一种水包油型铝合金专用切削液及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种水包油型铝合金专用切削液及其制备方法，该切削液包括基础油2

【技术实现步骤摘要】
一种水包油型铝合金专用切削液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及环保切削液
，具体涉及一种水包油型铝合金专用切削液及其制备方法。

技术介绍

[0002]断桥铝是一种能够隔绝室内外温度传递的材料，具有节能效果。随着人们节能环保意识的逐渐提高、对生活品质的追求越来越高，断桥铝材料被广泛应用于住宅、写字楼等建筑的门窗中，起到良好的隔热、隔冷作用。
[0003]断桥铝在加工过程中不可避免的要使用切削油或者切削液，切削油或切削液主要起到润滑、冷却、防腐蚀、清洗的作用。目前，小型门窗加工设备采用的切削油主要是以煤油为基础油配置而成，煤油的挥发性高、气味重，严重影响操作车间的环境；大型设备采用以矿物油、植物油为基础油复配润滑剂、抗磨剂等复配而成的切削油，此类切削油润滑性能优异，但降温、清洗作用较差，容易造成铝屑的融化黏连，影响刀具的使用寿命，同时矿物油不易降解，环保性较差。
[0004]环保型的水性切削液清洗、降温效果较好，但普遍存在润滑性差、易腐蚀设备、不稳定、阻塞过滤嘴等缺陷。因此，亟需一种可以在铝合金切削过程中既具有优异的润滑、防腐蚀、冷却、清洗作用又稳定环保的切削液。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的上述不足，本专利技术提供了一种水包油型铝合金专用切削液及其制备方法，该切削液包括基础油、乳化剂、助乳化剂、防腐添加剂、缓冲剂、pH调节剂、稳定剂和去离子水；该制备方法包括制备分散相和连续相。该切削液具有粘度低、润滑性能优异、防腐蚀性能好、清洗性能好的优点；其中，分散相可以快速吸附于刀头及铝型材表面形成一层超薄的吸附性油膜，有效地降低刀头与铝合金的摩擦系数、隔绝工件与空气的接触，提高润滑性能和防腐蚀性能；水基连续相具有环保、冷却性好、易清洗等优势。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种水包油型铝合金专用切削液，包括下述重量份数的组分：
[0008]基础油2
‑
10份，乳化剂4
‑
40份，助乳化剂2
‑
10份，防腐添加剂0.5
‑
2份，缓冲剂2
‑
5份，pH调节剂2
‑
5份，稳定剂0.5
‑
2份，余量为去离子水；
[0009]润滑性能好、防腐蚀性能优异、稳定性好的水包油型环保切削液。
[0010]优选的，所述基础油为矿物油、植物油、合成酯中的一种或两种以上的组合物。
[0011]优选的，所述乳化剂为非离子表面活性剂。
[0012]优选的，所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)系列、蓖麻油聚氧乙烯醚(EL)系列、壬基酚聚氧乙烯醚(NP)系列中的一种或两种以上的组合物。
[0013]优选的，所述助乳化剂为吐温80、吐温85、op
‑
10、正己醇、乙酸乙酯中的一种或两种以上的组合物。
[0014]优选的，所述防腐添加剂为二元酸、三元酸、磷酸酯防锈剂中的一种或两种以上的组合物。
[0015]上述水包油型铝合金专用切削液的制备方法，包括以下步骤：
[0016](1)将乳化剂和助乳化剂在50℃恒温条件下搅拌15分钟，得到均匀透亮的混合液体；
[0017](2)将基础油在持续搅拌的条件下加入到(1)所述的混合液体中，在50℃恒温条件下搅拌30分钟，得到均匀透亮的分散相；
[0018](3)将定量的防腐添加剂、缓冲剂、pH调节剂和稳定剂在50℃、搅拌的条件下加入去离子水中，得到连续相；
[0019](4)将(2)所得分散相在50℃、持续搅拌的条件下缓慢加入(3)所得连续相中，持续搅拌2小时得到均匀透亮的切削液。
[0020]使用时，将上述削液通过喷雾的形式喷淋到机床的刀头及铝型材表面。
