PL62718B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 15. V. 1971 62718 KI. 23 c, 1/04 MKP C 10 m, 3/00 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Zbigniew Majsak, Wanda Stopa Wlasciciel patentu: Instytut Obróbki Skrawaniem, Kraków (Polska) Przezroczyste chlodziwo wodne do obróbki szlifowaniem metali zelaznych i sposób jego otrzymywania Przedmiotem wynalazku jest przezroczyste chlo¬ dziwo wodne do obróbki szlifowaniem metali ze¬ laznych i sposób otrzymywania tego chlodziwa.Dotychczas do obróbki metali zelaznych, stoso¬ wano ciecze chlodzaco smarujace, oparte przewaznie na roztworach wodnych róznych soli nieorganicz¬ nych jak. azotyny, chromiany, fosforany sodowe z ewentualnym dodatkiem krzemianów lub sub¬ stancji organicznych typu amin takich jak amino- alkohole na przyklad: trójetanoloamina, wzglednie soli sodowych kwasów tluszczowych. Stezenie ogól¬ ne roztworów wyzej wymienionych zwiazków che¬ micznych nie przekracza l°/o wagowych.W wielu przypadkach do obróbki szlifowaniem, stosowane sa wodne roztwory róznych emulguja¬ cych olejów mineralnych o stezeniu do kilku pro¬ cent wagowych, które zasadniczo sa przeznaczone do obróbki wiórowej metali.Znane jest równiez chlodziwo wodne bezolejowe o charakterze wodnej dyspersji zawierajace np: wielkoczasteczkowe substancje powierzchniowo- czynne typu polioksyalkilenów. Chlodziwo to zawiera 7—15°/o wagowych mieszanego glikolu polioksyety- lenowo-polioksypropylenowo-polioksyetylenowego o ciezarze czasteczkowym powyzej 1000, a ponadto rozpuszczalnik organiczny w postaci eteru glikolu etylenowego lub jego pochodnych, jako substancje antykorozyjna azotyn sodowy lub azotyny amin or¬ ganicznych, oraz substancje buforowa w postaci soli sodowej niskoczasteczkowego alifatycznego kwasu karboksylowego. Chlodziwo to ma dobre wlasciwosci smarujace i chlodzace oraz antykoro¬ zyjne. Mozna je stosowac do obróbki wiórowej me¬ tali zelaznych takiej jak, toczenie lub wiercenie. 5 Znane jest równiez chlodziwo stosowane przy ob¬ róbce wiórowej metali, bazujace na roztworach wodnych wysoko spolimeryzowanych glikoli etyle¬ nowego lub propylenowego o ciezarze czasteczko¬ wym 200—800 z dodatkiem1'3—18% wagowych azo- 10 tynów metali alkalicznych lub trójetanoloaminy, oraz chlodziwo wodne oparte na estrach kwasu ole¬ jowego i palmitynowego z glikolami i dodatkiem fosforanów sodowych oraz soli sodowych pochod¬ nych boranów glikoli. 15 Wymienione chlodziwa nie nadaja sie jednak do obróbki szlifowaniem, poniewaz nie spelniaja ko¬ niecznych wymagan stawianych cieczy obróbkowej.Przy obróbce bowiem szlifowaniem wystepuje wy¬ dzielanie sie znacznych ilosci ciepla oraz znaczne 20 rozdrobnienie materialu przedmiotów obrabianych, co stwarza szczególnie dogodne warunki do powsta¬ wania korozji, zwlaszcza w srodowisku wodnym.Chlodziwa konwencjonalne nie zapewniaja rów¬ niez optymalnych parametrów obróbki takich jak: 25 gladkosc obrabianych powierzchni oraz trwalosc na¬ rzedzi sciernych. Nie wykazuja równiez wymaga¬ nych wlasciwosci antykorozyjnych, sa sklonne do rozkladu biochemicznego i procesów starzenia sie, sa