IT8323622A1 - Procedimento per la lavorazione ad asportazione di truciolo, a taglio o ad abrasione di metalli" - Google Patents
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Description
"PROCEDIMENTO PER LA LAVORAZIONE AD ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO, A TAGLIO 0 AD ABRASIONE DI METALLI"
RIASSUNTO
E1 descritto un procedimento per la lavorazione ad asporta zione di truciolo,a'taglio b ad Abrasione di metalli con l'impie, go di un lubrificante-refrigerante contenente idrocarburo flu? roclorurato ohe contiene esteri di acidi carbossilici a lunga ca tena e di monoalcoli di, complessivamente, 34-50 atomi di carb? nio o derivati degli esteri. E' descritto, inoltre, un lubrifi cante-refrigerante impiegabile per il procedimento nonch? un pr?, cedimento per preparare siffatto lubrificante-refrigerante.
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un procedimento per la lavo, razione ad asportazione di truciolo,a taglio o ad abrasione di metalli con l'impiego di un lubrificante-refrigerante contenente idrocarburo fluoroclorurato, un lubrificante-refrigerante impie gabile per il procedimento, nonch? un procedimento per preparare siffatto lubrificante-refrigerante.
La lavorazione ad asportazione di truciolo,a taglio b ad abrasione di metalli, quindi i processi di lavorazione dei metal li, quali ad esempio, la trapanatura, la tranciatura, la lavora zione a stampo, la fresatura, la tornitura, la rettifica, viene fatta in presenza di lubrificanti-refrigeranti. Secondo un pr<> cedimento della domanda di brevetto tedesca 2100 757 ? impiega to un lubrificante-refrigerante che consiste di tricloromonofluorometano o lo contiene. In una variante di questo procedimento questo lubrificante-refrigerante pu? contenere ancora altri composti, senza per? che tali composti vengano indicati, sin golarmente o come classe di sostanze chimiche. B* lasciato quin di alle cognizioni dell'esperto medio il compito di fare la scel^ ta da additivi noti. Cosi, dal brevetto U.S. 3129 182 ? noto un lubrificante-refrigerante a base di 1,1,2-trieloro-1,2,2-tri fluoroetano che come additivo contiene etere monobutilico di etilenglicol. Dalla domanda di brevetto tedesca 2100 735 e dal brevetto britannico 1272 548 sono noti come additivi per 1'1,1,2-tricloro-1 ,2,2-trifluoroetano nitroalcani di 1-2 atomi di oarb? nio. Inoltre, dal brevetto U.S. 3909 431 ? noto un lubrifican te-refrigerante a base d? idrocarburo fluoroclorurato (qui di seguito: FEW) ohe come additivo contiene oioloesanone.
Secondo lo stato della tecnica o si opera, quindi, col FEW puro come lubrificante-refrigerante, il quale, per?, da solo, speseo non fornisce risultati soddisfacenti, o s? opera con addi. tiv? ohe, tuttav?a, sono pericolosi per la tossicit?. Cos?, per esempio, la massima concentrazione del posto di lavoro (valore MAE) per l'etere monobutilico dell'etilenglicol e il clcloesani ne ? fissata a 50 ppm e quando si impiegano questi additivi i valori MAK permessi possono venire facilmente superati. Inoltre, del cicloesanone ? noto l'effetto di irritazione della pelle e della mucosa nonch? di danno al fegato e ai reni, e per l'etere monobutilico dell'etilenglicol esistono riserve di carattere sa nitario soprattutto a oausa del facile riassorbimento attraverso la pelle.
Scopo dell'invenzione ? ovviare agli inconvenienti dello stato della tecnica e, in particolare, mettere a disposizione un nuovo lubrificante-refrigerante tossicologicamente sicuro, non ch? un procedimento per la lavorazione ad asportazione di truciolo,a taglio e ad abrasione,di metalli con l'impiego di questo lubrificante-refrigerante. Altro scopo dell'invenzione ? mettere a disposizione un procedimento adattato in maniera particolare alla preparazione di questo lubrificante-refrigerante.
Gli scopi sono raggiunti attraverso le mieure indicate nel. le rivendicazioni del brevetto.
Il nuovo procedimento per la lavorazione ad asportazione di truciolo, troncatrice o abrasiva di metalli oon l'impiego di un lubrificante-refrigerante contenente FEW ? caratterizzato dal fatto che al lubrificante-refrigerante contenente idrocarburo fluoroolorurato sono aggiunti esteri di acidi carbossilici a lunga catena e monoalcoli con, complessivamente, 34-50 atomi di carbonio e/o loro derivati solfoclorurati o solfonati, in una quantit? da 0,5 a 25# in peso, meglio da 0,5 a 5# in peso.
