RU2320710C1 - Method of production of lubricant-and-coolant concentrate for machining of metals - Google Patents

Method of production of lubricant-and-coolant concentrate for machining of metals Download PDF

Info

Publication number
RU2320710C1
RU2320710C1 RU2006122604/04A RU2006122604A RU2320710C1 RU 2320710 C1 RU2320710 C1 RU 2320710C1 RU 2006122604/04 A RU2006122604/04 A RU 2006122604/04A RU 2006122604 A RU2006122604 A RU 2006122604A RU 2320710 C1 RU2320710 C1 RU 2320710C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coolant
concentrate
water
temperature
solution
Prior art date
Application number
RU2006122604/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006122604A (en
Inventor
В чеслав Георгиевич Мельников (RU)
Вячеслав Георгиевич Мельников
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ)
Priority to RU2006122604/04A priority Critical patent/RU2320710C1/en
Publication of RU2006122604A publication Critical patent/RU2006122604A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2320710C1 publication Critical patent/RU2320710C1/en

Links

Landscapes

  • Lubricants (AREA)

Abstract

FIELD: production of water-based lubricant-and-coolant for machining of metals in mechanical engineering.
SUBSTANCE: proposed method consists in dissolving borax in water at temperature of 70-80 C and adding urotropin and triethanol amine; the following components are mixed in another reservoir at room temperature: decylic alcohol, 1,4-butanediol, alkyldimethylbenzyl ammonium chloride and hydroxyethylated alkyl phenol preheated to liquid state. Then, second solution is added to the first one which is cooled to temperature of 40-50 C and concentrate is stirred for 20-30 minutes.
EFFECT: increased life of lubricant-and-coolant; enhanced resistance of cutting tools; low roughness of surfaces being machined.
1 tbl, 3 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к способу получения смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) на водной основе для механической обработки металлов и сплавов в машиностроении.The invention relates to a method for producing cutting fluids (coolant) on a water basis for machining metals and alloys in mechanical engineering.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Известен способ получения концентрата смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) для механической обработки металлов на основе воды (Патент РФ №1822197. Опубл. 20.09.95), заключающийся в том, что поочередно растворяют в нагретой до 80-90°С компоненты, указанные в изобретении, мас.%: триэтаноламин - 9-15, триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот фракций C19-10-12, триэтаноловое мыло синтетических жирных кислот фракций С1016-0,2-1,0, триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты - 1-3, эфиры блоксополимера окисей этилена и пропилена мол. м. 2500 и одноатомных первичных спиртов фракций С515-4-10, полиэтиленгликоль мол. м. 1000-3000-10-25, алкиленгликоль с числом углеродных атомов 1-43-10, нитрит натрия 0,5-3,5, вода - остальное.A known method of producing a concentrate of cutting fluid (coolant) for the mechanical treatment of metals based on water (RF Patent No. 1822197. Publ. 09/20/95), which consists in the fact that the components specified in are heated to 80-90 ° C, specified in invention, wt.%: triethanolamine - 9-15, triethanolamine soap of synthetic fatty acid fractions C 1 -C 9 -10-12, trietanolovoe soap of synthetic fatty acids fraction C 10 -C 16 -0,2-1,0, triethanolamine soap oleic acid - 1-3, block copolymer esters of ethylene and propylene oxides mol. m 2500 and monohydric primary alcohols fractions With 5 -C 15 -4-10, polyethylene glycol mol. m. 1000-3000-10-25, alkylene glycol with the number of carbon atoms 1-43-10, sodium nitrite 0.5-3.5, water - the rest.

Однако прежде необходимо синтезировать триэтаноламиновые масла синтетических жирных кислот фракций C1-C9 и C10-C16, a также триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты, которые выпускаются серийно. Все это затрудняет получение концентрата СОЖ и уменьшает время работы СОЖ в станках до ее смены (до 2-4 мес).However, first it is necessary to synthesize triethanolamine oils of synthetic fatty acids of fractions C 1 -C 9 and C 10 -C 16 , as well as triethanolamine oleic acid soap, which are commercially available. All this makes it difficult to obtain coolant concentrate and reduces the operating time of the coolant in the machines before it is changed (up to 2-4 months).

