RU2608849C2 - Lubricant coolant concentrate for machining of metals - Google Patents
Lubricant coolant concentrate for machining of metals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2608849C2 RU2608849C2 RU2015112728A RU2015112728A RU2608849C2 RU 2608849 C2 RU2608849 C2 RU 2608849C2 RU 2015112728 A RU2015112728 A RU 2015112728A RU 2015112728 A RU2015112728 A RU 2015112728A RU 2608849 C2 RU2608849 C2 RU 2608849C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concentrate
- coolant
- machining
- metals
- carboxypav
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M173/00—Lubricating compositions containing more than 10% water
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к концентратам смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и может быть использовано в различных отраслях металлообрабатывающей промышленности для повышения стойкости металлорежущих инструментов.The invention relates to concentrates of cutting fluids (coolant) and can be used in various industries of the metal industry to increase the durability of metal cutting tools.
Известны различные концентраты для приготовления водных эмульсий и растворов, состоящие из масел, неорганических и органических соединений и поверхностно-активных веществ (ПАВ) [1-3].There are various concentrates for the preparation of aqueous emulsions and solutions, consisting of oils, inorganic and organic compounds and surface-active substances (surfactants) [1-3].
Наиболее экологичными представляются безмасляные водорастворимые СОЖ. К ним можно отнести смазочно-охлаждаюшие жидкости «Модос» (ТУ 2422-003-76664814-2005) (на основе этиленгликоля и триэтаноламина); «К-1» (ТУ 0258-001-53511781-2001) (на основе солей жирных кислот); «МГД-11» (ТУ 10РФ561-90) (на основе омыленного гудрона от дистилляции жирных кислот).The most environmentally friendly are oil-free water-soluble coolants. These include Modos cutting fluids (TU 2422-003-76664814-2005) (based on ethylene glycol and triethanolamine); “K-1” (TU 0258-001-53511781-2001) (based on salts of fatty acids); "MGD-11" (TU 10RF561-90) (based on saponified tar from distillation of fatty acids).
Стойкость металлорежущих инструментов при использовании подобных СОЖ остается недостаточно высокой. Кроме этого необходимо использовать воду общей жесткости 2-7 мг-экв/л при значении рН 5,2-7,0, что существенно снижает экономичность их использования и широту применения (в связи с подготовкой воды).The durability of metal cutting tools when using such coolant remains insufficiently high. In addition, it is necessary to use water of general hardness 2-7 mEq / l at a pH of 5.2-7.0, which significantly reduces the cost-effectiveness of their use and the breadth of application (in connection with the preparation of water).
Более перспективными представляются концентраты СОЖ, реализующие в зоне резания режим избирательного переноса. К подобным высокоэффективным СОЖ относится водоэмульсионная СОЖ, приготавливаемая на основе концентрата, содержащего ПАВ (омыленный гудрон), а также салицилальанилинат или ацетат меди (доноры ионов Cu2+) и салицилальанилин (лиганд поверхностных комплексов) в весовом соотношении 1:1 и 1,5:1 для ацетата 25, меди (SU 727674, опубл. 15.04.1980 г., кл. С10М 3/28)More promising are coolant concentrates that implement a selective transfer regime in the cutting zone. Such highly effective coolants include a water-based coolant prepared on the basis of a concentrate containing surfactants (saponified tar), as well as salicylalanilinate or copper acetate (Cu2 + ion donors) and salicylalaniline (surface complex ligand) in a weight ratio of 1: 1 and 1.5: 1 for acetate 25, copper (SU 727674, publ. 04/15/1980, class C10M 3/28)
Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов (RU 2368651 С1, опубл. 27.09.2008 г., кл. С10М 173/00, С10М 177/00, C10N 40: 22). Данный концентрат СОЖ содержит в %:The closest in technical essence and the achieved result to the proposed invention is a concentrate of cutting fluid for machining metals (RU 2368651 C1, publ. September 27, 2008, class C10M 173/00, C10M 177/00, C10N 40: 22 ) This coolant concentrate contains in%:
Данный концентрат СОЖ готовят следующим образом: неомыленные отходы масложировой промышленности нагревают до температуры 25-52°С, после чего их загружают в реактор, в котором температуру доводят до 102-107°С и производят реакцию омыления при температуре 102-107°C в течение 60-90 мин. Затем перекачивают реакционную массу в ректор-нормализатор, добавляют жидкое стекло, разбавляют горячей водой до требуемой концентрации и охлаждают полученную эмульсию до 80°C, затем дополнительно вводят полиметилсилоксановую жидкость, при этом количество улучшающих добавок не превышает 3% от количества основного вещества.This coolant concentrate is prepared as follows: the unsaponified waste of the oil and fat industry is heated to a temperature of 25-52 ° C, after which they are loaded into a reactor in which the temperature is brought to 102-107 ° C and a saponification reaction is carried out at a temperature of 102-107 ° C for 60-90 minutes Then the reaction mixture is pumped into the rector-normalizer, liquid glass is added, diluted with hot water to the required concentration and the resulting emulsion is cooled to 80 ° C, then polymethylsiloxane liquid is additionally introduced, while the amount of improving additives does not exceed 3% of the amount of the basic substance.