Gli esteri aggiunti al lubrifioante|-refrigerante contenen te FKW formati da acidi oarbossilici a lunga catena e monoalc? li (cio? alcoli con un gruppo OH) possono essere impiegati come tali o come derivati solfoclorurati o solforati. Sono preferiti esteri con'un numero di iodio inferiore a 95* Una variante oom prende esteri con numeri di iodio inferiori a 20 circa ohe qui di seguito vengono denominati eeterl saturi. Un'altra variaulte comprende esteri con numeri di iodio nelli'intervallo da circa 80 a 90; questi sono indicati come esteri insaturi. In un'altra variante sono impiegati eeteri con numeri di iodio tra oirca 20 e circa 40, cio? esteri parzialmente saturi. Sia gli esteri sa turi, i parzialmente saturi, gli insaturi, come pure i solfoclo rurati e i solfonati, sono disponibili come prodotti commerci^ li.
In una variante particolare il lubrificante-refrigerante consiste, per il 99?5?7596 in peso, meglio per il 99f5-95# in p? so, di un idrocarburo fluoroclorurato con 1 o 2 atomi di carb? nio e con un punto d'ebollizione di piCi di 20?C. In particolare vanno presi in considerazione trioloromonofluorometano, 1,1,2-trioloro-1 ,2,2-trifluoroetano, 1,1,2,2-tetraclorodifluoroetano , tetracloromonofluoroetano e/o trielorodifluoroetano.
Un'altra variante prevede, in tutti quei casi in cui il lu brifioante-refrigerante da solo evapora troppo rapidamente, la sostituzione del FKW, per una percentuale fino al 35# in peso, meglio fino al 15# in peso, con un solvente regolatore dell'eva porazione, tossicologicamente sicuro. Sono adatti, per esempio, chetoni alifatici inferiori, con 3-4 atomi di carbonio. I solventi regolatori dell'evaporazione posseggono normalmente un punto d'ebollizione pi? alto di quello del FEW impiegato. Sono particolarmente preferiti l'etanolo, l'n- e/o l'i-propanolo.
Un'altra variante prevede l'aggiunta al lubrificante-refri. gerente di mediatori di dissoluzione per gli esteri. Ci? ? richiesto soprattutto quando si impiegano esteri saturi, parzial mente Baturi e/o solfoclorurati o solforati. Come mediatori di dissoluzione per gli esteri vanno considerati solventi con caratteristiche medienti la dissoluzione noti, tossicologicamente sicuri, che possono sostituire fino al 10$ in peso del FEW.
Una soluzione preferita prevede la possibilit? di impiegare, come mediatori di dissoluzione per gli esteri, idrocarburi alifatici che possono essere usati anche come regolatori dell'eva porazione, preferibilmente in una concentrazione fino al 15$ in peso del FEW. Vengono presi in considerazione, per esempio, idrocarburi alifatici adatti o frazioni di benzina, per esempio; benzina con un intervallo d*ebollizione di.40-80?C. Sono prefe riti quegli idrocarburi ohe possono formare col FEW un azeotropo. A questo riguardo viene impiegata ottimamente la concentra z?one corrispondente alla composizione azeotropa. Si ? rivelata particolarmente pratica una aggiunta di n-eptano.
Un'altra soluzione preferita prevede la scelta degli inter mediari di dissoluzione per gli esteri dal gruppo degli alcoli alifatici a lunga catena che contengono da 16 a 24 atomi di car bonio e, preferibilmente, uno o pii doppi legami C-C.
Un altro sviluppo dell'invenzione prevede di aggiungere ad _ dizionalmente ?i lubrificante-refrigerante degli inibitori di corrosione^di per s? noti in una quantit? ammontante fino all'io in peso del FKW. Tali Inibitori di corrosione per metalli quali, per esempio, il magnesio, l'alluminio, il titanio, l'ottone, il bronzo, l'acciaio, sono reperibili in commercio. Essi sono, per lo pih, a base di composizioni che contengono i composti organici con etero-atomi quali lo zolfo o, in particolare, l'azoto. Hanno dato buone prestazioni, per esempio, composti singoli o miscele della claese dei benzotiazoli, per esempio mercaptoben zo.tiazolo, dei benzimmidazoli, per eeempio 2-fenilbenzimmidaz? lo, dei triazoli, per esempio benzotriazoli, toliltpiazoli, del, le ossazoline, per esempio ossazoline alchil- e/o idrossialchilsostituite, delle ammidi, delle ammine, per esempio animine terziarie.
