Концентрат мастильно-холодильної рідини для обробки металів різанням

Концентрат мастильно-холодильної рідини для обробки металів різанням, що містить триетаноламінове мило жирних кислот, триетаноламін, нітрит натрію і воду, який відрізняється тим, що Корисна модель належить до галузі обробки металів різанням і являє собою концентрат мастильно-холодильної рідини, який використовується при обробці металів різанням. Відомий концентрат синтетичної мастильнохолодильної рідини для обробки металів різанням, який містить воду, алканоламін і неіоногенну поверхнево-активну речовину та відрізняється тим, що до концентрату, як алканоламін входить, триетаноламін - додатково містить синтетичні жирні кислоти фракції Ст-С 9 , етилцелозоль і алкілсаліцилат кальцію при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: триетаноламін 30-55, синтетичні жирні кислоти фракції С7-С9 20-30 неіоногенне ПАВ 4-8, етилцелозольв 8-14, алкілсаліцилат кальцію 0,5-3, вода до 100 [1]. Відомий також концентрат технологічної рідини для фінішної абразивної обробки металів, який як триетаноламінове мило жирної кислоти містить триетаноламінове мило олеїнової кислоти, а також додатково триетаноламін і моноалкілові ефіри поліетиленгліколю на основі первинних жирних спиртів фракції do-Сіє при наступному співвідношенні компонентів, %: нітрит натрію 0,5-1,5, триетаноламін 3,0-12,0, триетаноламінове мило олеїнової кислоти 1,0-5,0, моноалкілові ефіри поліетиленгліколю на основі первинних жирних додатково містить як триетаноламінові мила жирних кислот триетаноламінові мила кислот, виділених з рослинних олій, поліетиленгліколеві ефіри моноалкілфенолів НЕОНОЛ АФ-9-4 або НЕОНОЛ АФ-9-6 і антипінну присадку при такому співвідношенні компонентів, мас.%: триетаноламін 25-32 нітрит натрію 2-3 триетаноламінові мила кислот, виділених з рослинних олій 6-10 поліетиленгліколеві ефіри моноалкілфенолів НЕОНОЛ АФ-9-4 або НЕОНОЛ АФ-9-6 8-12 антипінна присадка 0,005-0,1 вода до 100. спиртів фракції Сю-Сіб 20,0-40,0, вода - решта [2] (найближчий аналог). На сьогодні цілий ряд підприємств користується концентратом мастильно-холодильної рідини для механічного оброблення металів "УНИЗОР-М" [3]. Основними вимогами, які висуваються до мастильно-холодильних рідин (МХР) при обробці металів різанням, є їх висока технологічність: стабільність концентрату при зберіганні, низька температура застигання, швидке розчинення в технічній воді навіть підвищеної жорсткості (до 20мг-екв/л) без додаткового підігрівання та інтенсивного перемішування, стабільність одержаної емульсії в міжопераційний період, обов'язкова наявність в емульсії високих антикорозійних та біоцидних властивостей, забезпечення стійкості різального інструменту і поліпшення якості оброблюваної поверхні. Наведені вище продукти не відповідають повною мірою перерахованим вимогам. У основу корисної моделі поставлено завдання удосконалення складу концентрату МХР для обробки металів різанням, який би дозволив одержати стабільні емульсії з високими мастильними, холодильними, миючими, антикорозійними та бактерицидними властивостями, розширити діапазон жорсткості води, що використовується, виключити со CM о О) О) О) 9992 стадію пом'якшення води і підігріву, продовжити термін служби різального інструменту, полегшити утилізацію відпрацьованої емульсії. Поставлене завдання досягається тим, що концентрат МХР для обробки металів різанням, який містить триетаноламінове мило жирних кислот, триетаноламін, нітрит натрію і воду, додатково містить як триетаноламінові мила жирних кислот, триетаноламінові мила кислот, виділених з рослинних олій, поліетиленгліколеві ефіри моноалкілфенолів НЕОНОЛ АФ-9-4 або НЕОНОЛ АФ-96 і антипінну присадку при такому співвідношенні компонентів, мас.