CS241581B1 - Razná kvapalina a sposob jej výroby - Google Patents

Description

241381

Vynález riešl řezné kvapallny určené přepovrchové obrábanie, najma brúsenie tvr-dých pldch, predovšetkým kovu, kameňa,skla, porcelánu, sposob ich přípravy a po-užitie. Pri obrábaní pevných materiálav iprezvýšenie účinnosti a trvanlivosti nástroja,ale i vzhíadoin k hladkosti, resp. drsnostiobrábanej plochy je vhodné použitie režnýchkvapalín. Tieto majú jednak mastiaci, jed-nak chladiaei účinok na pracovně nástrojei na opracované predmety, no nemožno za-nedbat ani účinok spočívajúci v odstraňo-vaní jemných pevných častíc zhoršujúcichpracovně prostredie, ba i priamo ohrozujú-ce pracovníka, ako i čistiaci, resp. protiko-rózny účinok kvapalín.

Pri mastiacom účinku sa využívá jednakzníženie trenia medzi nástrojom a opraco-vaným predmetom vytvořením iklzného fil-mu a jednak mazivo preniká do povrcho-vých yrstiev pevného materiálu do trhlin,čím znižujú súdržnosť vonkajších opracova-ných vrstiev materiálu, a tým ufahčujú jehodeforrnáciu.

Zvýšenie křehkostí opracovaného před-mětu sposobuje prenikanie kvapaliny domriežky pevného materiálu. Vnikanie mazi-va do sklzných rovin materiálu sposobujezmenšenie vnútornej viskozity materiálu.

Chladiaei účinok kvapaliny spočívá v od-vode tepla vznikajúcom pri opracovaní ma-teriálu. Přilnavost kvapaliny k materiáluzvyšuje jej chladiacu schopnost. Přídavkyipovrchovo-aktívnych látok zvyšujú pretochladiacu schopnost kvapalín. Najlepší čis-tiaci účinok, spočívajúci v odstraňovanítriesok, kovového a brúsného prachu, majúkvapaliny s malou viskozitou. •Na režné kvapaliny sú všeobecne navrho-vané následovně požiadavky — nesmú vy-volávat koróziu, nesmú porušovat nátěrystrojov, musia byt zdravotně nezávadné, mu-sia mať dobrú chladiacu a mastiacu schop-nost, musia byť dostatočne stabilně, musiamať malú penivosť, majú mať velké speci-fické teplo, a malé povrchové napatie (J.Buda, J. Békés: Teoretické základy obrába-nia kovov, Vydavatelstvo technickoj a eko-nomickej literatúry, Bratislava str. 343 až374 1977).

Režné kvapaliny možno rozdělit na vodnéroztoky, emulzie a oleje. Vodné roztoky ob-sahujú uhličitan sodný, dusitan sodný, fos-forečnan sodný, kremičitan sodný, borax.Ich prídavok do vody spomaluje koróziu,zlepšuje zmáčavost, zvyšuje prenikavosť,majú vysokú chladiacu schopnost. Nezvyšu-jú však rozmerovú trvanlivost nástrojov arežné odpory znižujú len nepatrné o 1 až 2percenta.

Pire zvýšenie mastiacej schopnosti sa pri-dávajú do roztokov povrchovo-aktívne látkynajčastejšie mydlá (oleinové, sodné, drasel-né, mýdlo z nafténových kyselin, alizarino-vé mýdlo) v množstve 2 až 5 % hmot. Emul-zie sú systémy vody a oleja s emulgátoromnajčastejšie mydlom.

Antikorozně vlastnosti zabezpečuje prída-vok fosforečnanu sodného alebo dusitanusodného na zvýšenie stability emulzie sapřidává sóda. Ako, olej slúži kyselina oleino-vá, koloíónia, ložiskový olej Ji, mazut, ricí-nový olej, rastlinný olej, emulzný olej, ali-zarinový olej.

Aktivované emulzie sa zhotovujú z olejovaktivovaných povrchovo-aktívnou látkou (sí-rou, koloidným grafitem). Ako oleje sa naj-častejšie používajú čisté minerálně oleje,alebo ich zmesi s povrchovo-aktívnymi lát-kami. Sú to petrolej a oleinová kyselina a-lebo rastlinný olej, ložiskový olej á tetra-chlórmetán, sířeny mazut, bezvodý mazut,sířený rybý tuk, terpentín, parafín, chlóro-vaný parafín, chlórovaný stearín. Sírovanéminerálně oleje s obsahom najmenej 1,8 %síry sa nazývajú sulfofrezoly. Aktivovanéoleje majú dobré mastiace vlastnosti a súlačné. V ČSSR sa vyirábajú ako emulzné oleje:EL je to minerálny olej s naftenovými myd-lami a 6 % mastných látok, O-ET- rafinova-ný olej minerálny s trietanolovými mydlami(asi TO % mastných látok), Akvol-sulfono-vaný ricínový olej s dalšími mastnými lát-kami trietanolamínom, minerálnym olejoma baktericidnými přísadami, emulgačný tukČSN '66 6960 — rafinovaný minerálny olejs draselnými mydlami a mastnými kyselina-mi (asi 25 %) a vodou.

