一種用于鎂合金切削加工的半合成微乳化切削液的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發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半合成微乳化 切削液。
【背景技術】
[0002] 鎂合金作為輕質結構材料，具有密度小，比強度高、彈性模量大、散熱好、消震性好 等優點，被廣泛應用于航空、航天、國防工業，汽車工業、3C行業等領域。由于鎂合金比較活 潑，加工過程中易氧化燃燒，使用非水性切削油加工鎂合金易引起火災，而且加工后的工件 上油污重不易清洗。
[0003]相對而言，使用水溶性切削液加工鎂合金比較安全，但使用過程中普遍存在以下 問題：一是鎂合金在切削加工過程中，加工機床和加工零件容易被腐蝕；二是鎂合金在切 削加工過程中，金屬鎂與液體發生反應，會析出部分鎂離子，使切削液的水質硬度升高，導 致破乳分層，縮短了切削液的使用壽命；三是鎂合金化學性質活潑，與切削液中的水、胺發 生反應，導致鎂合金工件發黑腐蝕影響加工產品質量。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種用于鎂合金切削加工的半合成微乳化切削液。本發明的 目的是通過以下技術方案來實現：
[0005]-種用于鎂合金切削加工的半合成微乳化切削液，所述半合成微乳化切削液中的 成份以及各種成份的重量份數包括：40~60份的礦物油、4~13份的pH調節劑、12~30 份的乳化劑、2. 5~5份的緩蝕劑、0. 5~1. 5份的穩定劑、0. 01~0. 2份的消泡劑、2~4 份的殺菌劑以及5~20份的水；該切削液具有良好的抗磨性、抗硬水性、抗腐蝕性和優異的 清洗冷卻性能。
[0006]進一步地，所述半合成微乳化切削液中的成份以及各種成份的重量份數包括： 45~55份的礦物油、7~10份的pH調節劑、18~23份的乳化劑、3~4份的緩蝕劑、0. 8~ 1. 2份的穩定劑、0. 08~0. 12份的消泡劑、2. 5~3. 5份的殺菌劑以及10~17份的水；由 此，使得該鎂合金切削液具有良好的抗磨性、抗硬水性、抗腐蝕性和優異的清洗冷卻性能。
[0007]進一步地，所述礦物油的密度為0. 85~0. 9g/cm3,在40攝氏度的溫度下的運動粘 度為10~30mm2/s;由此，可以顯著提高鎂合金切削液的抗磨性。
[0008]進一步地，所述半合成微乳化切削液的pH值為9.0~10.5。由此，可以顯著提高 該鎂合金切削液的穩定性。
[0009]進一步地，所述礦物油包括環烷基礦物油和石蠟基礦物油中的至少一種，由此，可 以進一步提高鎂合金切削液的抗磨性。
[0010] 進一步地，所述pH調節劑包括三乙醇胺、一乙醇胺、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，由此，可以進一步提高該鎂合金切削液的pH穩定性。
[0011] 進一步地，所述乳化劑包括石油磺酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯 (即脂肪酸失水山梨醇酯）、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪醇醚羧酸以及琥珀酸衍生 物中的至少一種；由此，可以顯著提高鎂合金切削液的穩定性能。所述石油磺酸鹽的pH優 選為7.O~8. 0,優選地，所述石油磺酸鹽為質量百分數為50~60 %的石油磺酸鈉，由此， 可以進一步提高鎂合金切削液的穩定性能。
[0012] 進一步地，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；由此，可以顯著提高鎂合金切削液的抗腐蝕性能。優選地，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，可以進一步提高鎂合金 切削液對有色金屬保護特性。更優選地，所述苯并三氮唑優選為苯并三氮唑T706,所述苯并 三氮唑衍生物優選為苯并三氮唑衍生物L39,所述烷基磷酸酯類衍生物優選為烷基磷酸酯 緩蝕劑ASI-80、0PS-75E、MDIT、CPNF-3 和 9218LA中至少一種。
[0013] 進一步地，所述穩定劑包括乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚、丙三醇和乙二醇中的 至少一種，由此，可以顯著提高該鎂合金切削液的穩定性。