%: триетаноламін 25-32 нітрит натрію 2-3 триетаноламінове мило кислот, виділених з рослинних олій 6-10 поліетиленгліколеві ефіри моноалкілфенолів НЕОНОЛ АФ-9-4 або НЕОНОЛ АФ-9-6 8-12 антипінна присадка 0,005-0,1 вода до 100 На перерахованих вище компонентах приготовано ряд зразків концентрату МХР. Склад і основні фізико-хімічні показники, що характеризують їх якість, наведені в таблиці №1. Використані для одержання триетаноламінового мила кислоти, виділені з рослинних олій (ріпакової, соняшникової), містять у своєму складі кислоти, %: олеїнову 15-40, лінолеву 13-62, ліноленову до 10, стеаринову до 4,6. Ріпакова олія додатково може містити ерукову кислоту до 40-54 [4]. Триетаноламінові мила вище перерахованих кислот, виділених з рослинних олій, мають добрі мастильні властивості, їх оптимальна кількість в продукті складає 6-10% (зразки №№3 і 4, табл. №1). Витрата триетаноламіну уточнена в зразках №№5 і 6 і складає 25-32%. При витраті менше 25% триетаноламіну погіршується стабільність емульсії, збільшення витрати триетаноламіну більше 32% - недоцільне. Для одержання доброї миючої здатності мастильно-холодильної рідини, яка б забезпечувала достатнє очищення оброблюваних деталей та інструмента в зоні різання від шламу, введені поліетиленгліколеві ефіри моноалкілфенолів НЕОНОЛ АФ-9-4 та НЕОНОЛ АФ-9-6 в кількості від 8 до 12% (зразки №№8 і 11, таблиця 1). Використання менше 8% поліетиленгліколевих ефірів моноалкілфенолів (зразок № 7) не дає стабільної емульсії. НЕОНОЛи саме цих марок обрані через їх низьку температуру застигання: у НЕОНОЛа АФ9-4 вона дорівнює мінус 24°С, у НЕОНОЛа АФ-9-6 - мінус 20°С, що позитивно впливає на температуру застигання кінцевого продукту - концентрату МХР. Високі антикорозійні властивості забезпечуються додатково нітритом натрію, достатня кількість якого складає 2-3% (зразки №№4 і 9). Наявність в продукті антипінної присадки дає можливість одержати МХР з низьким ціноутворенням (зразки №№4 і 10), що важливо при використанні емульсії у виробничих умовах. Мастильні властивості МХР, які визначаються на чотирикульковій машині тертя, характеризують її протизношувальні і протизадирні властивості. У зразках пропонованої МХР показники навантаження зварювання, навантаження критичного, індексу задиру вище за ті ж показники в прототипі (зразки №№4, 5, 9, 11 і 1 - найближчий аналог). З зразків концентрату МХР, наведених в таблиці №1, оптимальними є зразки №№4, 11, оскільки вони мають достатню стабільність концентрату, стійку емульсію протягом тривалого часу, високі антикорозійні властивості, а також необхідні мастильні властивості. Технологія виготовлення концентрату МХР для обробки металу різанням полягає в наступному. До реактора, обладнаного перемішуючим пристроєм і обігрівом через оболонку, завантажуються послідовно розрахункові кількості кислот, виділених з рослинної олії, триетаноламіну, поліетиленгліколевих ефірів моноалкілфенолів. При безперервному перемішуванні піднімається температура завантажених компонентів до 5070°С і подається розрахункова кількість води. Водночас в окремій ємності готується водний розчин нітриту натрію. При температурі 50-70°С до реактора завантажуються водний розчин нітриту натрію і антипінна присадка. Одержаний продукт перемішується протягом 3-4 години, аналізується і зливається в тару. Готовий продукт - концентрат МХР для обробки металу різанням має фізико-хімічні показники, надані в таблиці №2. На відміну від найближчого аналога (табл. №1) і концентрату МХР "УНИЗОР-М" пропонований концентрат МХР має поліпшену мастильну дію, що дозволяє зменшити зношування різального інструмента, поліпшити якість оброблюваної поверхні. Більш низька температура застигання пропонованого концентрату МХР порівняно з наведеними вище робить його більш технологічним. Пропонований концентрат МХР, названий емульсолом "АЗМОЛ АКВАЗОР", пройшов випробування в лабораторії різання