一種用于鎂合金切削加工的環(huán)境友好型水溶性切削液的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種金屬加工液，具體涉及一種用于鎂合金切削加工的環(huán)境友好型水 溶性切削液。
【背景技術(shù)】
[0002] 鎂合金具有密度小、比強(qiáng)度和比剛度高、尺寸穩(wěn)定性和機(jī)加工性好、導(dǎo)電導(dǎo)熱性優(yōu) 良等優(yōu)點(diǎn)；此外，在電磁屏蔽性、減震性等方面也具有優(yōu)異的性能。作為良好的輕量化結(jié)構(gòu) 材料，鎂合金被廣泛地應(yīng)用于汽車、船舶、航空航天、電子電器等眾多領(lǐng)域。
[0003] 鎂是活潑金屬，鎂及鎂合金的耐腐蝕性較差，這是制約鎂作為結(jié)構(gòu)材料發(fā)揮應(yīng)用 潛力的瓶頸。水基鎂合金切削液有兩大技術(shù)難點(diǎn)：一是要有效的抑制鎂合金的腐蝕，鎂金屬 化學(xué)活性大，電極點(diǎn)位較負(fù)，其表面氧化膜稀疏多孔，致使鎂合金的耐腐蝕性極差，所以鎂 合金的防腐蝕是一個(gè)難點(diǎn)；二是要提高水基鎂合金切削液的抗硬水性，在鎂合金加工過程 中，鎂離子易溶解于切削液中，增加了水的硬度所以要有極高的抗硬水性，防止在不斷使用 中出現(xiàn)硬度過高而破乳，同時(shí)減少其由于水解所產(chǎn)生的氫釋。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種用于鎂合金切削加工的環(huán)境友好型水溶性切削液。本發(fā) 明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種用于鎂合金切削加工的環(huán)境友好型水溶性切削液，所述環(huán)境友好型水溶性切 削液中的成份以及各種成份的重量份數(shù)包括：5~20份的有機(jī)酸、15~30份的有機(jī)胺、5~ 16份的潤(rùn)滑劑、3~11份的乳化劑、1~6份的緩蝕劑、0. 1~0. 5份的消泡劑、0. 1~3. 5 份的殺菌劑以及15~70份的水。該切削液具有良好的抗腐蝕性和高抗硬水性，并且潤(rùn)滑 性能能夠滿足機(jī)床加工需求，同時(shí)，具有極佳的清洗性能和冷卻性能，在加工過程中能有效 地避免鎂合金的氧化燃燒等問題。
[0006] 進(jìn)一步地，所述環(huán)境友好型水溶性切削液中的成份以及各種成份的重量份數(shù)包 括：10~15份的有機(jī)酸、20~25份的有機(jī)胺、8~13份的潤(rùn)滑劑、5~8份的乳化劑、2~ 4份的緩蝕劑、0. 2~0. 3份的消泡劑、0. 8~1. 5份的殺菌劑以及30~50份的水，由此，使 得該鎂合金切削液具有良好的抗腐蝕性和高抗硬水性。
[0007] 進(jìn)一步地，所述環(huán)境友好型水溶性切削液的pH值為9. 0~10. 5,由此，可以顯著提 高該鎂合金切削液對(duì)鎂合金的抗氧化性能。
[0008] 進(jìn)一步地，所述有機(jī)酸包括三元羧酸、十一碳二元酸、癸二酸、新癸酸以及環(huán)羧丙 基油酸中的一種或幾種的混合物，由此，可以進(jìn)一步提高該鎂合金切削液的防銹性。所述三 元羧酸優(yōu)選為有機(jī)雜環(huán)類三元羧酸。
[0009] 進(jìn)一步地，所述有機(jī)胺包括三乙醇胺、單乙醇胺、2-環(huán)己基-二乙醇胺、二甘醇胺、 異丙醇胺及2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一種或幾種的混合物，由此，可以進(jìn)一步提高該 鎂合金切削液的防銹性。
[0010] 進(jìn)一步地，所述極壓潤(rùn)滑劑包括聚醚、聚乙二醇、蓖麻油酸聚酯、聚脂肪酸酯中的 一種或幾種，由此，可以進(jìn)一步提高鎂合金切削液的潤(rùn)滑性。
[0011] 進(jìn)一步地，所述乳化劑包括脂肪醇醚羧酸、蓖麻油聚氧乙烯酯、脂肪醇聚氧乙烯醚 中的一種或幾種，由此，可以顯著提高鎂合金切削液原液和稀釋液的穩(wěn)定性能。
[0012] 進(jìn)一步地，所述緩蝕劑為苯并三氮唑、苯并三氮唑衍生物、烷基磷酸酯以及烷基磷 酸酯類衍生物中的至少一種；優(yōu)選地，所述緩蝕劑為苯并三氮唑和苯并三氮唑衍生物中的 至少一種；由此，可以進(jìn)一步提高鎂合金切削液的有色金屬保護(hù)特性。更優(yōu)選地，所述苯并 三氮唑優(yōu)選為苯并三氮唑T706,所述苯并三氮唑衍生物優(yōu)選為苯并三氮唑衍生物L(fēng)39,所 述烷基磷酸酯類衍生物優(yōu)選為烷基磷酸酯緩蝕劑ASI-80、0PS-75E、MDIT、CPNF-3和9218LA 中至少一種。
[0013] 進(jìn)一步地，所述消泡劑為硅氧烷類消泡劑和改性硅氧烷消泡劑中的至少一種，所 述硅氧烷類消泡劑更優(yōu)選為三維硅氧烷類消泡劑；由此，可以進(jìn)一步鎂合金切削液的消泡 性能。