[0014] 進一步地，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，由 此，可以顯著提高鎂合金切削液穩定性；所述硅氧烷類消泡劑更優選為三維硅氧烷類消泡 劑。
[0015] 進一步地，進一步地，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，可以進一步 鎂合金切削液的使用壽命。
[0016] 本發明提供了一種用于鎂合金切削加工的半合成微乳化切削液，其主要具有的有 益效果為：①該切削液具有良好的抗磨性，防銹性和潤滑性，使用過程中可以有效的保護刀 具，延長刀具的使用壽命；②該切削液抗硬水能力好，可以延長切削液的使用壽命，節約成 本；③該切削液具有優異的清洗和冷卻性能，可以快速的帶走鎂合金在高速切削加工時產 生的大量熱量和切削粉末；④該切削液生產工藝簡單，產品按配方常溫溶解攪拌均勻即可， 省時省力。總之，該鎂合金切削液具有良好的抗磨性、抗硬水性和防鎂合金腐蝕性，切削液 具有超長的使用壽命，用于鎂合金切削加工時只需添加，無需更換；其具有重要的應用前 景。
【具體實施方式】
[0017] 本發明實施例所述的一種用于鎂合金切削加工的半合成微乳化切削液。下面以具 體實驗案例為例來說明【具體實施方式】，應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本發明，并不用于限定本發明。
[0018] 實施例1
[0019] -種用于鎂合金切削加工的半合成微乳化切削液，該半合成微乳化切削液的其成 份以及各種成份的量可以為：
[0020] ①40g的礦物油、13g的pH調節劑、12g的乳化劑、5g的緩蝕劑、0? 5g的穩定劑、 〇. 2g的消泡劑、2g的殺菌劑以及20g的水。
[0021] ②60g的礦物油、4g的pH調節劑、30g的乳化劑、2. 5g的緩蝕劑、I. 5g的穩定劑、 〇.Olg的消泡劑、4g的殺菌劑以及5g的水。
[0022] ③45g的礦物油、IOg的pH調節劑、18g的乳化劑、4g的緩蝕劑、0. 8g的穩定劑、 〇.12g的消泡劑、2. 5g的殺菌劑以及17g的水。
[0023] ④55g的礦物油、7g的pH調節劑、23g的乳化劑、3g的緩蝕劑、1.2g的穩定劑、 〇. 〇8g的消泡劑、3. 5g的殺菌劑以及IOg的水。
[0024] ⑤50g的礦物油、8g的pH調節劑、20g的乳化劑、3. 5g的緩蝕劑、I.Og的穩定劑、 〇. IOg的消泡劑、3.Og的殺菌劑以及14g的水。
[0025] ⑥52. 8g的礦物油、8.5g的pH調節劑、20.Ig的乳化劑、4. 3g的緩蝕劑、I.Og的穩 定劑、〇. Ig的消泡劑、3. 6g的殺菌劑以及10. 5g的水。
[0026] 實施例2
[0027] 根據本發明的實施例，礦物油的具體類型并不受特別限制，對于實施例1中的 ①~⑥中的礦物油可以為環烷基礦物油和石蠟基礦物油中的至少一種，該礦物油可以作為 形成水溶性切削液微乳液的基本組分，并且形成的體系具有良好的潤滑性和傳熱性。例如， 該礦物油可以為：①環烷基礦物油；②石蠟基礦物油；③環烷基礦物油和石蠟基礦物油。所 述礦物油的密度為0. 85~0. 9g/cm3(例如：可優選為0. 88g/cm3)，在40攝氏度的溫度下 的運動粘度為10~30mm2/s(例如：可優選為20g/cm3)，該礦物油可以為：①40°C，粘度為 28mm2/s的環烷基礦物油；②40°C，粘度為20mm2/s的環烷基礦物油；③40°C，粘度為23mm2/ s的石蠟基礦物油；④40°C，密度為0. 88g/cm3的石蠟基礦物油；⑤40°C，密度為0. 86g/cm3 的環烷基礦物油。
[0028] 實施例3
[0029] 根據本發明的實施例，該切削液的pH值并不受特別限制，對于實施例1中的①~ ⑥中的切削液的pH值可以為9.0~10. 5,優選的，pH值可以為9. 5~10. 5,該pH范圍的 切削油既能抑制細菌的繁殖，又不至于因過高的PH值帶來對操作人員皮膚接觸及引起的 不適。
[0030] 根據本發明的實施例，該切削液pH值調節劑并不受特別限制，對于實施例1中的 ①~⑥中的pH調節劑可以為三乙醇胺、一乙醇胺、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，該PH調節劑的合理使用符合水溶性切削液的性能要求和環 保要求，并且具有良好的PH值穩定性，從而利于保持其長期的使用壽命。具體地，該pH值 調節劑可以為：