Ako režné oleje sa používajú P3 — mine-rálny olej rafinovaný kyselinou, obsah Clmin. 3,9 °/o. S min. 0,2 %, MS — ako P3, ales přísadou řepkového oleja, P2DS ako P3, ales přísadami na zvýšenie přilnavosti Cl viacako 2,8 %, S — viac ako 0,7 °/o, P4DS — mi-nerálny olej, dibenzyldisulfid -j- chlórovanýparafín Cl min. 2,6, S výše 0,7 °/o.

Ako minerálně přísady do režných kvapa-lín sa používajú přídavky sírniika molybde-ničitého, grafitu, hliníka. Nakolko uvedenépřípravky vo formě vodných roztokov, emul-zi! spósobovali po určitej době „zafahovanienástrojov“ zvlášť pri opracovaní tvrdýchploch, napr. pri jemnom brúsení čočiek,volnej a ipresnej optiky a pod., a tým jednakzníženie úberu nástrojom, nižšiu kvalitu ob-rábanej plochy, predlžovanie časov opraco-vania, zvýšenie teplót, praskanie obrábanýchsúčasti a znižovanie životnosti nástrojovpokúsili sme sa vyvinut kvapalinu, ktorá bytieto nevýhody odstraňovala.

Podstatou vynálezu je režná kvapalina ur-čená pre povrchové obrábanie, najmá brú-senie tvrdých hmót, predovšetkým kovu, ka-meňa, skla, porcelánu, ktorá obsahuje amí-noalkohol, kyslíkatú zlúčeninu bóru, olej,povrchovo-aktívne látky a vodu, pričom op-timálny hmotnostný poměr látok v uvedenomporadí je 30 až 80 ku 2 až 10 ku 5 až 15 ku0,5 až 5 a obsah vody v kvapalíne 5 až 50 %hmot.

Sipósob přípravy reznej kvapaliny sa usku-tečňuje tak, že sa kyslíkatá zlúčenina bóru 241581 rozpúšťa v zmesi amínoalfcoholu a aspoňčasti vody při teplote 40 až 110 °C, s výho-dou 60 až 80 °C s následným zhomogenizo-vaním a ostatnými zložkami. Výhodou reznej kvapaliny určenej pře po-vrchové obrábanie, najma brúsenie tvrdýchhmůt je to, že spíňa všetky kritéria požado-vané pre režné kvapaliny, t. j., že pri jej po-užití sa dosahuje velký úber opracovanejplochy, kvalita opracovanej plochy je velmidohra, životnost pracovného nástroja pridodržaní predpísaných časov a úberov sapredížuje, kvapalina nie je korozívna a ne-posetu nepriaznivo na pokožku, počas ob-rábania kvapalina nepení, vyznačuje sa dob-rou životnosfou, zabraňuje vzniku baktérií,resp. pliesní. K zloženiu reznej kvapaliny je možné u-viesť, že aiko annínoalkohol je vhodné použitmono-, di-, tri-etanolamíny, připadne pro-panolamíny, ktoré sú komerčně dostupné.Přitom je možné použit nielen čistých je-dincov, ale i ich zrnes.

Zvlášť vhodné je použitie zmesi dietanol-amínu s vodou 5 až 15 % hmot., nakolkotieto zmesi majú teplotu tuhnutia pod —25stupňov C tak, že sa s nimi dá 1'ahko mani-pulovat’ i pri teplotách v zimných mesia-coc'h. To je zvlášť výhodné, nakolko napr.dietanolamín má teplotu tuhnutia okolo 30stupňov C a nakolko sa přepravuje v su-doch vyžaduje teplo na roztopenie, čím sťa-žuje manipuláciu, resp. vyžaduje zariadeniena ohřev.