podatne na ujemny wplyw soli wapnia i magne¬ to zu zawartych w wodzie, zwlaszcza twardej. Na 6271862718 3 przyklad emulsje wodne emulgujacych olejów mi¬ neralnych, czesto powoduja zjawiska przypalen obrabianych powierzchni, pogarszajac ich gladkosc.Swiadczy to o niedostatecznej zdolnosci chlodzenia, przez tego rodzaju ciecz w procesie obróbki szlifo¬ waniem.Celem wynalazku jest opracowanie chlodziwa wodnego, zawierajacego taki zestaw skladników, który zapewnia wszystkie niezbedne wlasciwosci chlodziwa przeznaczonego do obróbki metali zelaz¬ nych szlifowanem jak: maksymalne dzialanie chlo¬ dzace, antykorozyjne, zwilzajaco-myjace, jak tez dostateczne wlasciwosci smarujace oraz optymalna odpornosc na rozklad bakteryjny i wode twarda.Przezroczyste chlodziwo wodne wedlug wyna¬ lazku, spelnia wszystkie te wymagania. W szczegól¬ nosci chlodziwo to posiada bardzo dobre wlasciwosci odprowadzania ciepla, dzieki zawartosci znacznej ilosci rozpuszczalnika organicznego jakiego jak mo- nomeryczny lub niskospolimeryzowany .glikol etyle¬ nowy lub propylenowy, w postaci roztworu wodne¬ go. Jak wiadomo glikole te, posiadaja znaczny sto¬ pien zasocjowania oraz bardzo dobre przewodnic¬ two cieplne. Podobnych cech nie wykazuja inne rozpuszczalniki organiczne oraz substancje chemicz¬ ne typu eterów i estrów glikoli, jak równiez wyso- kospolimeryzowane poliglikole oraz polioksyalkile- ny stosowane dotychczas w chlodziwach.Przezroczyste chlodziwo wodne wedlug wynalaz¬ ku ma sklad nastepujacy, przytoczony w procentach wagowych: 33,0°/o rozpuszczalnika organicznego sta¬ nowiacego glikol etylenowy lub propylenowy, wzgle¬ dnie niskoczasteczkowy glikol dwuetylenowy lub trójetylenowy lub glikol dwupropylenowy lub trój- propylenowy, 0,8°/o produktu kondensacji 42 czaste¬ czek tlenku etylenu, okolo 33,0% wody, 16,5% azo¬ tynu sodowego, 16,5% urotropiny, oraz 0,01% brom¬ ku laurylopirydyniowego i 0,0007% zielonego lub blekitnego barwnika organicznego.Odznaczajace sie dobra klarownoscia chlodziwo wedlug wynalazku otrzymuje sie w ten sposób, ze w podwyzszonej temperaturze przygotowuje sie dwa roztwory: glikolowy i wodny. W glikolu w tempe¬ raturze 40—50°C rozpuszcza sie produkt konden¬ sacji 42 czasteczek tlenku etylenu, ogrzewajac roz- wór jeszcze przez 20—30 minut. Drugi roztwór przy¬ gotowuje sie rozpuszczajac azotyn sodowy oraz uro¬ tropine w wodzie w temperaturze 50—60°C.Nastepnie laczy sie roztwór glikolowy z roztwo¬ rem wodnym i chlodzi do temperatury pokojowej, dodajac równoczesnie bromek laurylopirydyniowy oraz barwnik organiczny. Przez caly czas roztwór miesza sie bardzo dokladnie. ,W czasie laczenia sie roztworów, moze wystapic zmetnienie, które zanika po ostudzeniu do temperatury pokojowej.Przezroczyste chlodziwo wodne bezposrednio po przygotowaniu w postaci emulsji wodnej zawiera¬ jacej 5—20% wagowych oleju emulgujacego, moze byc eksploatowane, zaleznie od warunków, przez okres do kilku miesiecy.Emulsja wodna chlodziwa wedlug wynalazku, ma znakomite wlasciwosci chlodzace, dzieki wysokiemu przewodnictwu cieplnemu. Jest to nastepstwem du¬ zej zawartosci