CS246894B1

CS246894B1 - Regeneration method of cuttings lubricants

Info

Publication number: CS246894B1
Application number: CS25385A
Authority: CS
Inventors: Ivan Bajak; Pavol Mucha; Karol Vasilko; Jan Vanco
Original assignee: Ivan Bajak; Pavol Mucha; Karol Vasilko; Jan Vanco
Priority date: 1985-01-14
Filing date: 1985-01-14
Publication date: 1986-11-13

Abstract

Spósob regenerácie režných kvapalín spo čívá v tom, že kvapalina je vystavená účin ku ultrazvukovej vlny o frekvencii v pástne 10 4 — IQ 5 Hz a intenzita W cm -2 a súčasne účinku ultrafialového žiarenia intenzity 0,15 až 0,2 W cm" * 1 2 , pričom je stanovená opti- málna dávka ožiarenia tak, aby dochádzalo k regenerovaniu fyzikálno-chemických i biologických vlastností kvapalín.cause recovery unbleached liquids spo CIVA in how that liquid is a exposed effective to ultrasound waves about frequency in paste 10 4 - IQ 5 Hz and intensity W cm -2 and at the same time effect ultraviolet radiation intensity 0.15 until 0.2 W cm " * 1 2 . while is a provided optimism málna dose exposure so, to occurred to the regeneration physicochemical and bio features liquids.

Description

Vynález sa týká spůsobu regenerácie režných kvapalín po, alebo v priebehu ich opotrebenia.The invention relates to a process for the regeneration of gray fluids after or during their wear.

Doteraz sa používajú režné kvapaliny na báze vodných roztokov, solí, emulzií a oleje. Vodné roztoky obsahujú kalcinovanú sodu, nitrid (dusitan) sodný, fosforečnan sodný, silikát a uhličitan sodný. Ich prídavok do vody zabraňuje korózii, zlepšuje zmáčavosť, zvyšuje schopnost vody prenikať do mikrotrhlín materiálu a ovplyvňuje viskoelastické vlastnosti roztoku. Na zlepšenie mastiacej schopnosti pridávajú sa povrchovo aktivně látky, najčastejšie mydlá. Emulzie sú disperzně systémy dvoch, navzájom nerozpustných kvapalín, najčastejšie vody a oleje. Aby kvapočky oleja navzájom nesplývali, přidává sa emulgátor (mýdlo). Antikorózne vlastnosti emulzie zabezpečuje prídavok fosforečnanu sodného, alebo nitridu sodného. Voda sa zmákčuje sódou. Osobitnú skupinu tvoria emulzie s prídavkom koloidného grafitu. Z olejov sa v súčasnosti nejčastejšie používajú minerálně oleje s prídavkom povrchovo-aktívnych látok. V priebehu používania řezných kvapalín v interakcii so zónou rezania a vzduchom, dochádza k ich zohrievaniu a fyzlkálnemu rozrušovaniu štruktúry (splývanie kvapůčiek emulzie a pod.) a k intenzívnej kontaminácii baktériami. V súčasných prevádzkach sa sleduje změna vlastností řezných kvapalín a je kompenzovaná prídavkom chemických látok. Je známe, že „starnutie“ reznej kvapaliny má nepriaznivy vplyv na proces rezania a výsledky obrábania. Dochádza k zhoršovaniu odvodu tepla z miesta rezania (zmenšuje sa tepelná vodivost kvapaliny), zvyšuje sa intenzita opotrebenia režných nástrojov a zhoršuje sa kvalita obrobených plůch (zhoršovanie drsnosti obrobeného povrchu a znižovanie přesnosti rozmerov súčiastky). Vefmi nepriaznivo sa táto skutočnosť prejavuje z hladiska ekologického a zdravotného. Opotřebená kvapalina má nepříjemný zápach, pri interakcii s pokožkou může spůsobiť vznik ekzémov a zápalov, najma pri poraneniach pokožky. Ekonomický aspekt je daný nákladmi na výměnu opotrebenej kvapaliny, ktoré majú značnú hodnotu.To date, gray liquids based on aqueous solutions, salts, emulsions and oil have been used. Aqueous solutions include soda ash, sodium nitride, sodium phosphate, silicate and sodium carbonate. Their addition to water prevents corrosion, improves wettability, increases the water's ability to penetrate into the microcracks of the material, and affects the viscoelastic properties of the solution. Surfactants, most often soaps, are added to improve the lubricity. Emulsions are dispersion systems of two, mutually insoluble liquids, most often water and oil. An emulsifier (soap) is added to prevent the oil droplets from coinciding with each other. Addition of sodium phosphate or sodium nitride ensures the anti-corrosion properties of the emulsion. The water is soaked in soda. A special group consists of emulsions with the addition of colloidal graphite. Of the oils, mineral oils with the addition of surfactants are currently most commonly used. During the use of cutting fluids in interaction with the cutting zone and air, they become heated and physically disrupt the structure (coalescing of emulsion droplets, etc.) and intense bacterial contamination. In current plants, the change in the properties of cutting fluids is monitored and is compensated by the addition of chemicals. It is known that the "aging" of cutting fluid adversely affects the cutting process and machining results. This leads to a deterioration of the heat dissipation from the cutting area (the thermal conductivity of the liquid decreases), the wear rate of the cutting tools increases and the quality of the machined surfaces decreases (deterioration of surface roughness and accuracy of part dimensions). This fact is evident from the environmental and health point of view. Worn liquid has an unpleasant odor, it can cause eczema and inflammation when interacting with the skin, especially in skin injuries. The economic aspect is due to the cost of replacing a worn liquid having considerable value.