ОГТ ЗАТ "Новокраматорский машиносторительный завод". Випробування проводились на плоскошліфувальному верстаті, модель 372Б. У верстат була залита 5%ва емульсія, виготовлена на емульсолі "АЗМОЛ АКВАЗОР", робота з якою проводилась протягом одного місяця. Відпрацьовувались конструкційні, леговані сталі 45, 40х, застосовувався абразивний круг марки 24 А 40 CM 25 К 350x127x40. При випробуванні емульсолу "АЗМОЛ АКВАЗОР" корозійне враження устаткування і оброблюваних деталей було відсутнім, у процесі експлуатації МХР не втрачала технологічних властивостей, витрата концентрату для дозаправлення верстата емульсією внаслідок зменшення обсягу МХР склала 2л. На підставі токсиколо-гігієнічної експертизи емульсолу "АЗМОЛ АКВАЗОР", проведеною інститутом екології і токсикології ім. Л.І. Медведя МОЗ України, Міністерством охорони здоров'я України дозволено його виробництво та застосування. 9992 На емульсол "АЗМОЛ АКВАЗОР" є ТУ У 24.6 жидкости для 00152365-204-2005 [5], а також необхідна технічна документація, що дає право на промислове виро абразивной обработки 3. Концентрат смазочно-охлаждающей жидко бництво та застосування. сти для механической обработки металлов "УНИ Джерела інформації ЗОР М" ТУ У 24.6-30309233-006-2001 1. Патент 2086613 Россия., МПК6 С10М173/02 Концентрат финишной металлов. Опубликовано 30.11.89г. синтетической 4. Справочник смазочно нологические "Смазочно-охлаждающие средства для обработки тех металла охлаждающей жидкости для обработки металлов резанием" Изд. Москва, Машиностроение. 1986, резанием. Опубликован 10.08.97г. стр.61. 2. Авторское свидетельство МКИ С10М173/02, Концентрат 1525204 СССР, 5. Эмульсол технологической "АЗМОЛ АКВАЗОР" ТУУ 24.6 00152365-204-2005 Таблиця 1 Найменування компонентів 1п* триетаноламінове мило олеїнової кислоти, % гриетаноламінове мило кислот, виділених з рослинних олій, % триетаноламін, % поліетиленгліколеві ефіри моноалкілфенолів НЕОНОЛ АФ-9-4, % поліетиленгліколеві ефіри моноалю.л фенолів НЕОНОЛ АФ-9-6, % нітрит натрію, % моноалкілові ефіри поліетиленгліколю на основі первинних жирних спиртів фракції С10Сів. % антипінна присадка, % вода, % 5 Стабільність при зберіганні Температура застигання, °С Кислотне число, мгКОН/г В'язкість кінематична при 50°С, мм^/с Стабільність емульсії Корозійна дія на метал (чавун марки СЧ18) протягом 24 годин РН Мастильні властивості на ЧШМ' - навантаження зварювання - навантаження критичне - індекс задиру 2 3 4 5 № зразка 6 7 8 9 10 11 4 6 7 7 7 7 7 7 7 7 12 28 28 28 25 32 28 28 28 28 28 10 10 10 10 10 6 8 10 10 10 1,5 3 3 3 3 3 3 3 2 3 3 20 ~ 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,005 0,01 7 8 9 Витр Витр -17 9,8 8,5 Витр. -17 9,63 7,2 Витр -19 9,4 8,6 Витр -18 9,2 8,1 Н/вит. Витр. Витр. Витр. Витр Н/вит. Витр. Витр Витр. Витр. 0,01 1о Ю 0 6 2 3 4 5 1п* Концентрат(прор укт у стані поставки) Витр. Витр Витр Витр Витр Витр -19 -18 -14 +10 -23 6,84 9,2 9,4 9,63 9,75 8,7 8,79 9,7 40,9 7,6 5%-ва емульсія на во жорсткістю 20 мг-екв/л ді Вершки Н/вит Витр Витр. Витр Витр. | 10 11 Витр Витр. Витр. Витр. 9,75 9,5 10,0 9,5 10,08 9,5 9,97 9,8 9,97 126 71 35,9 126 100 48,06 126 100 48,4 126 100 46,8 126 100 48,0 126 100 47,51 Витр. Н/вит. 1п* - прототип Таблиця 2 Зовнішній вигляд Найменування показників Норма Концентрат (продукт в стані поставки) Однорідна рідина від світло- до темнокоричневого кольору Не подразнюючий Запах 3 ЩІЛЬНІСТЬ при 20°С, кг/м не менше 1000,0 В'язкість кінематична при 50°С, мм2/с, не менше Кислотне число, мгКОН/г продукту, не менше 5% - ва емульсія на воді жорсткістю 20 мг-екв/л Стабільність (протягом 3-х годин) Корозійна дія на метал (чавун марки СЧ18 або СЧ20 або СЧ21) протягом 24 годин РН, в межах Комп'ютерна верстка Д. Шеверун Підписне 4,0 9,0 Витримує Витримує 9,0-11,0 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601