Известен способ получения концентрата СОЖ (Патент РФ №95100523. Опубл. 20.07.1996), путем смешивания компонентов в горячей воде, мас.%: триэтаноламин - 15-60, гликоли - 10-50, высшие жирные кислоты - 10-55, соль циклогексиламина и синтетических жирных кислот фракций С1013-15-60. Для приготовления СОЖ в указанный концентрат добавляют воду в количестве 4-40 мас.% и пеногаситель - 0,05-0,15 мас.%. Концентрат СОЖ расслаивается через 1-2 месяца работы.A known method of producing coolant concentrate (RF Patent No. 95100523. Publ. 07.20.1996) by mixing the components in hot water, wt.%: Triethanolamine - 15-60, glycols - 10-50, higher fatty acids - 10-55, salt cyclohexylamine and synthetic fatty acids of fractions C 10 -C 13 -15-60. To prepare the coolant in the specified concentrate add water in an amount of 4-40 wt.% And antifoam - 0.05-0.15 wt.%. The coolant concentrate exfoliates after 1-2 months of operation.

Невысокие антифрикционные свойства этой СОЖ снижают время работы инструмента и повышают шероховатость обрабатываемой поверхности.The low antifriction properties of this coolant reduce tool life and increase the surface roughness.

Наиболее близким к заявленному решению по совокупности признаков, т.е. прототипом, является способ получения концентрата смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов [Патент РФ №2255966. Опубл. 10.07.2005], путем простого смешивания следующих компонентов: триэтаноламина, оксиэтилированного алкилфенола, гидроксилсодержащего компонента и воды, уротропина, буры, алкилдиметилбензиламмония хлорида (катамина), гидроксилсодержащего компонента - 1,4-бутандиола и децилового спирта при следующем соотношении исходных компонентов, мас.%: триэтаноламин 28-31; оксиэтилдированный алкилфенол 8-11; уротропин 5,5-6,5; бура 0,8-1,2; алкилдиметилбензиламмоний хлорид 4,6-5,5; 1,4-бутандиол 10-12; дециловый спирт 0,8-1,2; вода до 100.Closest to the claimed solution in terms of features, i.e. the prototype is a method of obtaining a concentrate of cutting fluid for machining metals [RF Patent No. 2255966. Publ. 07/10/2005], by simply mixing the following components: triethanolamine, ethoxylated alkyl phenol, hydroxyl-containing component and water, urotropine, borax, alkyldimethylbenzylammonium chloride (catamine), hydroxyl-containing component - 1,4-butanediol and decyl alcohol in the following ratio of starting components, wt. %: triethanolamine 28-31; hydroxyethylated alkyl phenol 8-11; urotropin 5.5-6.5; borax 0.8-1.2; alkyldimethylbenzylammonium chloride 4.6-5.5; 1,4-butanediol 10-12; decyl alcohol 0.8-1.2; water to 100.

Непосредственно после приготовления СОЖ на основе этого концентрата показывает неплохие свойства, которые достаточно быстро ухудшаются. Недостатки прототипа: концентрат СОЖ расслаивается при комнатной температуре через 5-7 дней, при температуре от 0° до +5° - через 1-2 дня, после чего его свойства резко ухудшаются. Нагревание и перемешивание расслоившегося концентрата СОЖ не приводит к повышению его свойств, срок службы СОЖ на таком концентрате до 6 мес в централизованных системах. Свойства раствора СОЖ: низкая стойкость резцов при работе на токарно-винторезном станке - 80-90 мин, и шероховатость обрабатываемой поверхности - 0,85-0,95 мкм.Immediately after preparation, the coolant based on this concentrate shows good properties that deteriorate quickly enough. The disadvantages of the prototype: the coolant concentrate exfoliates at room temperature after 5-7 days, at a temperature of 0 ° to + 5 ° - after 1-2 days, after which its properties deteriorate sharply. Heating and mixing the stratified coolant concentrate does not increase its properties; the coolant service life on such concentrate is up to 6 months in centralized systems. The properties of the coolant solution: low resistance of the cutters when working on a screw-cutting lathe - 80-90 min, and the roughness of the treated surface is 0.85-0.95 microns.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Изобретательская задача состояла в разработке способа получения концентрата смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, позволяющего повысить стойкость режущего инструмента с получением низкой шероховатости обрабатываемых поверхностей и увеличения срока службы концентрата.The inventive task was to develop a method for producing a concentrate of cutting fluid for machining metals, which allows to increase the resistance of the cutting tool to obtain a low roughness of the machined surfaces and increase the service life of the concentrate.