monometrycznych lub niskospolime¬ ryzowanyeh glikoli, które jako dwualkohole wyka¬ zuja znaczny stopien zasocjowania. Wskutek obec¬ nosci duzych ilosci azotynu sodowego oraz urotro¬ piny, chlodziwo wykazuje znakomite wlasciwosci 5 ochronne, antykorozyjne w stosunku do stali i ze¬ liwa w procesie szlifowania. Jest to równiez wyni¬ kiem obecnosci azotynu amonowego, który powstaje w srodowisku wodnym z azotynu sodowego i uro¬ tropiny. Zwiazek ten odznacza sie cechami lotnego 10 aktywnego inhibitora korozji metali zelaznych i pod tym wzgledem przewyzsza dotychczas stosowane srodki antykorozyjne dla chlodziw obróbkowych.Chlodziwo wykazuje stabilnosc emulsji wodnych dzieki obecnosci niejonotwórczego srodka po- 15 wierzchniowo-czynnsgo, bedacego produktem kon¬ densacji 42 czasteczek tlenku etylenu. Zabezpiecza on przed szkodliwym dzialaniem soli wapnia i mag¬ nezu zawartych w wodzie, zwlaszcza twardej o twardosci nawet znacznie wyzszej od 20 stopni 20 niemieckich, zapewniajac wlasnosci myjace chlodzi¬ wa.Chlodziwo jest równiez zabezpieczone dodatkiem srodka bakterio- i grzybobójczego w postaci bromku laurylopirydyniowego, który jako zwiazek kationo- 25 twórczy jest zupelnie niewrazliwy na obecnosc soli wapnia i magnezu w wodzie. Dodatek ten zabezpie¬ cza chlodziwo przed rozkladem biochemicznym w róznych warunkach uzytkowania. Wysoki stopien zasocjowania czasteczek chlodziwa zapewnia dosta- 30 teczne wlasciwosci smarujace chlodziwa w procesie szlifowania metali. Ponadto chlodziwo wskutek cal¬ kowitej klarownosci w roztworach wodnych, pozwa¬ la na bezposrednia obserwacje szlifowanych po¬ wierzchni. Jest ono takze odporne na temperatury 35 do minus 50°C. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Przezroczyste chlodziwo wodne do obróbki szli¬ fowaniem metali zelaznych oparte na monomerycz- 40 nych lub niskospolimeryzowanych glikolach zna¬ mienne tym, ze zawiera 33,0% wagowych rozpusz¬ czalnika organicznego stanowiacego glikol etylenowy lub propylenowy, wzglednie niskoczasteczkowy gli¬ kol dwuetylenowy lub trójetylenowy, lub glikol 45 dwupropylenowy lub trójpropylenowy, 0,8% wago¬ wych produktu kondensacji 42 czasteczek tlenku etylenu, okolo 33,0% wagowych wody, 16,5% wa¬ gowych azotynu sodowego i 16,5% wagowych uro¬ tropiny, 0,01% wagowych bromku laurylopirydynio- 5n wego oraz 0,0007% wagowych zielonego lub blekitne¬ go barwnika organicznego.

2. Sposób otrzymywania przezroczystego chlodzi¬ wa wodnego wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze produkt kondensacji 42 czasteczek tlenku etylenu 55 ogrzewa sie z glikolem etylenowym lub propyleno- wym, lub glikolem dwuetylenowym lub trójetyleno- wym. lub glikolem dwupropylenowym lub trójpro¬ pylenowym w temperaturze 40—50°C w ciagu 20—30 minut, po czym do roztworu tego wprowadza sie 60 roztwór uzyskany przez rozpuszczenie azotynu sodo¬ wego oraz * urotropiny w wodzie w temperaturze 50—60 °C, a nastepnie calosc miesza sie i chlodzi do temperatury pokojowej, dodajac równoczesnie w czasie mieszania bromek laurylopirydyniowy oraz 65 barwnik organiczny. KZG 1, z. 50/71 240 PL PL