CS226972B1 - Koncentrovaná syntetická řezná kapalina pro obrábění kovů a způsob její přípravy - Google Patents

Description

Koncentrovaná syntetická řezná kapalina pro obrábění kovů a způsob její přípravy

Vynález se týká složení a způsobu výroby koncentrované řezné kapaliny pro obrábění kovů včetně broušení, zejména litiny a oceli.

Proces obrábění a jeho zproduktivnění závisí ve značné míře na užitných vlastnostech řezných kapalin, zejména na nových druzích vyvinutých na základě hlubšího poznání mechanizmu jejich účinku na technologický proces obrábění. Hlavními technologickými parametry řezné kapaliny musí býts mazací schopnost ke snížení vlivu tření při obrábění, chladicí schopnost, tj. odvod vznikajícího tepla přesahujícího místně i 1 237 K, která je dána dobrým koeficientem přestupu tepla, dobrou tepelnou vodivostí i tepelnou stálostí, dále dobrá ochrana obráběného materiálu i strojního zařízení proti korozi, schopnost odvádět třísky a obrus z pracovního nástroje, odolnost proti mikrobiálnímu znehodnocení a nezávadnost z hlediska ekologického.

Až dosud se jako řezné kapaliny používaly vodné roztoky elektrolytů, olejové emulzní kapaliny na vodní bázi, řezné oleje nebo syntetické kapaliny. Řezné kapaliny na bázi elektrolytů se vyznačují vysokým chladicím účinkem, avšak jejich mazací účinnost je velice nízká, téměř nulová. Řezné emulzní kapaliny mají také dobrý chladioí účinek, ale špatné mazací schopnosti; přitom vyžadují složitou přípravu a v provozu se snadno biologicky znehodnocují. Řezné minerální oleje, popřépadě v kombinaoi s rostlinnými oleji a vysokotlakými přísadami, mají vyso,kou mazací účinnost, avšak nepříliš výrazný chladicí účinek. Nevýhodou tohoto typu je okolnost, že je nutno provádět před povrchovými úpravami složité odmaštování obrobků.

Syntetické řezná kapaliny nemají sice nedostatky výře uvedených typů, obsahují však

226 972

226 972 inhibitory koroze na anorganické bázi (dusitany), jako například kapalina podle čs. A.O. č.

196 907 nebo některé zahraniční kapaliny, což plně nevyhovuje, po stránce ekologické.

Dříve uvedené nedostatky odstraňuje koncentrovaná syntetická řezná kapalina podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že obsahuje 2 až 5 % hmot. inhibitoru koroze merkaptobenztiazolu alkaliokého kovu, který současně zamezuje mikrobiálnímu znehodnocení, 10 až 20 % hmot. pasivétoru koroze, což je neutralizační produkt anorganické, popřípadě organické kyseliny ( s výhodou borité nebo fosforečné) s aminy, které mají ve své molekule hydroxylovou skupinu, popřípadě i aromatickou skupinu, zvláětě alifatické a cyklické aminy obsahující 4 až 6 atomů uhlíku, který působí jako stabilizátor pH, a 6',až 20 % hmot. mazacích látek, což jsou vícesytné alkoholy obsahující 6 až 60 atomů uhlíku a nejméně dvě alkoholické skupiny. Celkové složení může být doplněno vhodným krycím parfémem a barvivém. Zbytek do 100 % hmot. tvoří voda.

Při přípravě koncentrované syntetické řezné kapaliny podle vynálezu se merkaptobenztiazol za míchání přidá do roztoku vzniklého rozpuštěním Části aminu s hydroxylovou skupinou ve vodě (cca 20 % hmot. celkového množství aminu se zředí vodou v hmot. poměru asi 1:5), potom se nadávkuje tuhý hydroxyd alkalického kovu a vzniklá suspenze se míchá nejméně 3 hodiny při teplotě 343 až 353 K. Po 12 hodinové sedimentaci se odfiltruje čirý roztok. Odděleně se připraví roztok kyseliny ve zbylém aminu mícháním po dobu dvou hodin při teplotě 333 až 348 K.

Oba roztoky se smíchají, přidá se vícesytný alkohol a zbytek vody a směs se dokonale zhomegenizuje.

Podstatou výrobních postupů většiny řezných kapalin je obvykle jednoduché smíchání, popřípadě emulgace jednotlivých komponent. Kapalinu podle vynálezu věak takto nelze připravovat; je nutno postupovat předepsaným způsobem, protože příslušné inhibitory a pasivátory koroze, a to merkaptobenztiazol alkalického kovu a neutralizační produkt kyseliny s aminy, se ve svodném roztoku vícesytných alkoholů nerozpouětějí a mícháním nelze ausžit jejich stejnoměrný obsah v každé jednotce odebraného vzorku. Proto je nutné výrobní-postup upravit tak, že se nejprve připraví odděleně oba roztoky, které se teprve potom smíchají a upraví.