[0014] 進(jìn)一步地，進(jìn)一步地，所述殺菌劑為吡啶鈉-硫醇氧化物-六氫三嗪衍生物的復(fù)合 物（FORTE)、N，N'_亞甲基雙嗎啉（MBM)、苯并異噻唑啉酮（BIT)、1，3, 5-三（2-羥乙基）均 三嗪（BK)以及3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯（IPBC)中的至少一種；由此，可以進(jìn)一步 提高鎂合金切削液的使用壽命。
[0015] 本發(fā)明提供了一種用于鎂合金切削加工的環(huán)境友好型水溶性切削液，其主要具有 的有益效果為：①該切削液具有良好的抗磨性能，延長(zhǎng)刀具壽命；②該切削液具有極佳的 抗鎂合金腐蝕性能，能有效地保護(hù)工件，減少?gòu)U品率；③該切削液具有優(yōu)良的抗硬水性能， 可以延長(zhǎng)切削液的使用壽命，節(jié)約成本；④該切削液所具有的優(yōu)異的清洗冷卻性可以快速 的帶走加工過程中產(chǎn)生的熱量，降低加工面的溫度，有效的避免鎂肩高溫易燃的弊端；⑤本 發(fā)明實(shí)施例的鋁鎂合金切削液用于鎂合金切削時(shí)無氫氣釋放，確保生產(chǎn)過程的安全進(jìn)行； ⑥該切削液生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品按配方在50°C下溶解攪拌均勻即可，省時(shí)省力。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 本發(fā)明實(shí)施例所述的一種用于鎂合金切削加工的環(huán)境友好型水溶性切削液。下面 以具體實(shí)驗(yàn)案例為例來說明【具體實(shí)施方式】，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以 解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017] 實(shí)施例1
[0018] -種用于鎂合金切削加工的環(huán)境友好型水溶性切削液，該鎂合金切削液的其成份 以及各種成份的量可以為：
[0019] ①5~20g的有機(jī)酸、15~30g的有機(jī)胺、5~16g的潤(rùn)滑劑、3~llg的乳化劑、 1~6g的緩蝕劑、0. 1~0. 5g的消泡劑、0. 1~3. 5g的殺菌劑以及15~70g的水。
[0020] ②5~20g的有機(jī)酸、15~30g的有機(jī)胺、5~16g的潤(rùn)滑劑、3~llg的乳化劑、 1~6g的緩蝕劑、0. 1~0. 5g的消泡劑、0. 1~3. 5g的殺菌劑以及15~70g的水。
[0021] ③10~15g的有機(jī)酸、20~25g的有機(jī)胺、8~13g的潤(rùn)滑劑、5~8g的乳化劑、 2~4g的緩蝕劑、0? 2~0? 3g的消泡劑、0? 8~1. 5g的殺菌劑以及30~50g的水。
[0022] ④10~15g的有機(jī)酸、20~25g的有機(jī)胺、8~13g的潤(rùn)滑劑、5~8g的乳化劑、 2~4g的緩蝕劑、0? 2~0? 3g的消泡劑、0? 8~1. 5g的殺菌劑以及30~50g的水。
[0023] ⑤10~15g的有機(jī)酸、20~25g的有機(jī)胺、8~13g的潤(rùn)滑劑、5~8g的乳化劑、 2~4g的緩蝕劑、0? 2~0? 3g的消泡劑、0? 8~1. 5g的殺菌劑以及30~50g的水。
[0024] ⑥11. 7g的有機(jī)酸；24. 5g的有機(jī)胺；11. 0g的潤(rùn)滑劑；6. 9g的乳化劑；5. 0g的緩 蝕劑；〇. 2g的消泡劑；1. 0g的殺菌劑；39. 7g的水。
[0025] 實(shí)施例2
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，有機(jī)酸的具體類型并不受特別限制，對(duì)于實(shí)施例1中的 ①~⑥中的所述有機(jī)酸包括三元羧酸、十一碳二元酸、癸二酸、新癸酸、二聚酸中的一種或 幾種的混合物，該有機(jī)酸可以顯著提高鎂合金切削液的防銹性。例如，該有機(jī)酸可以為：① 三元羧酸；②十一碳二元酸；③癸二酸；④新癸酸；⑤二聚酸；⑥三元羧酸和十一碳二元酸； ⑦ 十一碳二元酸和癸二酸；⑧癸二酸和新癸酸；⑨十一碳二元酸、癸二酸和新癸酸；⑩三元 羧酸、十一碳二元酸、癸二酸、新癸酸以及二聚酸。所述三元羧酸優(yōu)選為有機(jī)雜環(huán)類三元羧 酸，所述二聚酸優(yōu)選為環(huán)羧丙基油酸。
[0027] 實(shí)施例3
[0028] 對(duì)于實(shí)施例1中的①~⑥中的所述有機(jī)胺可以為三乙醇胺、單乙醇胺、2-環(huán)己 基-二乙醇胺、二甘醇胺、異丙醇胺及2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一種或幾種的混合物， 該有機(jī)胺的合理使用符合水溶性切削液的性能要求和環(huán)保要求，并且具有良好的pH值穩(wěn) 定性，從而利于保持其長(zhǎng)期的使用壽命；例如：該有機(jī)胺可以為：①三乙醇胺；②單乙醇胺； ③2-環(huán)己基-二乙醇胺；④二甘醇胺；⑤異丙醇胺；⑥2-氨基-2-甲基-1-丙醇；⑦異丙 醇胺及2-氨基-2-甲基-1-丙醇；⑧二甘醇胺和異丙醇胺；⑨三乙醇胺和單乙醇胺；⑩三 乙醇胺、單乙醇胺、二甘醇胺、異丙醇胺及2-氨基-2-甲基-1-丙醇。