Однако стойкость инструментов при использовании этой жидкости все же остается недостаточно высокой. При этом сохраняются высокие требования к воде при разбавлении концентрата, имеет место недостаточная экологическая чистота отработанной эмульсии (производные анилина и ПАВ) и нестабильность рабочего раствора при хранении (гидролиз соединений меди с образованием осадков).However, the resistance of the instruments when using this fluid is still not high enough. At the same time, high water requirements are maintained when the concentrate is diluted, there is insufficient ecological purity of the spent emulsion (aniline derivatives and surfactants) and instability of the working solution during storage (hydrolysis of copper compounds to form precipitation).
Целью настоящего изобретения являются повышение стойкости металлорежущего инструмента, улучшение моющей способности, возможность разбавления концентрата водой любой жесткости и стабильности при хранении раствора СОЖ и ее концентрата.The aim of the present invention is to increase the durability of a metal cutting tool, improve washing ability, the ability to dilute the concentrate with water of any hardness and stability during storage of the coolant solution and its concentrate.
Поставленная цель достигается тем, что концентрат СОЖ для механической обработки металлов создается на основе электрохимически синтезированного, активированного, водного, католитного раствора, который за счет изменения структуры воды обеспечивает синергизм взаимодействия составных компонентов СОЖ на молекулярном и ионном уровнях, что ведет к улучшению эксплуатационных характеристик СОЖ в части чистоты обрабатываемой поверхности, стойкости режущего инструмента, моющей способности, стабильности раствора при хранении.This goal is achieved in that the coolant concentrate for machining metals is created on the basis of an electrochemically synthesized, activated, aqueous, catholytic solution, which, by changing the structure of water, provides synergies between the components of the coolant at the molecular and ion levels, which leads to an improvement in the performance characteristics of the coolant in terms of cleanliness of the treated surface, durability of the cutting tool, washing ability, stability of the solution during storage.
Данный концентрат СОЖ содержит в мас. %:This coolant concentrate contains in wt. %:
Технология приготовления концентрата СОЖ в расчете на 1000 мл заключается в следующем:The technology for the preparation of coolant concentrate per 1000 ml is as follows:
- Электрохимический активированный католит, полученный на установке для синтеза активированных водных растворов (СТЭЛ-10Н-120-01) в количестве 997 мл смешивается с 1,5 г Гексамина.- The electrochemical activated catholyte obtained in the installation for the synthesis of activated aqueous solutions (STEL-10N-120-01) in the amount of 997 ml is mixed with 1.5 g of Hexamine.
- После полного растворения ингибитора коррозии в полученный раствор добавляется ПАВ Карбоксипав АФ 6.35 в количестве 1,5 мл.- After complete dissolution of the corrosion inhibitor, surfactant Carboxypav AF 6.35 in the amount of 1.5 ml is added to the resulting solution.
- Полученный раствор хорошо перемешивают до полного растворения компонентов.- The resulting solution is mixed well until the components are completely dissolved.
Стабилизация концентрата СОЖ обеспечивается гидроксильными группами, Электрохимический активированный католит, имеющий ОВП ϕ≤-300 мВ и (pH≥11,5).The stabilization of the coolant concentrate is ensured by hydroxyl groups, an electrochemical activated catholyte having an ORP of ϕ≤-300 mV and (pH≥11.5).
Физико-химические свойства Концентрата СОЖ приведены в таблице 1.Physico-chemical properties of the coolant concentrate are shown in table 1.
При промышленном применении данный концентрат разбавляется водопроводной водой любой жесткости и применяется в виде 1,5-3,0% водного раствора в зависимости от типа станочного парка.In industrial applications, this concentrate is diluted with tap water of any hardness and is used in the form of a 1.5-3.0% aqueous solution, depending on the type of machine park.