V súčasnosti sa regenerácia režných kvapalín realizuje biologicky aktívnymi látkami na báze antibiotik, ktoré sú jednak velmi drahé a ktorých účinok je časovo obmedzený. Prevádzajú sa tiež pokusy regenerovat režné kvapaliny pomocou iontomeničov.At present, the regeneration of raw fluids is carried out by biologically active substances based on antibiotics, which are both very expensive and whose effect is limited in time. Attempts have also been made to regenerate gray fluids using ion exchangers.

Uvedené problémy sú riešené novým spůsobom regenerácie režných kvapalín podlá vynálezu, ktorého podstata je v tom, že na kvapalinu súčasne působí intenzívna ultrazvuková vlna o frekvencii v pásme 10⁴ až 10® Hz a ultrafialové žiarenie, intenzity 0,15 až 0,2 W. cm^-2, pričom ultrazvuková vlna má intenzitu 1 W. cm^-2 a celková ultrazvuková energia, dodaná v priebehu jedného regeneračného cyklu jednému kilogramu reznej kvapaliny je v rozsahu 60 až 100 J.These problems are solved by the novel method of recovering the raw fluids according to the invention, which is characterized in that the liquid is simultaneously subjected to an intensive ultrasonic wave with a frequency in the range of 10 ⁴ to 10 Hz and ultraviolet radiation of intensity 0.15 to 0.2 W. cm ^-2 , the ultrasonic wave having an intensity of 1 W. cm ^-2 and the total ultrasonic energy delivered during one regeneration cycle to one kilogram of cutting fluid is in the range of 60 to 100 J.

Další význam vynálezu spočívá v tom, že regenerácia može prebiehať v pokojnej kvapaline (vo vnútri skladovacej cisterny), ako aj v kvapaline, ktorá prúdi v uzatvorenom okruhu. Podmienkou úspešnej regenerácie režných kvapalín podfa vynálezu je dodržanie simultánnej aplikácie obldvoch druhov žiarenia a neprekročenia stanovených dávok. V případe prekročenia stanovených dávok. V případe prekročenia stanovených dávok nastupuje namiesto procesu regenerácie proces degradácie kvapaliny, t. j. proces jej starnutia sa urýchfuje. Pri dodržaní stanoveného režimu možno v uzatvorenom technologickom okruhu podstatné predížiť životnost reznej kvapaliny, dosiahnúť významné národohospodářské úspory a zlepšit hygienické podmienky v strojárskych prevádzkach.A further meaning of the invention is that the regeneration can take place in a calm liquid (inside the storage tank) as well as in a liquid that flows in a closed circuit. Successful regeneration of the raw fluids according to the invention is conditional upon the simultaneous application of both types of radiation and not exceeding the prescribed doses. In the event of overdose. In the case of exceeding the set doses, a liquid degradation process, i.e. a liquid degradation process takes place instead of a regeneration process. j. its aging process is speeding up. If the specified regime is adhered to, it is possible in the closed technological circuit to significantly prolong the life of the cutting fluid, to achieve significant national economic savings and to improve the hygienic conditions in mechanical operations.

Regenerovaná bola emulzie vyřaděná z prevádzky a ponechaná ešte 10 dní k biologickému a chemickému zostárnutiu. Počíatočné zloženie novej emulzie bolo následovně: Emulgačný olej Emulzín H 2 °/o, Trietanolamín 0,4 %, Dusitan sódny 0,07 %, Uhličitan sódny 0,05 %, Neemulgovaný olej 0,2 proč., voda 97,28 °/o. Po ožiarení emulzie ultrazvukovou vlnou frekvencie 22 kHz a intenzitě 1 W. cm'² po dobu od 1 do 10 minút v kombinácii s ultrafialovým žiarením intenzity 0,5 W. cm“² dosiahla emulzia původně prevádzkové parametre.The emulsion was decommissioned and left for 10 days for biological and chemical aging. The initial composition of the new emulsion was as follows: Emulsifying oil Emulsin H 2 ° / o, Triethanolamine 0.4%, Sodium nitrite 0.07%, Sodium carbonate 0.05%, Unemulsified oil 0.2 why, water 97.28 ° / about. After irradiation with ultrasonic wave emulsion frequency 22 kHz and intensity of 1 W ^cm-2 for 1-10 minutes in combination with a UV intensity of 0.5 W cm ^"2 reach the original performances of the emulsion.

Takáto regeneračně jednotka predlžuje životnost kvapaliny — regeneruje jej fyzikálno-chemické a biologické vlastnosti prakticky neobmedzene, až kým z důvodov mechanického znečistenia nie je potřebné sediment z nádrže odstrániť.Such a regeneration unit extends the lifetime of the liquid - it regenerates its physicochemical and biological properties practically indefinitely until it is necessary to remove the sediment from the tank due to mechanical contamination.

Claims

Method of regeneration of gray liquids, characterized in that the liquid is simultaneously treated by an ultrasonic wave with a frequency in the range of 10 ⁴ to 10 ® Hz and an intensity of 1 W. cm ^-2 and ultraviolet radiation of an intensity of 0.5 to 0.2 W. cm ^-2 ,

Wherein the total ultrasonic energy given during one regeneration cycle to one kilogram of liquid is in the range of 60 to 100 J.