得试件表面清洁且光亮，平整去凸效率提高，表面质量明显提高。
实施例2：一种铝合金滚磨光整加工用磨液是由下述重量份的组分组成：油酸三乙醇胺19份、十二烷基苯磺酸钠1.5份、双氧水1.2份、成膜促进剂0.3份、缓蚀剂A 0.06份、缓蚀剂B 0.06份、水380份。制备所述的铝合金滚磨光整加工用磨液的方法同实施例1所述方法。
采用该工艺制备磨液对铝合金板件表面进行滚磨光整加工40min，表面初始粗糙度Ra值从0.230μm下降到0.060μm。而采用去离子水对铝合金板件表面进行滚磨光整加工40min，表面初始粗糙度Ra值从0.201μm仅下降到0.120μm。采用该工艺制备的磨液使得铝合金试件表面粗糙度值下降率明显高于去离子水作用下的情况。该磨液作用下使得试件表面清洁且光亮，平整去凸效率提高，表面质量明显提高。
实施例3：一种铝合金滚磨光整加工用磨液是由下述重量份的组分组成：油酸三乙醇胺18份、十二烷基苯磺酸钠1.3份、双氧水1.2份、成膜促进剂0.3份、缓蚀剂A 0.06份、缓蚀剂B 0.06份、水380份。其制备方法同实施例1所述方法。
采用该工艺制备磨液对铝合金板件表面进行滚磨光整加工40min，表面初始粗糙度Ra值从0.220μm下降到0.055μm。而采用去离子水对铝合金板件表面进行滚磨光整加工40min，表面初始粗糙度Ra值从0.201μm仅下降到0.120μm。采用该工艺制备的磨液使得铝合金试件表面粗糙度值下降率明显高于去离子水作用下的情况。该磨液作用下使得试件表面清洁且光亮，平整去凸效率提高，表面质量明显提高。
实施例4：一种铝合金滚磨光整加工用磨液是由下述重量份的组分组成：油酸三乙醇胺18 份、十二烷基苯磺酸钠1.3份、双氧水0.2份、成膜促进剂0.25份、缓蚀剂A 0.05份、缓蚀剂B 0.1份、水350份。其制备方法同实施例1所述方法。
采用该工艺制备磨液对铝合金板件表面进行滚磨光整加工40min，表面初始粗糙度Ra值从0.218μm下降到0.059μm。而采用去离子水对铝合金板件表面进行滚磨光整加工40min，表面初始粗糙度Ra值从0.201μm仅下降到0.120μm。采用该工艺制备的磨液使得铝合金试件表面粗糙度值下降率明显高于去离子水作用下的情况。该磨液作用下使得试件表面清洁且光亮，平整去凸效率提高，表面质量明显提高。
实施例5：一种铝合金滚磨光整加工用磨液是由下述重量份的组分组成：
油酸三乙醇胺18 份、十二烷基苯磺酸钠1.3份、双氧水2份、成膜促进剂0.35份、缓蚀剂A 0.07份、缓蚀剂B 0.035份、水400份。其制备方法同实施例1所述方法。
采用该工艺制备磨液对铝合金板件表面进行滚磨光整加工40min，表面初始粗糙度Ra值从0.226μm下降到0.051μm。而采用去离子水对铝合金板件表面进行滚磨光整加工40min，表面初始粗糙度Ra值从0.201μm仅下降到0.120μm。采用该工艺制备的磨液使得铝合金试件表面粗糙度值下降率明显高于去离子水作用下的情况。该磨液作用下使得试件表面清洁且光亮，平整去凸效率提高，表面质量明显提高。

Claims (3)

1.一种铝合金滚磨光整加工用磨液，其特征在于：由如下重量份的原料制成：油酸三乙醇胺17~19份、十二烷基苯磺酸钠1~1.5份、双氧水0.2~2份、其他助剂0.4~0.46份、水350~400份。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金滚磨光整加工用磨液，其特征在于：所述其他助剂为：成膜促进剂、缓蚀剂A、缓蚀剂B，三者重量比为5:1:0.5-2；其中：成膜促进剂为氟化钠；缓蚀剂A为硅酸钠、缓蚀剂B为硫脲。
3.制备权利要求1或2所述的铝合金滚磨光整加工用磨液的方法，其特征在于：步骤如下：
（1）水中依次加入十二烷基苯磺酸钠、其他助剂，边加边搅拌5分钟；
（2）再加入双氧水，边加边搅拌3分钟；
（3）最后加入油酸三乙醇胺，边加边搅拌8分钟，至溶液成浅黄色即为铝合金滚磨光整加工用磨液。
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