專利名稱：一種改進(jìn)水劑潤(rùn)滑介質(zhì)滲透性和沉降性的模擬試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)水劑潤(rùn)滑介質(zhì)滲透性和沉降性的模擬試驗(yàn)方法?？蓱?yīng)用于機(jī)械零件加工行業(yè)。
背景技術(shù)：
通常汽車零件的一些苛刻加工過(guò)程中必須使用潤(rùn)滑性優(yōu)良的介質(zhì)，從而保證加工面的質(zhì)量，延長(zhǎng)刀具壽命，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約資金。常用的潤(rùn)滑劑的包括油溶性和水溶性的，油溶性的潤(rùn)滑劑具有較好的潤(rùn)滑性、滲透性和能使贓物(如磨屑等)快速沉降的特點(diǎn)，能滿足一些苛刻的加工要求。但油溶性潤(rùn)滑劑也存在著工序清洗復(fù)雜，操作環(huán)境臟，易燃易爆以及價(jià)格高的缺點(diǎn)。因此，為了環(huán)保和節(jié)能，在汽車零件的機(jī)械加工中盡量以水劑代油，廣泛使用水劑潤(rùn)滑介質(zhì)。在水劑潤(rùn)滑介質(zhì)中加入一定數(shù)量的添加劑可以使工藝介質(zhì)具有優(yōu)良的潤(rùn)滑、冷卻、清洗、防銹功能，滿足不同材質(zhì)的零件和不同加工類型工序的技術(shù)要求。常用改進(jìn)滲透性能添加劑的類型中包括溶劑、脂肪酸的酰胺、脂肪醇(或酚基)聚氧乙烯醚或烷基苯磺酸鈉等類型的表面活性劑，但要具有優(yōu)良性能的水劑潤(rùn)滑介質(zhì)并不是這些添加劑任意數(shù)量的簡(jiǎn)單混合，而是需要采用系統(tǒng)科學(xué)的試驗(yàn)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)水劑潤(rùn)滑介質(zhì)滲透性和沉降性的模擬試驗(yàn)試驗(yàn)方法。能夠系統(tǒng)準(zhǔn)確地測(cè)定溶液的成分及需要加入的添加劑的數(shù)量。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種改進(jìn)水劑潤(rùn)滑介質(zhì)滲透性的模擬試驗(yàn)方法。是在室溫下，在帶刻度量筒中加入待測(cè)液體，在液面上放置一定重量的石墨粉(如3g)，觀測(cè)液面上的石墨粉被液體完全潤(rùn)濕并進(jìn)入液面下的時(shí)間以及石墨粉完全沉入量筒底部的時(shí)間。該方法具有明顯的區(qū)分性，能準(zhǔn)確快速直接進(jìn)行水劑潤(rùn)滑介質(zhì)的滲透性能和沉降性的評(píng)價(jià)篩選。本發(fā)明所使用的量筒可以是適當(dāng)容量的刻度量筒，也可以采用廣口的刻度量筒，但推薦使用100mL的刻度量筒；石墨粉可以使用任意粒度的分析純樣品，粒度大時(shí)能快速潤(rùn)濕和沉降，粒度過(guò)細(xì)時(shí)潤(rùn)濕過(guò)長(zhǎng)，沉降過(guò)程也非常緩慢，甚至長(zhǎng)時(shí)間混濁在液體中，給試驗(yàn)造成麻煩，推薦石墨粉的視密度小于0.5，粒度(80目)≥85％，含水量≤0.5％為最好。
本發(fā)明的積極效果是具有明顯的區(qū)分性，能準(zhǔn)確快速直接進(jìn)行水劑潤(rùn)滑介質(zhì)的滲透性能和沉降性的模擬評(píng)價(jià)篩選，在一些特殊的水劑潤(rùn)滑介質(zhì)試驗(yàn)中獲得成功應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1在GB6144合成切削液的試驗(yàn)方法中注明了‘表面張力’試驗(yàn)方法，該方法的特征是使用專用儀器‘表面張力儀’和一個(gè)特制的鉑絲環(huán)，首先把該鉑絲環(huán)浸入待試的液面以下，拉動(dòng)該鉑絲環(huán)使其從液面以下上升并突破液面到達(dá)液面以上，鉑絲環(huán)在此過(guò)程中所承受的力叫表面張力，不同的液體由于表面活性劑的種類和數(shù)量不同，表面張力的讀數(shù)也就不同。但方法的試驗(yàn)過(guò)程比較偏重于模擬滲透性，而同實(shí)際工況中要求顆粒沉降性相關(guān)性較小。在防銹油的試驗(yàn)這中注明了接觸角的試驗(yàn)方法，該方法是在規(guī)定的表面上滴上1滴待試的液體，測(cè)量該液珠鋪展的情況，即測(cè)量液珠表面的切線同潤(rùn)濕面之間的夾角，此夾角稱為接觸角。但方法的試驗(yàn)過(guò)程仍比較偏重于模擬滲透性，而同實(shí)際工況中要求顆粒沉降性相關(guān)性也較小。
實(shí)施例2某公司進(jìn)口的缸孔珩磨機(jī)，在珩磨缸孔時(shí)按設(shè)備商推薦使用煤油或航空煤油，其加量為1000升。但由于加工中珩磨下來(lái)的細(xì)屑中含由一定量的石墨粉顆粒，懸浮在煤油中，循環(huán)時(shí)使煤油呈黑色，靜止時(shí)這些石墨顆粒迅速沉降到液槽底部，或被離心機(jī)方便的除去。但由于煤油的閃點(diǎn)低，曾發(fā)生火災(zāi)警報(bào)。試圖把該煤油用水劑代替掉，盡管采用表面張力或接觸角較低的表面活性劑混合物A的水劑潤(rùn)滑介質(zhì)進(jìn)行試用，其滲透性應(yīng)該能滿足要求，但磨屑顆粒沉降性較差，這些顆粒堵塞珩磨條的氣孔，造成珩磨條透氣性不好，珩磨阻力大，珩磨節(jié)拍延長(zhǎng)，產(chǎn)生缸體表面被拋光或劃傷的問(wèn)題，并使加工效率降低。