Zo zlúčenín bóru je vhodné použitie ky-seliny boritej, ktorá je na trhu dostupná anie je ju potřebné upravovat. Rovnako dob-ré je možné použit kysličník boritý, no vdůsledku jeho nedostatku, resp. zvýšenýchnákladov na jeho izoláciu nie je jeho použi-tie ekonomicky výhodné. V případe iných zlúčenín, napr. tetrabo-ritanu dvojsodného je potřebné pre zvýše-nie účinnosti viazať sodík silnejšou kyseli-nou,, ako kyselina boritá do solí. Z olejovje vhodné použit alein, resp. kyselinu ole-jová, resp. kyseliny s počtem uhlíkov nadCi2. Okrem toho pre zvýšenie mastiacehoúčinku kvapaliny je vhodné použitie frakcie,f napr. z destilácií ropy s teplotou varu nad120 °C, výhodné nad 160 °C, oka petrolej,minerálně oleje, mazacie oleje, vazelínový olej, alkány, cykloalkány a pod. Z povrchovo-aktívnych látok pripadajú doúvahy etylénoxidové, resp. propylénoxidovéderiváty alkoholov, kyselin, naftenových ky-selin a pod. Vhodné je tiež do kvapaliny při-dat prídavok voinnej látky, ktorá už vo vel-mi nízkých koncentrácíach spríjemňuje ma-nipuláciu s režnou kvapalinou, připadne od-peňovač.

Co sa týká zloženia, resp. obsahu jednot-livých zložiek v reznej kvapaline, toto je možné měnit v širotoom rozmedzí s oh'1'adomna dostupnost ako i sposob použitia uvede-nej kvapaliny. Ďalšie výhody, ako i sposob přípravy apoužitia kvapaliny vidno z následovanýchpríkladov. Příklad 1 V 15 1 kotle s duplikátorom, miešadlom,chladičem a násypkami sa připravuje režnákvapalina. Do 5,5 kg dietanolamínu sa přidá0,5 kg demineralizovanej vody a 140 g ky-seliny olejovej. Zmes sa za miešania vyhrie-va na teplotu 60 °C a v priebehu 20 minúísa přidá 810 g kyseliny boritej a 2 000 g de-mineralizovanej vody.

Po rozpuštění kyseliny boritej (o čom smesa přesvědčili odpuštěním vzorky zo spodu,po odstavení imiešadla] sa do varáika přidá1150 g petroleja a 400 g etylénoxidovéhoderivátu amínozlúčenín (Slovamínu SK-7).Po 20 min miesaní sa kvapalina vyčíri, o-chladí a stočí do pripravenej nádoby. Zlo-ženie výslednej kvapaliny holo 52,9 % hmot.dietanolamínu, 7.8 % hmot. kyseliny bori-tej, 11,0 % rafinovaného petroleja, 1,3 %kyseliny olejovej, 23 % demineralizovanejvody a 4,0 % etylénoxidového derivátuamínozlúčenín (Slovamínu SK-7). Kvapalinaje číra miešatelná s vodou. Vo formě 2 %vodného roztoku vykazuje miernu opales-cenciu.

Skúšky lapovania skla prebehli pri lapo-vacom čase 18 sekúnd a pri použití 35 dia-tahlet fy Winter, na konvexnom lapovacompřípravku o 0 100 mm a R — 87,17. Tlaklápovaní je 392 (kPa.

Ober 1 sklo 0,293; 10 sklo· 0,201; 20 siklo0,21; 30 sklo 0,216; 40 sklo 0,218; 50 sklo0,203, pričom odchylka od R je 0,000 až0,001. V případe, že sa na lapovanie použijeroztok glykolu vo vodě za rovnakých pod-mienok tlaku i nástroja sú úbery následov-ně: 1 sklo, 0,23<2; 10 sklo 0,136; 20 sklo 0,083;30 sklo 0,100; 40 sklo 0,103; 50 sklo 0,086pri rovnakých odchylkách R. P r í k 1 a d 2 V duplikátore podfa příkladu 1 sa připra-ví režná kvapalina tak, že sa v dietanolamí-ne 5,5 kg a 500' g vody rozpúšťa 810 g ky-seliny boritej. Na rozpustenie je potřebnévyhriať kvapalinu na teplotu 80 °C. Ďalejsa primieša 140 g kyseliny olejovej, 1150gvazelínového, oleja bieleho 45, 2 000 g de-mineralizovanej vody a 180 g etoxylovanejmastnéj kyseliny (Slovasolu Aj. Vzniknutáemulzia nie je hořlavina a nespůsobí toxic-ky na ikožu. Po príprave 2 % emulzii vo vo-dě je kvapalina odskúšaná na lapovanieskla.