Koncentrovaná řezná kapalina podle vynálezu má proti dosud známým přípravkům řadu výhod. Vytváří ochranu proti korozi kovů obrobků i strojního zařízení, přitom obrobky nevyžadují před natíráním a podobně žádnou předběžnou úpravu, jako odmaětování, pasivaci atd. Kapalina má vysokou chladicí účinnost z hlediska dané smáčivostí, tepelné vodivosti a vhodného koeficientu přestupu tepla. Zároveň má i potřebnou mazací účinnost při obrábění. Příznivá koncentrace vodíkových iontů (pH 8,8 až 9,2) omezuje působení na obsluhu zařízení, nátěrové systémy.; strojního zařízení a mazací prostředky v kluzných místech na minimum. Kapalina podle vynálezu má také vysekou vyplachovací schopnost, zejména brusného kotouče při obrábění broušením, ale i dobrou stálost proti bakteriálnímu napadení při dlouhodobém provozu a nezávadnost z hlediska ekologického.

Řezná kapalina podle vynálezu je koncentrovaný přípravek, který se před použitím ředí vodou v poměru 1:20 až 1,50, což je možno provádět přímo ve výrobním zařízení, čímž odpadá předběžná příprava. Představuje to i určité úspory u spotřebitele při dopravě a skladování.

Příklady provedení

Způsob přípravy

226 972

Merkaptobenztiazol ββ za míchání přidá do roztoku vzniklého rozpuštěním části aminu s hydroxylovou skupinou ve vodě (20 % hmot. celkového množství aminu se zředí vodou v hmot. poměru 1:5), potom se nadávkuje tuhý hydroxyd alkalického kovu a vzniklé suspenze so míchá nejméně 3fhodiny při teplotě 343 až 353 K. Po 12 hodinách sedimentace se odfiltruje čirý roztek. Odděleně se připraví roztek kyseliny ve zbylém aminu mícháním po dobu 2 hodin při teplotě 333 ají 346. Oba roztoky se smíchají, přidá se vícesytný alkohol a zbytek vody a směs se dokonale zhomogenizuje. Výsledná pH koncentrované syntétieké. řapná kapaliny se pohybuje v rozmezí 8,8 až 9,2.

Příklad složení Příklad 1

2-merkaptobenztiazol hydroxyd draselný trietanolamin kyselina boritá polyetylenglykel mol.hmot. 300 veda

Příklad 2

2-merkaptobenztiazol ' hydroxyd sodný dietanolamin kyselina fosforečná (100 %) polyetylenglykel molek.hmot. 600 voda

Příklad 3

2-merkaptobenztiazol hydroxyd draselný trietanolamin kyselina citronavá polyetylenglykel molek.hmot. 300 voda

2.5 % hmot.

1.2 % hmot. 10,-8 % hmot.

3.2 % hmot.

8,8 % hmot.

de 100 % hmot.

3,0 % hmot. 1,23 % hmot.

13,13 % hmot. 6,7 % hmot.

6.5 % hmot.

do 100 % hmot.

2,0 % hmot. 1,12 % hmot.

10,8 % hmot. 10,0 % hmot. 12,0 % hmot. de 100 % hmot.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Koncentrovaná syntetická řezná kapalina pro obrábění kovů, zejména litiny a ecele, vyznačená tím, že obsahuje 2 až 5 % hmot. alkalické soli merkaptobehztiazelu jaké inhibitoru koroze, 10 až 20 % hmot. pasivátorů koroze a stabilizátorů pH, tvořící neutralizační produkty anorganických, popřípadě organických kyselin, výhodně borité nebo fosforečné, které mají s aminy ve své molekule hydroxylové, popřípadě aromatické skupiny, zvláětě ^alifatické a cyklické aminy obsahující 4 až 6 atomů uhlíku, dále 6 ai 15 % hmpt. mazacích látek, tvořící vícesytné alkoholy se 6 až 60 atomy uhlíku a nejméně dvěma alkoholickými skupinami, a zbytek do 100 % hmot. tvoří voda.

2. Způsob výroby řezné kapaliny podle bodu 1, vyznačený tím, že se na suspenzi tuhého merkaptebenztiazolu ve vodném rozteku aminu s hydroxylovou skupinou působí hydroxydem alkalického kovu při teplotě 343 až 3^3 K, a takte připravený roztok se potom homogenizuje s roztokem neutralizačního produktu kyseliny s aminy za přídavku vody a vícesytného alkoholu.