Quando si impiegano gli inibitori di corrosione, uno sviluppo dell'invenzione prevede di sostituire fino al 10? in peso del FKW con mediatori di dissoluzione per gli inibitori. Per la scelta dei mediatori di dissoluzione per gli inibitori valgono gli stessi punti di vista generali che per la scelta dei media tori per gli esteri. Mediatori di dissoluzione preferiti sia per 1*inibitore che per gli esteri sono gli alcoli alifatici inforiori con 1-5 atomi di carbonio. Di questi, si citano in parti colare etanolo, n-propanolo e/o i-propanolo che, come gi? accen nato, possono essere contemporaneamente impiegati, con vantaggio, anche come regolatori dell'evaporazione.
L'invenzione comprende, oltre al procedimento per la lavorazione di'metalli, anche il lubrificante-refrigerante impiega to in questo procedimento, la composizione del quale lubrificati te soddisfa le realizzazioni prima indicate? Se una aggiunta fa parte di pi? tipi di aggiunte, la sua concentrazione massima non va calcolata additivamente, ma dipende dalla concentrazione sin gola pih elevata.
Il lubrificante-refrigerante indioato pu? essere impiegato, nel processo per la lavorazione di metalli, in tutti i modi no, ti. Cosi, per esempio pu? essere applicato come liquido, o co me aerosol. Inoltre, esso pu? essere applicato sia esternamente, cio? essere portato dall'esterno vicino all'utensile, come anche internamente, cio? attraverso alimentatori adatti previsti nell'utensile stesso. La applicazione interna ? impiegata, per eeempio, nelle esecuzioni di fori profondi o nella rettifi ca di interni. Il lubrificante-refrigerante secondo l'invenzi? ne pu? essere inoltre impiegato comunemente per il trattamento abrasivo di superiici dure.
Col procedimento secondo 1'invenzioni er la lavorazione ad asportazione di truciolo,a taglio o ad abrasionedi metalli ven gono raggiunti buoni risultati. Cosi, in confronto all'impiego di tricloromonofluorometano come unico lubrificante-refrigeran te, va registrato, nella lavorazione ad asportazione di truciolo^ taglio o ad abrasione di metalli quali il magnesio, l'allu minio, il titanio, l'ottone, il bronzo, l'acciaio, un consumo di .energia nettamente inferiore. Questa osservazione vale parti^ colarmente nel caso in cui si debbano per esempio trapanare, fresare, o tranciare pezzi metallici piuttosto compatti.
Sorprendentemente, il miglioramento si manifesta in mania ra particolarmente chiara quando il lubrificante-refrigerante contiene un inibitore di corrosione, preferibilmente a base di ossazolina.
Inoltre, col procedimento secondo l'invenzione viene assicurata una buona asportazione dei trucioli e vengono evitati taglienti riportati. Le caratteristiche di raffreddamento e di lubrificazione sono ottime.
Inoltre, sorprendentemente, non si manifesta, in pratica, alcun ingrassaggio della superficie metallica, il ohe, oonsid? rata la natura cerosa o oleosa degli esteri aggiunti, non era prevedibile.
A causa della non pericolosit? tossicologica del lubrificante-refrigerante, non sussist?, inoltre, il pericolo che ven gano superate le concentrazioni del posto di lavoro (valori MAK) fissate per legge.
L'invenzione riguarda inoltre un procedimento particolarmente adattato alla preparazione del lubrificante-refrigerante secondo l'invenzione. Questo prevede di estrarre o direttamente il materiale vegetale contenente gli esteri indicati, o un suo estratto alcolico, con un FKW, in particolare con un FKW con 1- 2 atomi di carbonio e con un punto d'ebollizione di pi? di 2Q?C, e di regolare l'estratto, eventualmente con l'aggiunta dei detti additivi, a un contenuto d'estere di 0,5 - 25# in peso, meglio di 0,5 - 5# in peso. Per estratto alcolico ei deve inten dere in particolare un estratto con etanolo, n-propanolo e/o ipropanolo.
In una variante particolare l'estrazione ? condotta come estrazione continua in contro corrente e la regolazione continua del contenuto d'estere ? comandata attraverso la misurazione dell'indice di rifrazione o della densit?.
Negli esempi che seguono ? indicata la composizione di lu brificanti refrigeranti secondo l'invenzione che hanno dato buo. ne prestazioni nella lavorazione di metalli.
Tutti i dati percentuali significano qui percentuali in pe, so. Inoltre, JZ significa numero d? iodio, SC solfoclorurato, cio? un prodotto ottenuto per somma di zolfo e cloro al doppio legame dell'estere insaturo. In pi?, B 11 ? tricloromonofluoro metano, H 112? 1,1,2,2-tetraclorodifluoroetano, B 1133 1,1,2-tricloro-1,2,2-trifluoroetano, B 121 * tetracloromonofluoroeta no, B 122 ? triclorodlfluoroetano.