Поставленная задача достигается путем создания способа получения концентрата СОЖ, заключающегося в том, что в воде при температуре 70-80°С растворяют буру, затем к раствору при перемешивании добавляют уротропин и триэтаноламин до полного их растворения, в другой емкости при комнатной температуре смешивают дециловый спирт, 1,4-бутандиол, алкилдиметилбензиламмоний хлорид и подогретый до жидкого состояния оксиэтилированный алкилфенол, после чего второй раствор добавляют в первый раствор, охлажденный до 40-50°С, и перемешивают концентрат в течение 20-30 мин.The task is achieved by creating a method for producing coolant concentrate, which consists in the bora being dissolved in water at a temperature of 70-80 ° С, then urotropine and triethanolamine are added to the solution with complete stirring until they are completely dissolved, decyl alcohol is mixed in another container at room temperature , 1,4-butanediol, alkyldimethylbenzylammonium chloride and liquid ethoxylated alkyl phenol, after which the second solution is added to the first solution, cooled to 40-50 ° C, and the concentrate is stirred for 20-30 minutes

СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS OF THE INVENTION

ПРИМЕР 1. 0,8 г. (0,8 мас.%) буры растворяют в 42,3 г (42,3 мас.%) воды при температуре 70°С, затем сюда добавляют при перемешивании 5,5 г (5,5 мас.%) уротропина и 28 г (28 мас.%) триэтаноламина до полного их растворения.EXAMPLE 1. 0.8 g (0.8 wt.%) Of borax is dissolved in 42.3 g (42.3 wt.%) Of water at a temperature of 70 ° C, then 5.5 g (5, 5 wt.%) Of urotropine and 28 g (28 wt.%) Of triethanolamine until they are completely dissolved.

В другой емкости при комнатной температуре смешивают 10 г (10 мас.%) 1,4-бутандиола, 0,8 г (0,8 мас.%) децилового спирта и 4,6 г (4,6 мас.%) алкилдиметилбензиламмоний хлорида, затем сюда добавляют подогретый до жидкого состояния 8 г (8 мас.%) оксиэтилированный алкилфенол. Этот раствор с температурой 20°С при перемешивании соединяют с первым раствором, охлажденным до температуры 40°С, и перемешивание ведут в течение 30 мин (до гомогенизации концентрата). Концентрат готов к применению.In another container at room temperature, 10 g (10 wt.%) Of 1,4-butanediol, 0.8 g (0.8 wt.%) Of decyl alcohol and 4.6 g (4.6 wt.%) Of alkyldimethylbenzylammonium chloride are mixed then 8 g (8 wt%) hydroxyethylated alkyl phenol is added to the liquid. This solution with a temperature of 20 ° C with stirring is combined with the first solution, cooled to a temperature of 40 ° C, and stirring is carried out for 30 minutes (until the concentrate is homogenized). The concentrate is ready to use.

ПРИМЕР 2. 10 г (10 мас.%) буры растворяют в 36,6 г (36,6 мас.%) воды при температуре 75°С, затем сюда добавляют при перемешивании 6 г (6 мас.%) уротропина и 29,6 г (29,6 мас.%) триэтаноламина до полного их растворения.EXAMPLE 2. 10 g (10 wt.%) Of borax is dissolved in 36.6 g (36.6 wt.%) Of water at a temperature of 75 ° C, then 6 g (6 wt.%) Of urotropine and 29, 6 g (29.6 wt.%) Of triethanolamine until completely dissolved.

В другой емкости при комнатной температуре смешивают 11 г (11 мас.%) 1,4-бутандиола, 1,0 г (1,0 мас.%) децилового спирта и 5,0 г (5,0 мас.%) алкилдиметилбензиламмоний хлорида, затем сюда добавляют подогретый до жидкого состояния 9,5 г (9,5 мас.%) оксиэтилированный алкилфенол. Этот раствор с температурой 20°С при перемешивании соединяют с первым раствором, охлажденным до температуры 45°С, и ведут перемешивание в течение 25 мин. Концентрат готов к применению.In another container at room temperature, 11 g (11 wt.%) 1,4-butanediol, 1.0 g (1.0 wt.%) Decyl alcohol and 5.0 g (5.0 wt.%) Alkyldimethylbenzylammonium chloride are mixed then 9.5 g (9.5 wt.%) hydroxyethylated alkyl phenol are added to the liquid. This solution with a temperature of 20 ° C with stirring is combined with the first solution, cooled to a temperature of 45 ° C, and stirring is carried out for 25 minutes. The concentrate is ready to use.

ПРИМЕР 3. 1,2 г (1,2 мас.%) буры растворяют в 31,6 г (31,6 мас.%) воды при температуре 80°С, добавляют в этот раствор 6,5 г (6,5 мас.%) уротропина и 31 г (31 мас.%) триэтаноламина до полного их растворения.EXAMPLE 3. 1.2 g (1.2 wt.%) Of borax is dissolved in 31.6 g (31.6 wt.%) Of water at a temperature of 80 ° C, 6.5 g (6.5 wt. .%) urotropine and 31 g (31 wt.%) triethanolamine until they are completely dissolved.

