专利名称：一种镁合金切削液及其制备方法
技术领域：
本发明属于金属材料加工技术领域，特别是镁合金切削用的切削液的生产方法。
背景技术：
随着现代加工技术和材料技术的不断进步，人们对更轻便，更牢固的材料显得情 有独钟，所以近几年人们对于镁合金材料的需求越来越强。尤其是在一些电子行业，需求量 是成倍的增加。但是虽然镁合金材料具有优异的性能，但是它的加工时一项非常困难的事情，由 于镁金属是一种非常活泼的金属，在常温下就可以燃烧。现代加工中的三种主要方法为A.干式加工，也就是不使用任何的冷却介质，但是它的这种加工方式极易产生金 属粉尘，如果用这种方式来加工镁金属的话，镁金属粉尘在空气中形成一定的浓度以后，在 密闭的车间中容易发生爆炸想象。所以一般都不采用这个方式来加工镁合金材料。B.油性润滑冷却加工，如果用这种方式来加工镁合金材料的话，对于镁合金产品 在加工结束后的清洗环节带来了不便。纯油性的产品会加重清洗负荷。而且它所消化的成 本也比较高。另外镁金属和油都是易燃性的材料，对于火灾预防是非常不利的.C.水溶性切削液冷却加工，用这种方式相对来说是一种比较安全的方式，但由于 镁金属化学活性大，因此在利用现行的切削液给镁合金的加工过程中会产生一系列的问 题，主要体现在1)镁合金在加工时，由于镁金属不可避免的与液体发生反应，或多或少的 有镁离子析出现象，(Mg+2H+= Mg2++H2)。导致切削液的水质硬度大大升高，切削液易产生 分层现象，造成使用寿命不长，更换过于频繁。2)由于镁合金极其活泼的金属特性，使它在 常温切削液中就可以与水、有机胺等产生反应，导致镁合金工件表面发黑，对加工工件造成 腐蚀。3)由于镁合金的金属性质非常活泼，一旦遇到水，即使是非常少量的水蒸气，也会析 出氢气，因氢气的爆炸下限为4%，这就存在着很大的爆炸可能(如大量的镁合金屑堆积并 遇水份将导致镁屑燃烧，严重时发生爆炸。)4)镁合金切削液中高水质硬度的特性，使得切 削液中大量的防锈剂被镁离子所结合掉，这样会大大降低切削液的防锈性能，导致切削液 对机床造成腐蚀。5)切削液的抗腐败能力差，即抑制细菌繁殖能力不强。6)废液处理不符 合环保。目前市面所售的镁合金切削液大多含有脂肪酸，经过广泛的测试，其抗硬水能力 有很强的局限性。但大量的游离镁离子会对镁合金切削液的稳定表现出很强的破坏性，影 响到切削液的使用寿命。另外，对镁合金的保护力度不够也是现在切削液的主要问题，在长时间的加工过 程中，镁合金的表面极易发生氧化发黑的现象。而目前，国内切削液还找不到合适的产品能 有效的避免这种情况发生。研究还发现，由于大部分的切削液采用含硅消泡剂，有时会残留在镁合金工件表 面，对镁合金的后续处理产生一些麻烦。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种使用寿命长的镁合金切削液及其制备方法。实现本发明目的的技术解决方案为一种镁合金切削液，包括水、EDTA4钠(乙二 胺四乙酸四钠)、异丙醇胺、环烷基基础油、T702 (石油磺酸钠)、磷酸酯、AE0-9 (脂肪酸聚氧 乙烯醚)、杀菌剂和斯盘80 ；上述原料的质量百分比为水20—30%、EDTA4钠3. 0-5. 0%, 异丙醇胺3. 0-7. 0%、环烷基基础油30—50%, T702 5. 0-—7. 0%、磷酸酯4. 0-8. 0%, AE0-9 3. 0-6. 0%、杀菌剂 2. 0-5. 0%、斯盘 80 4. 0-8. 0%o一种制备镁合金切削液的方法，包括以下步骤步骤1、将水和EDTA4钠、异丙醇胺在常温下搅拌至形成透明的混合液A ；步骤2、将环烷基基础油、T702、磷酸酯、AE0-9、杀菌剂和斯盘80在常温下搅拌至 形成透明的混合液B;步骤3、将混合液A与混合液B充分混合，即可得到镁合金切削液。本发明与现有技术相比，其显著优点1)本发明镁合金切削液采用最新的 “3P”(多点络合)技术，抑制了 mg2+*H2丨的析出，能有效防止镁合金表面的发黑，有效地 提高金属加工表面的光亮度。