本发明属于一种应用于导轨润滑系统的润滑剂,具体涉及一种具有与切削液良好兼容性,并具有更多附加功能的环保水性导轨润滑介质。
背景技术:
当前机械导轨润滑系统发展迅速。传统的流体静压支撑系统通过压力把导轨润滑介质送入到支撑表面,金属与金属之间不接触,流体内摩擦是唯一发生的摩擦,当机床在导轨上重负荷低移动速度运动,且静摩擦系数比较大时,机床不是平稳前进而是跳动前行,产生爬行现象。为了解决上述问题,现有的导轨系统在导轨表面之间布置有具有线性支撑的滚珠或滚柱等轴承类的部件,这些轴承类的部件彻底消除粘滞滑动,允许更高的机床速度。然而,这些轴承类的部件长期使用造成积碳油泥等杂质堆积。为了更好的解决上述问题,就需要改进导轨润滑介质配方,保证导轨润滑介质具有较好的清洗性、防锈性,使导轨系统运行维护更方便,寿命更长,更精密化,准确化,以满足现代机加工需求。
现有的导轨润滑介质分为油性导轨润滑介质和水性导轨润滑介质。油性导轨润滑介质较为常用,多为矿物油基导轨油,矿物油在产品中的比例占90%以上,其在自然环境中的生物降解能力较差,任何形式的排放或处理都会增加额外的负担。同时含矿物油的油性导轨润滑介质虽然能保持导轨系统自身的良好运行,但其漏到切削液槽子中,由于其跟切削液没有互溶性,导致切削工件的机床停机后,导轨润滑介质浮于切削液槽子的表面,造成切削液的腐败,厌氧菌不断产生,切削液使用寿命下降,生产成本增加;同时,切削液溅到导轨上,由于切削液与导轨油的不兼容性,也会造成导轨的腐蚀和其他不良,影响滑动精度
另外,目前的多数油性或水性导轨润滑介质,所使用的多种添加剂中,仍会有硫、氯和磷元素。对于一些较活泼金属的加工,如铝,氯的引入会对铝件产生潜在的腐蚀,对铜合金的加工,硫对其的腐蚀也常有发生,磷的加入在夏天也会有加速生菌的可能,使腐败和不良更容易发生。
技术实现要素:
本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的,其目的是提供一种具有与切削液良好兼容性,并具有更多附加功能的环保水性导轨润滑介质。
本发明的技术方案是:
一种具有与切削液良好兼容性的环保水性导轨润滑介质,所述水性导轨润滑介质包含的组份和各组分的质量份数为:
水性防锈剂 1%~2%;
有机胺 1%~5%;
合成酯极压剂 5%~10%;
润滑剂 5%~20%;
复合剂 5%~10%;
消泡剂 0.01-0.05%;
水 余量。
所述水性防锈剂为有机酸。
所述水性防锈剂为癸二酸、月桂二酸、三嗪三氨基己酸或者异壬酸中的任意两种或者任意两种以上的组合。
所述有机胺为三乙醇胺、一乙醇胺、AMP-95、二甘醇胺中的任意两种或者任意两种以上的组合。
所述合成酯极压剂为具有水溶性结构的改性高分子聚合酯。
所述高分子聚合酯的酸值小于60 mgKOH/g,,40℃下运动粘度为600 cst ~900 cst。
所述润滑剂为PEG6000或者PEG4000或者高粘度长链水性聚醚中的任意一种或多种的组合。
所述复合剂由助溶剂、去离子水、铝缓蚀剂和铜缓蚀剂组成;四者之间的质量比为5:14:5:1;所述助溶剂为起到促进润滑、抗腐败作用的大支链结构的多功能添加剂。
所述消泡剂为二甲基硅油消泡剂或改性硅油消泡剂中的任意一种。
所述水为去离子水或者软化水。
本发明的有益效果是:
本发明提供了一种具有与切削液良好兼容性,并具有更多附加功能的环保水性导轨润滑介质。首先减少或消除了机床在导轨上以重负荷低移动速度运动时,且静摩擦系数比较大的情况下所产生的爬行现象;合成酯的清洗性能使导轨系统保持清洁;以水为连续相的润滑介质,不含矿物油,避免了矿物油这种难降解物质对环境的污染,减小了废液处理上的负担;水的比热容较大,与聚醚基和油基导轨润滑介质相比,能使导轨系统更好的散热,具有阻燃性;本发明产品含有抗腐败、防腐蚀、防止有色金属变色、促进润滑功能的添加剂,漏到切削液槽中,能增强上述加工性能;不含硫磷氯元素,不会造成三种元素带来的强烈负面影响;导轨液中足够的碱性物质,能抵抗变质切削液的冲击;本发明产品与各类型切削液互溶,不会造成导轨润滑介质在切削液表面的堆积,避免其造成的腐败;切削液溅到导轨表面,也能均匀分散开,不造成腐蚀和精度的影响;本发明产品含有水性防锈剂,提供足够的防锈性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明具有与切削液良好兼容性的环保水性导轨润滑介质进行详细说明:
一种具有与切削液良好兼容性的环保水性导轨润滑介质,所述水性导轨润滑介质包含的组份和各组分的质量份数为:
水性防锈剂 1%~2%;
有机胺 1%~5%;
合成酯极压剂 5%~10%;
润滑剂 5%~20%;
复合剂 5%~10%;
消泡剂 0.01-0.05%;
水 余量。
所述水性防锈剂为有机酸。
所述水性防锈剂为癸二酸、月桂二酸、三嗪三氨基己酸或者异壬酸中的任意两种或者任意两种以上的组合。水性防锈剂保证正常使用下对导轨有很好的防锈作用,切削液溅到导轨上,导轨不生锈,漏到切削液槽中能增强切削液的防锈性。
所述有机胺为三乙醇胺、一乙醇胺、AMP-95、二甘醇胺中的任意两种或者任意两种以上的组合。有机胺用来中和水性防锈剂,增强碱储备,还用来抵抗外来的酸性物质或变质切削液对导轨液的破坏。
所述合成酯极压剂为具有水溶性结构的改性高分子聚合酯。所述高分子聚合酯的酸值小于60 mgKOH/g,,40℃下运动粘度为600 cst ~900 cst。合成酯极压剂满足从低负荷到高负荷的润滑极压要求,有效降低滑块与导轨之间的磨损,降低导轨系统维护成本;酯类一般具有良好的清洗性,对于含类似轴承部件的导轨系统能长期保持清洁,无积碳和油泥;该聚合酯具有自乳化性,外来的一定量的油溶性物质进入导轨润滑介质中会被该合成酯极压剂乳化,均匀包裹于导轨润滑介质中,使其性能稳定。
所述润滑剂为PEG6000或者PEG4000或者高粘度、长链、水性聚醚中的任意一种。润滑剂用来增强导轨润滑介质的润滑性,进入切削液液槽中也能增强切削液的润滑性;同时用以调节导轨润滑介质的粘度,增强液膜厚度。
所述复合剂由助溶剂、去离子水、铝缓蚀剂和铜缓蚀剂组成;四者之间的质量比为5:14:5:1;复合剂添加量少,但作用明显,在偶合、促进润滑、抑菌、清洗、缓蚀等性能起重要作用。
所述消泡剂为二甲基硅油消泡剂或改性硅油消泡剂中的任意一种。消泡剂很少量的加入即能满足消泡性能。
所述水为去离子水或者软化水。去离子水或者软化水比热容高,且具有阻燃性,作为导轨润滑介质的连续相,避免了矿物油基导轨油的可燃性和导热不良。
所述润滑剂与合成酯极压剂用于调节本发明水性导轨润滑介质产品的粘度。
实施例1
将10克PEG6000溶于67.5克的去离子水中,加热到35摄氏度使其加速溶解,依次加入AMP-95 2.5克和三乙醇胺2.5克,搅拌均匀,继续加入1克癸二酸和1克三嗪三氨基己酸,搅拌至充分溶解,然后加入合成酯极压剂搅拌三分钟或至完全溶解,最后依次加入复合剂,搅拌均匀,加入少许二甲基硅油消泡剂,使泡沫性合格,最后产品外观为淡黄色透明液体。
一、质量指标
1.铜片腐蚀(铜片,60℃,3h):1级(GB/T 5096)
2.液相锈蚀(蒸馏水法):无锈(GB/T 11143)
3.加工液相容性
试验方法:将50ml导轨液与50ml切削液(全合成/半合成/乳化油)溶于100ml的具塞量筒中,在一定条件下充分混合,观察该混合物1小时,8小时,1天,1周的状态。
结果:四个试验时间下观察的混合物状态良好,分散均匀,没有出现分层、析油的情况。
二、应用性能测定
将实施例1所得产品用于验证其在车间数控机床上导轨系统的适用性。
持续运转工作一周,水性导轨润滑介质产品发挥作用良好,导轨运转精准,无爬行现象,保持了工件加工的精度,没有发生因导轨液不良造成的工件返工、加工不良、刀具损坏或长时间停机等现象。导轨在一周内无锈蚀产生,漏入切削液液槽中,能很快溶解,液槽表面没有浮油。