Gli esteri e gli inibitori di corrosione impiegati sono pr? dotti usuali in commercio. Nel caso del mezzo a base d? triazolo, vi ? alla base un benzotriazolo, nel caso di quello a base di ossazolina, una ossazol?na alchil- e idrossialchilsoetituita
Claims (15)
1. Procedimento per la lavorazione ad asportazione di truciolo,a taglio e ad abrasione di metalli con l'impiego di un lu brificante-refrigerante contenente idrocarburo fluoroclorurato, caratterizzato dal fatto che al lubrificante refrigerante conte, nente idrocarburo fluoroclorurato si aggiungono esteri di acidi carboesilici a lunga catena e monoalcoli con complessivamente, 34?50 atomi di carbonio e/o loro derivati solfoclorurati o solforati! infuna quantit? da 0,5 a 25# in peso, meglio da Ot5 a 5# in peso.
2. Procedimento secondo la riv. 1, caratterizzato dal fat. to che il lubrificante-refrigerante contiene da 99,5 a 75# in peso, meglio da 99,5 a 95# in peso di idrocarburo fluoroclorurato con 10 2 atomi di carbonio e con un punto di ebollizione di pi? di 20?C.
3. Procedimento secondo la riv. 1 o 2, caratterizzato dal fatto che si sostituisce fino al 35# in peso, meglio fino al 15# in peso dell'idrocarburo fluoroclorurato con un solvente re, golatore dell'evaporazione, tossicologicamente siouro.
4. Procedimento secondo la riv. 3 caratterizzato dal fatto che oome solvente regolatore dell'evaporazione si impiega etanolo, n-propanolo e/o i-propanolo.
5. Procedimento.secondo una delle riv. da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che gli esteri presentano un numero di iodio inferiore a 95?
6. Procedimento secondo le riv. da 1 a 5* oaratterizzato dal fatto che si sostituisce fino al 10# in peso dell'idrocarburo fluoroclorurato con un mediatore di dissoluzione per l'estere
7. Procedimento secondo le riv. 3 o 6, caratterizzato dal fatto che come mediatori di dissoluzione si impiegano idrocarburi alifetici, preferibilmente quelli che con l'idrocarburo fluoro clorurato possono formare un azeotropo, in particolare neptano.
8. Procedimento secondo la riv. 6, caratterizzato dal fatto che come mediatore di dissoluzione si impiega un alcol alifa tioo a lunga catena, in particolare un alcol con 16 - 24 atomi di carbonio.
9. Procedimento secondo una delle riv.*da 1 a 8, caratteriiz zato dal fatto ohe, addizionalmente, ei sostituisce fino all'io in peso dell'idrocarburo fluoroclorurato oon inibitori di corro, sione di per s? noti.
10. Procedimento secondo la riv. 9, caratterizzato dal fajfc to che si sostituisce fino al 10?6 in peso dell'idrocarburo fluo roclorurato con un mediatore di dissoluzione per 1'inibitore di corrosione.
11. Procedimento eecondo le riv. 6 o 10, caratterizzato dal fatto ohe come mediatore di dissoluzione per l'eetere e/o per 1'inibitore di corrosione si impiega un alcol alifatioo inferio re con 1-5 atomi di carbonio che pu? formare un azeotropo coll'idrocarburo fluoroclorurato.
12. Procedimento secondo la riv. 11, caratterizzato dal fat, to che come alcol si impiega etanolo, n-propanolo e/o i-propanolo.
13. Lubrificante-refrigerante da impiegare in un procedimento secondo una delle riv. da 1 a 12 caratterizzato dalla oom posizione 11 indicata.
14. Procedimento per la preparazione di lubrificanti-refrigeranti secondo la riv. 13, caratterizzato dal fatto che si estrae o direttamente materiale vegetale contenente gli esteri indicati, o un suo estratto alcolico, con un idrocarburo fluoro clorurato con 1 o 2 atomi di carbonio e con un punto di sbolli, zione di pi? di 20?C e si regola l'estratto contenente esteri, eventualmente con l'aggiunta dei detti additivi, ad un tenore d'estere variante da 0,5 a 25# in peso, meglio da 0,5 a 5# in peso.
15 Procedimento secondo la riv. 14? caratterizzato dal fatto che si conduce l'estrazione come estrazione continua in controcorrente e si comanda la regolazione continua del conte nuto d'estere per mezzo della misurazione dell'indice di rifra zione o della densit?
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