Змащувально-охолоджувальна рідина для обробки металів різанням

Винахід відноситься до змащувально-охолоджувальних рідин, що застосовуються при механічній обробці металів. Відома змащувально-охолоджувальна рідина для механічної обробки металів (Смазывающие охлаждающие технологические средства. Справочник под ред. С.Г. Энталиса, Э.М. Берлингера, М. Машиностроение, 1986, с.246.), що вміщує (мас.%): триетаноламін 0,7 нітрит натрію 0,6 бензоат натрію 0,3 змочуватель ОП-7 (ОП-10) 0,1 вода решта. Недоліками даної рідини є досить великий вміст нітриту натрію, який частково подавляє змащувальні властивості інших компонентів, змочуватель ОП-7 (ОП-10) не забезпечує миючу та проникну властивості змащувально-охолоджувальної рідини для обробки металів на операціях свердління глибоких отворів та при механічній обробці в'язких матеріалів в умовах, коли утруднена подача рідини в зону різання. Як прототип вибрана змащувально-охолоджувальна рідина для обробки металів (Патент України №49071, С10М173/02, Бюл.№9, 2002) для механічної обробки різанням чорних та кольорових металів, що вміщує, мас.%: триетаноламін 1,0...1,5 бензоат натрію 0,03...0,05 гліцерин 0,6...0,8 синтетичний мийний засіб 0,2...0,4 вода решта. Недоліками прототипу є його корозійна активність, що знижує експлуатаційну стійкість інструменту, недостатня миюча, проникна та антимікробна властивості. В основу винаходу поставлена задача створення такого складу змащувальноохолоджувальної рідини для обробки металів шляхом удосконалення відомих, який би мав поліпшені миючі, проникнені та антимікробні властивості й забезпечив підвищення стійкості інструменту за рахунок зниження корозійної активності рідини до металів, що обробляються, та інструменту, поліпшення санітарно-гігієнічних умов праці обслуговуючого персоналу. Поставлена задача досягається тим, що змащувально-охолоджувальна рідина для обробки металів на основі води, триетаноламіну, бензоату натрію замість гліцерину та синтетичного мийного засобу вміщує аеросил, виннокислий натрій, диамин ацетату та відходи виробництва ланоліну при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: триетаноламін 0,05...2,0 бензоат натрію 0,02...0,05 аеросил 0,05...2,5 виннокислий натрій 0,12...0,25 диамин ацетат 1,0...5,0 відходи виробництва ланоліну 10...30 вода решта. Таким чином, сукупність істотно відмінних ознак запропонованого технічного рішення дозволяє одержати склад змащувально-охолоджувальної рідини для обробки металів з поліпшеними миючими, проникненими та антимікробними властивостями із можливістю забезпечення підвищення стійкості інструменту за рахунок зниження її корозійної активності до металів, що обробляються, та інструменту, поліпшення санітарно-гігієнічних умов праці обслуговуючого персоналу. Наведемо приклад декількох варіантів заявленого складу змащувально-охолоджувальної рідини для обробки металів (табл.1), які прийнятні в експлуатації. Таблиця 1 Компоненти Триетаноламін Бензоат натрію Аеросил АРД-1 Виннокислий натрій Диамин ацетат Відходи виробництва ланоліну (з розрахунку на віск) Вода 1 0,05 0,02 0,05 0,12 2,0 10 решта № складу, вміст, мас.% 2 3 4 0,1 1,5 2,0 0,03 0,04 0,05 0,9 1,5 2,5 0,15 0,20 0,25 3,0 5,0 1,0 15 20 30 решта решта решта Наведені склади змащувально-охолоджувальної рідини (ЗОР) для обробки металів досліджували на операціях обробки отворів діаметром 12мм в сталі 40Х та алюмінієвому сплаві Д16. В якості ріжучого інструменту використовували свердла діаметром 12мм з швидкорізальної сталі Р6М5. Сталь обробляли при таких режимах різання: S=0,2мм/об, h=20 мм, V=18м/хв. Алюмінієвий сплав Д16 обробляли при таких режимах різання: S=0,2мм/об, h=14 мм, V=60м/хв. Результати випробувань наведені в табл.2 Таблиця 2 ЗОР Гранична зношуваність по Коефіцієнт стійкості поверхні свердла, мм Сталь 40Х Сплав Д16 Сплав Д16 Сталь 40Х Прототип 1,5 1,2 1,0 1,0 1 2 3 4 1,25 1,17 0,93 1,04 0,31 0,39 0,51 0,62 1,24 1,39 1,97 1,76 1,83 2,1 2,41 2,35 Інші умови і обробки кристалізація солей; корозія устаткування; піноутворення при рН4-7 сліди часткової корозії незначне піноутворення при рН9,5 Як видно із наведених даних, запропонована змащувально-охолоджувальна рідина для обробки металів дозволяє збільшити стійкість інструменту в 2,1 рази при обробці стальних деталей, в 2,5 рази при обробці деталей з кольорових металів за рахунок більш високих показників, що характеризують проникну та миючу властивості. Це дозволяє покращити умови евакуації стружки, особливо при обробці глибоких отворів, запобігає налипанню стружки на інструмент при обробці в'язкопластичних сплавів, а також за рахунок виключення шкідливих добавок покращує санітарно-гігієнічні умови праці персоналу. Основні експлуатаційні характеристики змащувально-охолоджувальної рідини для обробки металів наведені нижче. Відповідність сучасним гігієнічним вимогам - відсутність подразнюючої дії на шкіру і на слизові оболонки. Відсутність кородуючої дії на устаткування і матеріал, що обробляється (сталь, чавун, мідь, свинець, бронза, латунь). Захисна (антикорозійна) дія при міжопераційному зберіганні виробів. Відсутність інтенсивного піноутворення, диму, туману, аерозолів при експлуатації. Задовільна фільтрованість та відсутність осадів та відкладань. Стабільність при зберіганні та транспортуванні. Екологічно безпечність. Задовільні миючі властивості. Задовільна мікробіологічна стійкість і великий термін служби водної емульсії. Стабільність експлуатаційних властивостей в перебігу використання (стійкість до "виснаження"). Гідролітична стійкість задовільна. Протизношувані і протизадирні властивості - добрі (на чотирикульовій машині тертя ЧКМТ плями зносу d=0,45...0,55 мм). В'язкість кінематична при 50°, мм2/c-70...120. Кислотне число, мг КОН/г 4,0-6,0. Маслянисті відокремлення, см3 - відповідає вимогам. Випробування на корозійну стійкість з: освинцьованої сталі (ТУ14-1-708-73); міді - (ГОСТ859-78); чорних металів - витримують .