[0021]水性切削液的优势是冷却性能好、清洗性能好，但是在由于其易溶解空气中的氧气、氯离子等腐蚀介质，因此其防腐蚀性能较差，容易引起设备、工件的腐蚀，同时其吸附性能较差，不易在工件及刀具表面形成润滑性的膜层，因此其润滑性能较油性切削油也较差。油性切削油可以在刀具及工件表面形成一层致密的油膜，提高润滑性及防腐蚀性能，但工件表面残留的油膜过多造成铝屑黏连及后续涂装加工工序的困难。本专利技术中，非离子表面活性剂与基础油可以形成稳定的、粒径在100nm以下的小液滴，同时根据基础油与乳化剂的HLB值调整其亲水亲油性，增加油性液滴在水相中的分散性，实验过程中，观察相变，由开始的油水分层，到最后形成的均匀微白色分散体系，得到以油滴为分散相、水为连续相的透明的水包油型分散体系，通过加入缓冲剂、pH调节剂、稳定剂增加水包油分散体系的稳定性，配置成功了具有优良润滑性能、强防腐能力、高稳定性的水包油切削液。
[0022]本专利技术提供的水性切削液，有效综合了水性切削液的冷却和清洗效果好的优点，以及油性切削油的润滑性和防腐性能好的优势，解决了目前铝合金切削技术所存在的技术难题。该水性切削液的连续相为水，水的流动性好，沸点低，可以有效地清洗铝型材切割过程中产生的铝屑并及时带走切割产生的热量；分散相为油，在切割过程中，随着水分的蒸发，油相可以吸附在刀具及铝合金表面起到润滑、防腐蚀的作用。由于油相是分散相，其量较少，仅仅会在刀具及铝合金表面形成一层保护性油膜，不会像油性切削油一样大量残留在工件表面，从而能够有效克服免现有技术存在的铝屑黏连而导致的后续的组装和涂装工艺难以进行的问题。
[0023]相对于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0024]1、本专利技术的水包油切削液具有粘度低、润滑性能优异、防腐蚀性能好、清洗性能好的优点；粘度为8
‑
10mm2/s，PB值为600
‑
800N，铸铁屑防锈实验达0
‑
1级。
[0025]2、观察发现，本专利技术的分散相可以快速吸附于刀头及铝型材表面形成一层超薄的吸附性油膜，有效地降低刀头与铝合金的摩擦系数、隔绝工件与空气的接触，提高润滑性能和防腐蚀性能。
[0026]3、本专利技术的连续相是去离子水，水基连续相具有环保、冷却性好、易清洗等优势。
附图说明
[0027]图1为油分散到水中形成的均匀的分散体系。
[0028]图2为使用三个月后切割的铝合金断面。
[0029]图3为使用三个月的金刚石锯片表面。
具体实施方式
[0030]为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0031]本专利技术以下实施例中，所用组分为工业级，均由麦克林试剂提供。
[0032]实施例1
[0033]一种水包油型铝合金专用切削液，包括下述重量的组分：
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水包油型铝合金专用切削液，其特征在于，包括下述重量份数的组分：基础油2
‑
10份，乳化剂4
‑
40份，助乳化剂2
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10份，防腐添加剂0.5
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2份，缓冲剂2
‑
5份，pH调节剂2
‑
5份，稳定剂0.5
‑
2份，余量为去离子水。2.如权利要求1所述的水包油型铝合金专用切削液，其特征在于，所述基础油为矿物油、植物油、合成酯中的一种或两种以上的组合物。3.如权利要求1所述的水包油型铝合金专用切削液，其特征在于，所述乳化剂为非离子表面活性剂。4.如权利要求3所述的水包油型铝合金专用切削液，其特征在于，所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚系列、蓖麻油聚氧乙烯醚系列、壬基酚聚氧乙烯醚系列中的一种或两种以上的组合物。5.如权利要求1所述的水包...

【专利技术属性】
技术研发人员：高翔，郭芊岑，李明岩，廖舒怡，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学山东省科学院，
类型：发明
国别省市：