采用本發(fā)明的試驗(yàn)方法對(duì)這種試驗(yàn)的介質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其t1大于300秒，t2大于1200秒；而同種條件下煤油的t1為0秒，t2為10秒，可以看出代用試驗(yàn)失敗的原因。
表1為一組采用該發(fā)明的方法的模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)(室溫)

上表的結(jié)果說(shuō)明僅靠表面張力的很難進(jìn)行水劑潤(rùn)滑劑的配方篩選和區(qū)分，滲透性和沉降性無(wú)法滿足代替煤油的需要。
采用本發(fā)明的模擬試驗(yàn)方法篩選出的含由表面活性劑混合物D的一種水劑潤(rùn)滑介質(zhì)成功的應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)缸孔(缸套)、主軸孔、連桿大小頭孔的珩磨加工；機(jī)油泵、汽油泵、水泵缸孔的珩磨；曲軸軸徑、凸輪軸徑、變速箱軸徑的拋光加工，僅一家公司每年節(jié)約煤油總量200噸以上，具有技術(shù)上的先進(jìn)性，消除了火災(zāi)的隱患，保護(hù)操作者的健康，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益巨大。
實(shí)施例3某公司采用進(jìn)口設(shè)備用于轎車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、凸輪軸、中間軸軸徑的精密磨削，零件的材質(zhì)為球墨鑄鐵，由于精度要求很高，需要使用一種具有磨屑顆粒在液槽中快速沉降性能的水劑潤(rùn)滑劑，傳統(tǒng)的幾種水劑潤(rùn)滑劑(國(guó)產(chǎn)的和進(jìn)口的)均存在著磨屑顆粒沉降較慢的問(wèn)題，過(guò)多的這種磨屑顆粒分散在潤(rùn)滑劑中，使軸徑表面在磨削加工中產(chǎn)生劃傷，造成廢品。經(jīng)過(guò)采用本發(fā)明的改進(jìn)水劑潤(rùn)滑介質(zhì)滲透性和沉降性的模擬試驗(yàn)方法對(duì)原用的幾種潤(rùn)滑劑分析后發(fā)現(xiàn)，其t1為200～400秒，t2大于2500秒，在零件的外表面磨削時(shí)，這些潤(rùn)滑劑的t1值應(yīng)該能滿足要求，但重要的是t2的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使贓物顆粒來(lái)不及沉降。因此，對(duì)其中的一種國(guó)產(chǎn)水劑潤(rùn)滑劑的配方進(jìn)行調(diào)整，減少一種陰離子表面活性劑和一種無(wú)機(jī)鹽的加入量，而補(bǔ)加另外的一種非離子表面活性劑和一種脂肪醇后使其t2值降低到1500秒以內(nèi)，重新投入使用后解決了贓物顆粒沉降的問(wèn)題，使液體介質(zhì)清澈，消除了劃傷零件表面的問(wèn)題，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種改進(jìn)水劑潤(rùn)滑介質(zhì)滲透性和沉降性的模擬試驗(yàn)方法，其特征在于是在室溫下在帶刻度量筒中加入待測(cè)液體，在液面上放置一定重量的石墨粉，觀測(cè)液面上的石墨粉被液體完全潤(rùn)濕并進(jìn)入液面下的時(shí)間以及石墨粉完全沉入量筒底部的時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)水劑潤(rùn)滑介質(zhì)滲透性和沉降性的模擬試驗(yàn)方法，其特征在于所述的量筒可以是100mL的廣口刻度量筒；石墨粉的視密度小于0.5，粒度(80目)≥85％，含水量≤0.5％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)水劑潤(rùn)滑介質(zhì)滲透性和沉降性的模擬試驗(yàn)方法，其特征在于所述石墨粉被液體潤(rùn)濕并沉入液面下的時(shí)間規(guī)定為t1(秒)以及石墨粉完全沉入量筒底部的時(shí)間規(guī)定為t2(秒)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種改進(jìn)水劑潤(rùn)滑介質(zhì)滲透性和沉降性的模擬試驗(yàn)方法，是在室溫下在帶刻度量筒中加入待測(cè)液體，在液面上放置一定重量的石墨粉，觀測(cè)液面上的石墨粉被液體完全潤(rùn)濕并進(jìn)入液面下的時(shí)間以及石墨粉完全沉入量筒底部的時(shí)間。該方法具有明顯的區(qū)分性，能準(zhǔn)確快速直接進(jìn)行水劑潤(rùn)滑介質(zhì)的滲透性能和沉降性的評(píng)價(jià)篩選。
文檔編號(hào)G01N33/26GK1465969SQ0213250
公開(kāi)日2004年1月7日 申請(qǐng)日期2002年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月27日
發(fā)明者張克金 申請(qǐng)人:中國(guó)第一汽車集團(tuán)公司