2)松村切削液的抗硬水能力为800 1200ppm，Blasset (巴 索)的抗硬水能力为1300 1500ppm，Castrol(嘉实多)的抗硬水能力为2600 3000ppm， Master (马斯特)的抗硬水能力为2800 3000ppm，而本发明通过采用磷酸酯、EDTA4钠、 石油磺酸系物质等多种抗硬水剂协调作用，提高了镁离子的络合极限，大大增强了产品的 抗硬水能力，使其在IOOOOppm以上仍然能保持很好的稳定表现。3)本发明镁合金切削液由 于特别添加了特殊的细菌和霉菌抑制剂，既不腐蚀镁合金材料，又可有效的控制细菌繁殖， 协同非凡的抗硬水能力，可大大延长切削液使用寿命。4)为了抑制泡沫，市面上的镁合金切 削液一般都添加了含硅消泡剂，而本发明镁合金切削液不含硼、氯、硅等物质，借助镁合金 加工过程中自然析出的镁离子抑制泡沫产生，使后续的表面处理得以顺利进行。5)本发明 镁合金切削液的“3P”络合技术，有效的抑制了 H2丨的析出，将爆炸机率降到最低。6)本发 明方法工艺简单，方便生产，质量稳定。
附图为对镁合金切削液进行析氢实验的示意图。
具体实施例方式一种镁合金切削液，包括水、EDTA4钠、异丙醇胺、环烷基基础油、T702、磷酸酯、 AE0-9、杀菌剂和斯盘80 ；上述原料的质量百分比为水20—30%、EDTA4钠3. 0-5. 0%、异 丙醇胺 3. 0-7. 0%、环烷基基础油 30—50%、T702 5. 0-—7. 0%、磷酸酯 4. 0-8. 0%, AE0-9 3. 0-6. 0%、杀菌剂 2. 0-5. 0%、斯盘 80 4. 0-8. 0%。一种制备镁合金切削液的方法，包括以下步骤步骤1、将水和EDTA4钠、异丙醇胺在常温下搅拌至形成透明的混合液A ；其中水、 EDTA4钠、异丙醇胺占最终混合液质量的百分比为水20—30%、EDTA4钠3. 0-5. 0%、异丙 醇胺 3. 0-7. 0%。
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步骤2、将环烷基基础油、T702、磷酸酯、AE0-9、杀菌剂和斯盘80在常温下搅拌至 形成透明的混合液B ；上述物质的百分比为环烷基基础油30-50%、T7025. 0—7. 0%、磷 酸酯 4.0-8.0%、ΑΕ0-9 3.0-6.0%、杀菌剂 2.0-5.0%、斯盘 80 4. 0-8. 0%ο步骤3、将混合液A与混合液B充分混合，即可得到镁合金切削液。下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述实施例1 调配切削液时，使用的原料质量百分比为水23%、EDTA4钠4. 0%、异丙醇胺5%、 环烷基基础油40%、T702 6. 0%、磷酸酯6. 0%、ΑΕ0-9 4. 5%、杀菌剂3. 5%、斯盘80 8%. 按照以上比例调配出切削液样品Α，将其进行样品质量测试。实施例2 调配切削液时，使用的原料质量百分比为水20%、EDTA4钠4. 0%、异丙醇胺5%、 环烷基基础油45%、T702 6. 0%、磷酸酯6. 0%、ΑΕ0-9 4. 5%、杀菌剂3. 5%、斯盘80 6%0 按照以上比例调配出切削液样品B，将其进行样品质量测试。实施例3 调配切削液时，使用的原料质量百分比为水28%、EDTA4钠4. 0%、异丙醇胺5%、 环烷基基础油35%、T702 6. 0%、磷酸酯6. 0%、ΑΕ0-9 4. 5%、杀菌剂3. 5%、斯盘80 8% 0 按照以上比例调配出切削液样品C，将其进行样品质量测试。对上述三个实施例得到的样品进行检测
检测项目样品A样品B样品C测试方法外观OKOKOK目测(提取包装桶内切削液浓缩液，在 15-35 -C温度范围下，用IOOml具塞量筒，量 取IOOml被测浓缩液，静置24h后，检 査外观)抗 硬 水 能 力3000ΡΡΜOKOKOK滴定法(提取包装桶内切削液浓缩液， 用蒸馏水稀释成5%的浓度，用预先配制 的硬水进行滴定)8000ΡΡΜOKOKOK10000ΡΡΜ析油(1%)OK轻微析皂(<0.3)PH值(5%浓度，蒸 馏水)9.208,989,01PH计(提取包装桶内切削液浓缩液，用 蒸馏水稀释成5%的浓度，用PH计进行 检测)消泡性 (5% 浓度，100ΡΡΜ 硬水)OKOKOK具塞量筒(将配制好的稀释液倒入IOOml 的量筒中，使液面在70ml处，盖好塞， 上下摇动Imim上下摇动的距离约为 l/3m,摇动频率约为100-120次/min,然