В другой емкости при комнатной температуре смешивают 12 г (12 мас.%) 1,4-бутандиола, 1,2 г (1,2 мас.%) децилового спирта и 5,5 г (5,5 мас.%) алкилдиметилбензиламмоний хлорида, после чего сюда добавляют нагретый до жидкого состояния 11 г (11 мас.%) оксиэтилированный алкилфенол.In another container at room temperature, 12 g (12 wt.%) Of 1,4-butanediol, 1.2 g (1.2 wt.%) Of decyl alcohol and 5.5 g (5.5 wt.%) Of alkyldimethylbenzylammonium chloride are mixed after which 11 g (11 wt.%) ethoxylated alkyl phenol is heated to a liquid state.

Второй раствор с температурой 20°С при перемешивании соединяют с первым раствором, охлажденным до температуры 50°С, и перемешивание ведут в течение 20 мин. до гомогенизации концентрата. Концентрат готов к применению.The second solution with a temperature of 20 ° C with stirring is combined with the first solution, cooled to a temperature of 50 ° C, and stirring is carried out for 20 minutes before homogenization of the concentrate. The concentrate is ready to use.

Изменение очередности растворения компонентов, особенно нарушение температурных режимов, приводят к расслоению концентрата СОЖ с резким ухудшением свойств смазочно-охлаждающей жидкости на основе этого концентрата.Changing the order of dissolution of the components, especially violation of temperature conditions, leads to the separation of the coolant concentrate with a sharp deterioration in the properties of the cutting fluid based on this concentrate.

Полученные составы концентрата СОЖ, разбавленные умягченной водой до рабочих концентраций (5-7 мас.%), были испытаны на токарном станке 1К62 при обработке резцом (чистовое точение) низколегированной стали 40ХН. Стойкость режущего инструмента оценивалась временем работы, в течение которого можно получить шероховатость обрабатываемых поверхностей в пределах 0,55-0,63 мкм.The obtained compositions of the coolant concentrate diluted with softened water to working concentrations (5-7 wt.%) Were tested on a 1K62 lathe when cutting (finishing turning) low-alloy steel 40XH. The resistance of the cutting tool was evaluated by the operating time during which it is possible to obtain the roughness of the machined surfaces in the range of 0.55-0.63 microns.

Шероховатость обрабатываемой поверхности оценивалась согласно ГОСТ 2789-83 на профилографе-профилометре. Результаты испытаний представлены в таблице 1.The surface roughness was evaluated according to GOST 2789-83 on a profilograph-profilometer. The test results are presented in table 1.

Таблица 1Table 1 Примеры, № п/пExamples, n / a Стойкость режущего инструмента (резца), минThe resistance of the cutting tool (cutter), min Шероховатость обработанных поверхностей, мкмThe roughness of the treated surfaces, microns Время работы СОЖ до смены, месCoolant operating time before the shift, months 1one 210210 0,550.55 15fifteen 22 270270 0,320.32 2222 33 190190 0,630.63 18eighteen ПрототипPrototype 80-9080-90 0,85-0,950.85-0.95 12 (в централизованных системах 6 мес)12 (in centralized systems 6 months)

Из таблицы 1 виден достигнутый технический результат: стойкость режущего инструмента увеличилась в 2,1-3,3 раза, шероховатость обработанных поверхностей уменьшилась в 1,3-2,9 раза, срок работы СОЖ увеличилась в 2 раза.Table 1 shows the achieved technical result: the resistance of the cutting tool increased by 2.1-3.3 times, the roughness of the machined surfaces decreased by 1.3-2.9 times, the life of the coolant increased by 2 times.

На лезвийной обработке стали, чугуна, алюминиевых сплавов СОЖ, полученная предлагаемым способом, имеет показатели на одном уровне с водорастворимой СОЖ Shell Adrana D407.On the blade processing of steel, cast iron, aluminum alloys, the coolant obtained by the proposed method has indicators on the same level as the water-soluble coolant Shell Adrana D407.

СОЖ, полученные предлагаемым способом могут быть использованы при работе на всех металлообрабатывающих станках, в том числе с ЧПУ.The coolant obtained by the proposed method can be used when working on all metalworking machines, including CNC.