Claims (3)

1. 241581 Výsledky skúšok číslo skla 10 20 30 40 50 úber odchylka od R 0,247 0,000 0,211 0,210 0,261 0,227 0,249 0,000 —0,001 —0,001 —0,001 0,000 0,225 0,000 P r í k 1 a d 3 'Režná kvapalina je priipravená na zaria-dení podl'a příkladu 1, pričom ako olejovázložka sa odskúšava v jednotlivých zme-siach parafínový olej (12 % hmot. v hoth-vej zmesi), Cio až Cu parafíny 8 °/o hmot.na zmes, plynový olej 10 °/o hmot. na zmes,polypropylénový olej K-300 6 % hmot. nazmes izodekánu (rozpúšfadlo EC-180). Pri odskúšaní jednotlivých druhov lapo-vaeích kvapalín nebadať podstatných od-chyliek úberov, ani odchyliek R. Zloženieostatných zložiek emulzie dietanolamín 40až 60 % hmot., kyselina boritá 3 až 8 %hmot., olejová zložka 6 až 12 % hmot., e-mulgátor 2 až 6 '% hmot., zbytok do· 100 %voda. Poradie miešania kvapalín voda, di-etanolamín, kyselina boritá, emulgátor, olej.Ako emulgátory aplikované etoxylované de-riváty alkylfenolov, amínov, kyselin a alko-holov, reep. ich zmesi. Příklad 4 IDo zmesi 25 % monoetanolamínn, 15 %dietanolamínu a 5 % trietanolamínu, 30 %vody sa v duplikátoire vyhriatom na teplotu100 °C přidá 3 % tetraboritanu dvojsodného'a 6 % hmot. zmesi naftenových kyselin. Povyčírení kvapaliny sa přidá 10 % parafíno-vého oleja, 3 % hmot. etylénoxidového de-rivátu amínozlúčenín (Slovamín SK-7) aetoxylovamého aiduktu vyšších mastných al-koholov (Slovasol SF). Kvapalina nepení, nepfisobí na pokožku, nezapáchá a vyzna-čuje sa dlhou životnosťou pri použití vo for-mě 3 % vodnej emulzii na obrábanie kovov.V případe přídavku 0,2 % hmot. šeříkovéhooleja 09, kvapalina nadobudne příjemný zá-pach. Úbery, ako i odchylka sú na úrovní vý-sledkov uvedených v příklade 2. P r í k 1 a d 5 Kysličník boiritý 5 % hmot. sa rozpúšfav zmesi 17 % hmot. dietanolamínu, 30 %hmot. trietanolamínu a 30 % hmot. vodypri teplote 100 °C. Po rozpuštění kysličníkaboritého, přidá sa k roztoku emuízia. -při-pravená zo 6 % emulgátora na báze etoxy-lovanej kyseliny olejovej a 12 % hmot. zme-si parafínov Cio až Cie. Podobné sa ako e-mulgátor použije zmes et-oxylovaného alkyl-fenolu (Slovafol 905) 2 % a 4 % alkylova-ného aminu (Slo-vamín SK-7). Vzniknutá řezná kvapalina sa vyznačujevysokou stálosťou a odolnosťou voči plles-ňam i stárnutiu. Podobné dobré vlastnosti sa dosiahnu pripoužití zmesi mono-, dl- a tri- 2-hydroxy-propylamínov, ako alkanolamínu s použitímostatných zložiek ako vyššie. Kvapalina saosvědčí pri obrábaní kryštálového skla. Kvapalina ea použije pódia náročnosti voformě 2 až 6 % roztoiku vo vodě. V případepotřeby sa přidá 0,05 až 0,5 % odpevňova-ča, n-apr. kopolyadukt etylénoxidu a propy-lénoxidu (Slovanik 610). predmet

   1. Režná kvapalina určená pre povrchovéobrábanie, najma brúsenie tvrdých hmot,predovšetkým kovu, kameňa, skla, porcelá-nu, vyznačujúca sa tým, že obsahuje amíno-alkohol, kyslíkatú zlúčeninu bóru, olej, po-vrchoivo-aktívne látky a vodu, pričom opti-málny hmotnostný poměr lát-ok v uvedenomporadí je 30 až 80 ku 2 až 10 ku 5 až 15 ku0,5 až 5 a obsah vody v kvapaline 5 až 50 °/ohmot.
2. 2. Režná kvapalina podl'a bodu 1, vyzna-čujúca sa tým, že amínoalkohol je dietanol-amín, kyslíkatá zlúčenina bóru, kyselina bo- vynAlezu ritá, olej — aspoň jedna látka zo skupinykyselina olejová, minerálny olej, petrolej,fr-akcia obsahujúca parafíny, povrchovo-ak-tívna látka aspoň jedna látka zo skupiny— etoxylovaný amin, etoxylovaný alkohol,etoxylovaná kyselina, etoxylovaný fenol.
3. 3. Sposob přípravy reznej kvapaliny podlábodov 1 a 2, vyznačujúci sa tým, že sa kys-líkatá zlúčenina bóru r-ozpúšfa v zmesi a-mínoalkoholu a aspoň časti vody pri teplo-te 40 až 110 QC, s výhodou 60 až 80 °C s ná-sledným zhomogenizovaním s ostatnýmizložkami. Severografia, n. p., závod 7, Most Cena 2,40 Kčs