Состав для получения концентрата смазочно-охлаждающей жидкости для магнитно-абразивной обработки металлов

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАТА СМАЗОЧНООХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ МАГНИТНО-АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ(71) Заявитель Производственное республиканское унитарное предприятие Минский автомобильный завод(72) Авторы Ракомсин Александр Петрович Сидоренко Михаил Иванович Сергеев Леонид Ефимович Бабич Виталий Евгеньевич Акулович Леонид Михайлович(73) Патентообладатель Производственное республиканское унитарное предприятие Минский автомобильный завод(56)1822197 , 1995.8791 1, 2006.1814307 , 1995.10-195475 , 1998.2-199199 , 1990.4-198395 , 1992. Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием. - М. Машиностроение, 1986. С. 56-66.(57) Состав для получения концентрата смазочно-охлаждающей жидкости для магнитноабразивной обработки металлов, включающий триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот фракции С 7-С 9, олеиновую кислоту, нитрит натрия и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит жирные кислоты таллового масла, гидроксид калия и неонол при следующем соотношении компонентов, мас.триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот фракции С 7-С 9 45-47 олеиновая кислота 5-7 нитрит натрия 2-3 жирные кислоты таллового масла 23-25 гидроксид калия 2-3 неонол 5-6 вода остальное. Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ) и их концентратам, применяемым для магнитно-абразивной обработки (МАО) металлов, и может быть использовано в машиностроительной промышленности в процессе механической обработки металлов с использованием СОЖ. Известен концентрат технологической жидкости для финишной абразивной обработки металлов, и может быть использован в виде концентрата для приготовления рабочих растворов при финишной абразивной обработке. В частности при суперфинишировании,11619 1 2009.02.28 хонинговании доводке деталей машин и приборов абразивными и алмазными инструментами. Концентрат содержит мас.нитрит натрия 0,5-1,5 триэтаноламин 3,0-12,0 триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты 1,0-0,5 моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов фракции С 10-16 20,0-40,0 и воду остальное 1. Недостатком является низкая производительность магнитно-абразивной обработки металлов и низкая стабильность свойств СОЖ при эксплуатации. Это обусловлено наличием в составе концентрата моноалкиловых эфиров полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов фракции С 10-С 16, что приводит к образованию твердой пленки шлама на поверхности обрабатываемого металла, а также расслоению концентрата при длительном хранении и использовании. Наиболее близким к заявляемому техническому решению является концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, предназначенным для механической обработки металлов, в частности в условиях автоматизированных производств на операциях точения, фрезерования, сверления и т.д. в виде водных растворов различной концентрации. Концентрат содержит, мас.триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот фракции С 1-С 9 10-20 , триэтоламиновое мыло олеиновой кислоты 1-3 , нитрит натрия 0,5-3,5 и воду остальное 2. Недостатком является использование в составе СОЖ триэтаноламина, который, при МАО, ведет к образованию твердой пленки шлама на поверхности металла и тем самым снижает моющие способности СОЖ, а также производительность процесса в целом. Такой состав СОЖ недолговечен при хранении, т.к. выпадает в осадок на стенках резервуаров станков для МАО. Задачей изобретения является расширение технологических возможностей СОЖ повышающих производительность магнитно-абразивной обработки и снижающих шероховатость обрабатываемых поверхностей. Поставленная задача достигается тем, что в составе для получения концентрата смазочно-охлаждающей жидкости для магнитно-абразивной обработки металлов, включающем триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот фракции С 7-С 9, олеиновую кислоту, нитрит натрия и воду, состав дополнительно содержит жирные кислоты таллового масла, гидроксид калия и неонол при следующем соотношении компонентов, мас.триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот фракции С 7-С 9 45-47 олеиновая кислота 5-7 нитрит натрия 2-3 жирные кислоты таллового масла 23-25 гидроксид калия 2-3 неонол 5-6 вода остальное. В состав для получения концентрата СОЖ вводится триэтаноламиновое мыло фракции С 7-С 9 по ТУ 2423-061-05807977-2002, которое приводит к улучшению смачивающих,моющих и эмульгирующих свойств, а также способствует образованию стабильной эмульсии и при хранении в течение длительного времени не расслаивается. В качестве вещества улучшающего эмульгируемость масел и смазывающих свойств является олеиновая кислота по ГОСТ 7580-91. Роль триэтаноламинового мыла синтетических жирных кислот фракции 7-С 9 заключается в том, что его используют в сочетании с олеиновой кислотой как эмульгатор, обеспечивающий образование высокодисперсных и высокоустойчивых эмульсий масла в воде с хорошими моющими свойствами, бактерицидную и антикоррозионную защиту эмульсий при длительной эксплуатации. Роль гидроксида калия по ГОСТ 24363-80 заключается в том, что его используют как смазочный материал. 2 11619 1 2009.02.28 В качестве пассиватора используется нитрит натрия по ГОСТ 19906-74, который изолирует соли жесткости и предотвращает их реакцию с мылом, что влияет на производительность процесса в целом. Присадка жирных кислот таллового масла по ГОСТ 23239-78 вводится как антифрикционная и противоизносная, улучшая эксплуатационные свойства концентрата. В качестве омыляющей добавки вводится неонол по ТУ 2483-077-05766801-98. Предложенное соотношение компонентов позволяет получить материал с высокими эксплуатационными качествами и наименьшими затратами. Приготовление состава для получения концентрата СОЖ осуществляли простым механическим смешиванием компонентов при температуре 50-70 С. При хранении в течение длительного времени не расслаивается. Для магнитно-абразивной обработки металлов используют 3 раствор концентрата в воде. Для сравнительных испытаний приготовили составы для получения концентратов СОЖ (табл. 1). Таблица 1 1 2 1 Триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот фракции С 7-С 9 Олеиновая кислота Нитрит натрия Жирные кислоты таллового масла Гидроксид калия Неонол Вода Физико-механические свойства известного и предлагаемого состава приведены в табл. 2. Таблица 2 Показатель Вязкость кинематичекая при 50 С, сСт 3 -го раствора Склонность к пенообразованию, см Устойчивость, см Плотность, г/см Как видно из табл. 2, оптимальным является состав 2, концентрат СОЖ обладает хорошими технологическими свойствами, повышающими производительность МАО и снижающими шероховатость обрабатываемых поверхностей. При увеличении количества воды (состав 1) концентрат СОЖ теряет комплекс свойств, а именно снижается режущая и моющая способности. При уменьшении количества воды (состав 3) происходит не полное растворение нитрита натрия и гидроксида калия, в результате чего снижаются смазочные и омывающие свойства СОЖ. Рабочие растворы в воде с концентрацией 2-5 обладают хорошими антикоррозионными свойствами,растворов находится в пределах 8-9. 3 11619 1 2009.02.28 Испытания известного и заявляемого составов для получения концентрата СОЖ производились на экспериментальной установке для МАО модели ЭУ-1 при следующих параметрах магнитная индукция в рабочем зазоре, Тл 1,10 скорость вращения детали, м/сек 2,50 скорость осцилляции детали, м/сек 0,12 амплитуда осцилляции, мм 1,00 рабочий зазор, мм 1,00 режущий инструмент ферроабразивный порошок Ж 15 КТ с размерами зерен порошка 200-315 мкм время обработки, сек 45. В качестве образцов использовали втулки из алюминиевых сплавов АМГ-6 и Д-16 диаметром 36,0 мм, шириной 32,0 мм, толщиной стенки 1,0 мм, которые крепились на ферромагнитной оправке. Исходная шероховатость поверхности образцов находилась в пределах 1,25 - 1,60 мкм. В процессе испытаний оценивали массовый съем металла и шероховатость поверхности . Массовый съем металла определяли как соотношение масс образцов, до и после МАО. Масса исходных образцов - 125,0 г, взвешивание образцов производилось на лабораторных весах модели ВЛА-200-2 М с точностью до 0,001 г. Исследование шероховатости поверхности образцов выполнялось на профилографе-профилометре модели 250 завода Калибр посредством фиксации данных на профилограмме. Значение показателей для данных условий МАО определялось, как среднее арифметическое результатов замеров на пяти образцах и приведены в табл. 3. Таблица 3 Результаты обработки образцов. Обрабатываемый материал Составы СОЖ 1 2 3 Анализ показал, что заявляемый состав 2 по сравнению с 1, 3 повышает производительность магнитно-абразивной обработки в 1,11-1,25 раза, а также снижает шероховатость обрабатываемой поверхности в 1,41-1,91 раза. При обработке металлов резанием с использованием заявляемого состава для получения концентрата СОЖ процесс МАО идет мягче, обрабатываемая поверхность деталей имеет меньшую шероховатость, повышая тем самым качество обрабатываемых изделий. Источники информации 1. А.с. 1525204, МПК С 10 М 173/02, 1989. 2. РФ 1822197, МПК С 10 М 173/02, 1995 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4