Испытание раствора СОЖ на основе предлагаемого концентрата проводилось на вертикально-сверлильном станке модели 2Н125, сверлами из быстрорежущей стали Р6М5.Testing the coolant solution based on the proposed concentrate was carried out on a vertical drilling machine model 2H125, with drills made of high-speed steel P6M5.
Сверление отверстий d=25 мм в стали 45Х, твердостью НВ 200.Drilling holes d = 25 mm in steel 45X, hardness HB 200.
Режимы сверления: скорость 27,9 м/мин, подача 0,2 мм/об.Drilling modes: speed 27.9 m / min, feed 0.2 mm / rev.
Высоту микронеровностей обработанной поверхности измеряли на профилографе - профилометре В-54 в соответствии с ГОСТ 19300-86, ГОСТ 2789-73, ГОСТ 2.309-73. Число измерений 5. Стойкость сверла определялась временем до износа 0,5 мм по задней поверхности.The height of the microroughness of the treated surface was measured on a profilograph — a V-54 profilometer in accordance with GOST 19300-86, GOST 2789-73, GOST 2.309-73. The number of measurements 5. The resistance of the drill was determined by the time to wear of 0.5 mm on the rear surface.
Моющую способность раствора определяли по методике, приведенной в ТУ-2466-001-14747487-09The washing ability of the solution was determined by the method described in TU-2466-001-14747487-09
Коррозионное воздействие на металл определялось капельным методом в соответствии с ГОСТ 6243-75, р. 2, п. 2.1. Результаты испытаний, средние по 5 замерам, приведены в табл. 2.The corrosion effect on the metal was determined by the drip method in accordance with GOST 6243-75, p. 2, paragraph 2.1. Test results, average over 5 measurements, are given in table. 2.
Таким образом, СОЖ на основе предлагаемого концентрата (состав табл. 1) позволяет повысить чистоту обрабатываемой поверхности на 1 класс, стойкость режущего инструмента в 1,26 раза, моющую способность на 28% по сравнению с прототипом.Thus, the coolant based on the proposed concentrate (composition of table. 1) allows to increase the purity of the treated surface by 1 class, the resistance of the cutting tool by 1.26 times, the washing ability by 28% compared with the prototype.
Испытания раствора СОЖ на основе заявляемого концентрата показали, что полученный раствор является однородной системой, не разделяется на фазы при хранении, не вызывает коррозии деталей и оборудования, не пенится.Tests of the coolant solution based on the inventive concentrate showed that the resulting solution is a homogeneous system, does not separate into phases during storage, does not cause corrosion of parts and equipment, does not foam.
Заявленный концентрат СОЖ относится к малоопасным веществам (IV класс опасности веществ, по ГОСТ 12-1-007), нетоксичен, негорюч, невзрывоопасен.The declared coolant concentrate belongs to low-hazardous substances (IV hazard class of substances, according to GOST 12-1-007), non-toxic, non-combustible, non-explosive.
Источники информацииInformation sources
1. Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием. Справочник. / Под общ. ред. Энтелиса С.Г. - М.: Машиностроение, 1995. - 50 496 с.1. Lubricating and cooling technological means for metal cutting. Directory. / Under the total. ed. Entelisa S.G. - M.: Mechanical Engineering, 1995 .-- 50,496 p.
2. Handbook. An Engineering Journal №6 (111). - M., 2006. - 64 с. - Современные СОЖ и их применение при обработке металлических заготовок резанием. / Л.В. Худобин. - 111-16.2. Handbook. An Engineering Journal No. 6 (111). - M., 2006 .-- 64 p. - Modern coolant and their application in the processing of metal blanks by cutting. / L.V. Khudobin. - 111-16.
3. Злотников И.И. Водорастворимые СОЖ на мыльно-силикатной основе. / И.И. Злотников, М.И. Зубрицкий, С.Ф. Силицкий, Н.Ф. Соловей, А.Б. Козлов // Трение и износ.- 2006. - Т. 27, №4. - С. 417-421.3. Zlotnikov I.I. Water soluble soap silicate based coolant. / I.I. Zlotnikov, M.I. Zubritsky, S.F. Silitsky, N.F. Nightingale, A.B. Kozlov // Friction and wear. - 2006. - V. 27, No. 4. - S. 417-421.
4. Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов. / А.С. Кужаров, В.А. Кохановский, Г.П. Барчан и др. // а.с. СССР №727674, С10М 3/28, С10М 3/188, 15.04.80, Б.И. №14.4. Concentrate of cutting fluid for machining metals. / A.S. Kuzharov, V.A. Kokhanovsky, G.P. Barchan et al. // A.S. USSR No. 727674, C10M 3/28, C10M 3/188, 04.15.80, B.I. Number 14.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015112728A RU2608849C2 (en) | 2015-04-07 | 2015-04-07 | Lubricant coolant concentrate for machining of metals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015112728A RU2608849C2 (en) | 2015-04-07 | 2015-04-07 | Lubricant coolant concentrate for machining of metals |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015112728A RU2015112728A (en) | 2016-10-27 |
RU2608849C2 true RU2608849C2 (en) | 2017-01-25 |
Family
ID=57216079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015112728A RU2608849C2 (en) | 2015-04-07 | 2015-04-07 | Lubricant coolant concentrate for machining of metals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2608849C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU727674A1 (en) * | 1978-07-03 | 1980-04-15 | Ростовский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет | Cutting fluid concentrate for metal-working |
US4948521A (en) * | 1989-07-26 | 1990-08-14 | Cut-N-Clean Products, Inc. | Metalworking composition |
RU2368651C1 (en) * | 2008-02-11 | 2009-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКО СОТС" | Concentrate of lubrication-cooling liquid (lcl) for mechanical treatment of metals and method for its receiving |
RU2008115686A (en) * | 2008-04-21 | 2009-10-27 | ООО "Экологические системы" (RU) | LUBRICANT COOLANT FOR MECHANICAL PROCESSING OF METALS |
-
2015
- 2015-04-07 RU RU2015112728A patent/RU2608849C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU727674A1 (en) * | 1978-07-03 | 1980-04-15 | Ростовский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет | Cutting fluid concentrate for metal-working |
US4948521A (en) * | 1989-07-26 | 1990-08-14 | Cut-N-Clean Products, Inc. | Metalworking composition |
RU2368651C1 (en) * | 2008-02-11 | 2009-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКО СОТС" | Concentrate of lubrication-cooling liquid (lcl) for mechanical treatment of metals and method for its receiving |
RU2008115686A (en) * | 2008-04-21 | 2009-10-27 | ООО "Экологические системы" (RU) | LUBRICANT COOLANT FOR MECHANICAL PROCESSING OF METALS |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015112728A (en) | 2016-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101993485B1 (en) | Amine-free voc-free metal working fluid | |
CN106459823B (en) | Water-soluble metal working oil and coolant for metal working | |
CN108431191B (en) | Metal working fluid | |
JP6377179B2 (en) | High performance water reducible lubricant additive for multi-metal processing | |
CN107446681B (en) | Micro-emulsion type water-soluble metal cutting fluid and preparation method thereof | |
JP6009378B2 (en) | Water-soluble metalworking fluid and metalworking coolant | |
JP4808855B2 (en) | Lubricant composition | |
RU2597599C1 (en) | Cooling lubricant concentrate | |
KR20170088109A (en) | Environmental friendly water soluble metal working fluid composition | |
RU2608849C2 (en) | Lubricant coolant concentrate for machining of metals | |
CA2867413A1 (en) | Corrosion-protection system for treating metal surfaces | |
JP2014159527A (en) | Aqueous metal processing oil agent | |
RU2637315C1 (en) | Concentrate of water-mixed lubricant-cooling liquid for mechanical treatment of metals | |
RU2160305C1 (en) | Concentrate of water emulsion lubricant-coolant for metal machining | |
JP4177638B2 (en) | Water-soluble metalworking fluid composition | |
JP4235020B2 (en) | Lubricant composition | |
JP7019224B1 (en) | Water-soluble rust inhibitor composition and its usage | |
RU2355744C1 (en) | Concentrate of lubricant-cooling liquid for mechanical treatment of metals | |
JP2006176604A (en) | Water-soluble metal working agent composition | |
RU2293759C1 (en) | Aqueous-emulsion cutting fluid concentrate for machining of metals | |
JP2006348059A (en) | Water-soluble metal processing oil composition | |
JP6854481B2 (en) | Water-soluble metal processing oil composition and metal processing method | |
JP5174400B2 (en) | Metalworking oil composition | |
JP6245521B2 (en) | Water-soluble metalworking fluid | |
RU858330C (en) | Washing lubricant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180408 |