结合附图，对镁合金切削液进行实验时，操作步骤如下第一步、将带刻度试管5装满水，用食指堵住试管口倒扣在装水7的水槽9中；第二步、将软管4和弯管6连接好沉入水槽中，使其内部充满水并用夹子8夹紧软 管，然后将弯管的一头深入到试管5 口内；第三步、在表面皿3中放入镁屑，之后放置在烧杯2的内部，接着用漏斗1倒扣在 表面皿3上方，并将漏斗与软管4连接；第四步、将测试的切削液到入烧杯中至完全浸没表面皿3，并松开夹子，记录带刻 度试管上方的气泡量；第五步、15分钟后在此记录带刻度试管5上方的气泡量。通过实验室的对比，以下是IOg纯镁粉在本发明的镁合金切削液，四个国际知名 品牌的切削液以及自来水中的析氢量比较。实验条件为10g纯镁，在恒温30°C的情况下， 持续24小时。 注以上所使用的水均为上海地区的自来水。通过以上试验结果表明以该方法生产出来的镁合金切削液，能耐硬水8000ppm。 比传统的镁合金切削液耐IOOOPPm水提高8倍。因为高纯镁金属在水中不断反应，产生镁 离子，造成水硬度不断增大，很快破坏切削液在系统中的平衡，致使切削液的寿命縮短。同 时该配方体系中有镁合金的保护剂，能阻止镁和水的反应。有效的保护加工工件表面的光 洁度。析氢的量比传统的配方要减少75%。
权利要求
一种镁合金切削液，其特征在于，包括水、EDTA4钠、异丙醇胺、环烷基基础油、T702、磷酸酯、AEO-9、杀菌剂和斯盘80；上述原料的质量百分比为水20--30％、EDTA4钠3.0-5.0％、异丙醇胺3.0-7.0％、环烷基基础油30--50％、T702 5.0---7.0％、磷酸酯4.0-8.0％、AEO-9 3.0-6.0％、杀菌剂2.0-5.0％、斯盘80 4.0-8.0％。
2.一种制备权利要求1所述镁合金切削液的方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1、将水和EDTA4钠、异丙醇胺在常温下搅拌至形成透明的混合液A ；步骤2、将环烷基基础油、T702、磷酸酯、AE0-9、杀菌剂和斯盘80在常温下搅拌至形成 透明的混合液B;步骤3、将混合液A与混合液B充分混合，即可得到镁合金切削液。
3.根据权利要求2所述的制备镁合金切削液的方法，其特征在于，步骤1中水、EDTA4 钠、异丙醇胺占最终混合液质量的百分比为水20-30%、EDTA4钠3. 0-5. 0%、异丙醇胺 3. 0-7. 0%。
4.根据权利要求2所述的制备镁合金切削液的方法，其特征在于，步骤2中环烷基基 础油、T702、磷酸酯、AE0-9、杀菌剂和斯盘80占最终混合液质量的百分比为环烷基基础油 30—50T702 5. 0-—7. 0%、磷酸酯 4.0-8.0%、AE0-93. 0-6. 0%,杀菌剂 2. 0-5. 0%、斯 盘 80 4.0-8.0%。
全文摘要
本发明公开了一种镁合金切削液，包括水、EDTA4钠、异丙醇胺、环烷基基础油、T702、磷酸酯、AEO-9、杀菌剂和斯盘80；上述原料的质量百分比为水20-30％、EDTA4钠3.0-5.0％、异丙醇胺3.0-7.0％、环烷基基础油30-50％、T7025.0-7.0％、磷酸酯4.0-8.0％、AEO-9 3.0-6.0％、杀菌剂2.0-5.0％、斯盘80 4.0-8.0％。本发明镁合金切削液由于特别添加了特殊的细菌和霉菌抑制剂，既不腐蚀镁合金材料，又可有效的控制细菌繁殖，协同非凡的抗硬水能力，可大大延长切削液使用寿命。
文档编号C10M173/00GK101886021SQ20101022057
公开日2010年11月17日 申请日期2010年7月7日 优先权日2010年7月7日
发明者范成立 申请人:范成立