Claims (1)

Способ получения концентрата смазочно-охлаждающей жидкости, включающий растворение в воде при перемешивании компонентов триэтаноламина, оксиэтилированного алкилфенола, уротропина, буры, алкилдиметилбензиламмоний хлорида, 1,4-бутандиола, децилового спирта, отличающийся тем, что предварительно в воде при температуре 70-80°С растворяют буру, затем при перемешивании к раствору добавляют уротропин и триэтаноламин до полного их растворения, в другой емкости при комнатной температуре смешивают дециловый спирт, 1,4-бутандиол, алкилдиметилбензиламмоний хлорид и подогретый до жидкого состояния оксиэтилированный алкилфенол, после чего второй раствор добавляют в первый раствор, охлажденный до 40-50°С, и перемешивают концентрат в течение 20-30 мин.A method of obtaining a cutting fluid concentrate, comprising dissolving in water with stirring the components of triethanolamine, ethoxylated alkyl phenol, urotropine, borax, alkyldimethylbenzylammonium chloride, 1,4-butanediol, decyl alcohol, characterized in that it is preliminarily in water at a temperature of 70-80 ° C borax is dissolved, then, with stirring, urotropine and triethanolamine are added to the solution until they are completely dissolved, decyl alcohol, 1,4-butanediol, and alkyldimethylbenzene are mixed in another container at room temperature ammonium chloride and heated to a liquid state oxyethylated alkylphenol, whereupon the second solution is added to the first solution, cooled to 40-50 ° C, and the concentrate was stirred for 20-30 min.
RU2006122604/04A 2006-06-23 2006-06-23 Method of production of lubricant-and-coolant concentrate for machining of metals RU2320710C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006122604/04A RU2320710C1 (en) 2006-06-23 2006-06-23 Method of production of lubricant-and-coolant concentrate for machining of metals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006122604/04A RU2320710C1 (en) 2006-06-23 2006-06-23 Method of production of lubricant-and-coolant concentrate for machining of metals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006122604A RU2006122604A (en) 2008-01-10
RU2320710C1 true RU2320710C1 (en) 2008-03-27

Family

ID=39019758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006122604/04A RU2320710C1 (en) 2006-06-23 2006-06-23 Method of production of lubricant-and-coolant concentrate for machining of metals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2320710C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2768447C1 (en) * 2021-05-17 2022-03-24 Общество с ограниченной ответственностью "ХИМИЖ" Method of producing coolant concentrate

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2768447C1 (en) * 2021-05-17 2022-03-24 Общество с ограниченной ответственностью "ХИМИЖ" Method of producing coolant concentrate

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006122604A (en) 2008-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101104831B (en) Micro-emulsification stainless steel cutting liquid
CN105861135B (en) Green metal cutting fluid and preparation method thereof
CN109401810B (en) Amine-free and VOC-free metal working fluid
CN104277902A (en) Heavy-load metal machining total synthesis cutting fluid as well as preparation method and application thereof
CN103865617B (en) A kind of lubrication cutting agent and preparation method thereof
CN103013638A (en) Water-soluble cooling liquid for fixed abrasive material line cutting, and preparation method thereof
CN105154187A (en) Emulsified liquid capable of replacing oil products and preparation method of emulsified liquid
CN104479833A (en) High-efficiency safe environment-friendly all-synthetic cutting fluid and preparation method thereof
TWI793193B (en) Fabrication fluids
RU2597599C1 (en) Cooling lubricant concentrate
RU2320710C1 (en) Method of production of lubricant-and-coolant concentrate for machining of metals
CN107353995A (en) A kind of environment-friendly type fully synthetic cutting fluid and preparation method thereof
CN104877736A (en) Boron-free and phosphorus-free aluminum alloy piston micro-emulsification processing liquid, dilution liquid and preparation method thereof
CN104830492A (en) Cutting fluid
CN104371818A (en) High-performance water-based full-synthetic cutting fluid and preparation method thereof
CN103589489A (en) Environment-friendly water-based cutting fluid
CN106010742A (en) Rust-proof cutting fluid for numerically-controlled machine tool metal processing and preparation method thereof
CN108587757A (en) A kind of environmentally friendly, high-performance aluminium alloy cutting fluid
CN103834460B (en) Emulsification-type metal extreme pressure rust-proof cutting fluid as well as preparation method and application thereof
CN105132111A (en) Cutting fluid and preparation method thereof
RU2255966C1 (en) Lubricant-and-coolant concentrate for metal working
CN101659858A (en) Cooling liquid for glass finishing
RU2303628C2 (en) Concentrate of lubricant-and-coolant for mechanical metalworking
JP4235020B2 (en) Lubricant composition
CN108070433A (en) The cutting fluid and preparation method of a kind of bearing machining

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100624