铝及其合金水基切削液的制作方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及金属加工冷却剂，更具体地说涉及一种铝及铝合金水基切削液。
【背景技术】：
[0002] 由于铝及其合金质软，塑性大，切削时易粘刀，在刀具上形成积屑瘤，高速切削时 可能在刀刃上产生熔焊现象，使刀具丧失切削能力，并影响加工精度和表面粗糙度。此外， 铝合金的热胀系数大，切削热容易引起工件热变形，降低加工精度。铝合金在切削加工时切 削面容易被氧化失色及产生黑斑，大大影响生产加工的效率。因而在铝及其合金的机加工 过程中往往要使用金属切削液，切削液中的某些添加剂，在刀具和工件之间发生物理吸附 和化学吸附或发生化学反应，形成低剪切强度的润滑膜，抑制了积屑瘤的产生，有效地减小 切削力，降低了工件表面粗糙度。
[0003] 切削液总体上分为两大类，即油基切削液和水基切削液。油基切削液即切削油，主 要用于低速重切削和难加工材料的切削加工，主体为矿物油，具有良好的润滑性能。目前使 用的切削油有矿物油、动植物油、复合切削油、极压切削油等。水基切削液于20世纪40年代 问世，由于其具有的远远优于切削油的冷却性和低廉的成本而得到迅速发展。水基切削液 在发达国家已经走过了从乳化液向合成液，再向微乳化液发展的过程。在我国，水剂切削液 的使用范围越来越广，且已开始从乳化液向性能好、寿命长的合成切削液、微乳化液过渡。
[0004] 传统的铝及其合金切削大多使用切削油和少数的乳化油，但是均有缺点，切削油 闪点低、烟雾大、极压性差、挥发快、成本高；乳化油寿命短、易腐败。且油基切削液使用之后 需要专门的清洗工序，在高速切削时飞溅油雾，很容易着火，且污染环境，而水基切削液使 用后不必清洗，使用过程中可起到阻燃作用，也不会散发出油雾，使用时安全环保；研发高 效环保的水基切削液是铝及其合金加工的重要发展方向。
【发明内容】
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[0005] 发明目的：
[0006] 本发明提供一种铝及其合金水基切削液，其目的是解决传统切削油和乳化油的切 削油闪点低、烟雾大、挥发快、成本高的问题。
[0007] 技术方案为：
[0008] -种铝及其合金水基切削液，其特征在于：以水为溶剂，以硼酸三乙醇胺酯作为极 压润滑剂，以咪唑磷酰胺和NSH作为防锈剂，油酸三乙醇胺和脂肪醇聚氧乙烯醚作表面活 性剂以及多种其它辅助添加剂复配的一种多功能的水基铝合金切削液；
[0009] 具体的重量百分计为：硼酸三乙醇胺酯3?9%，油酸三乙醇胺2?3%，咪唑磷酰胺 10?14%，NSH2?3%，脂肪醇聚氧乙烯醚12?18%，硼砂2%，二甲基硅油10%，苯甲酸钠2%， 余量由水补充。
[0010] 所述咪唑磷酰胺为水溶性化学试剂。
[0011] 所述各组分需先分别溶于水后再进行混合。
[0012] 所述的切削液在使用时用水进一步稀释，稀释的比例为上述切削液1升加水19 升，混匀后搅拌均匀后使用。
[0013] 优点效果：本发明针对传统的铝及其合金切削液的问题，提供一种使用安全、环 保、成本低廉的铝及其合金水基切削液，。
[0014] 本发明改善了传统切削油和乳化油的切削油闪点低、烟雾大、挥发快、成本高的缺 点，本发明的切削液使用后不必清洗，可起到阻燃作用，安全环保，具有优异的防锈性性能。
【具体实施方式】：
[0015] 下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述，本发明并不局限于下述的具 体实施例，在本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以作出多种形式的具体变换，这些 均属于本发明的保护范围。
[0016] 实验例1 :
[0017] 一种铝及其合金水基切削液的的配方以重量百分计为：硼酸三乙醇胺酯9%，油酸 三乙醇胺2%，咪唑磷酰胺14%，NSH2%，脂肪醇聚氧乙烯醚14%，硼砂2%，二甲基硅油10%，苯甲 酸钠2%;余量由水补充。所述各组分需先分别溶于水后再进行混合。混合后进一步稀释， 稀释的比例为上述切削液1升加水19升，加水后搅拌均匀使用。
[0018] 实验例2:
[0019] 一种铝及其合金水基切削液的的配方以重量百分计为：硼酸三乙醇胺酯7%，油酸 三乙醇胺3%，咪唑磷酰胺10%，NSH3%，脂肪醇聚氧乙烯醚16%，硼砂2%，二甲基硅油10%，苯甲 酸钠2%;余量由水补充。所述各组分需先分别溶于水后再进行混合。混合后进一步稀释， 稀释的比例为上述切削液1升加水19升，加水后搅拌均匀使用。
[0020] 实验例3 :
[0021] 一种铝及其合金水基切削液的的配方以重量百分计为：硼酸三乙醇胺酯7%，油酸 三乙醇胺3%，咪唑磷酰胺12%，NSH2%，脂肪醇聚氧乙烯醚14%，硼砂2%，二甲基硅油10%，苯甲 酸钠2%;余量由水补充。所述各组分需先分别溶于水后再进行混合。混合后进一步稀释， 稀释的比例为上述切削液1升加水19升，加水后搅拌均匀使用。
[0022] 实验例4 :
[0023] -种铝及其合金水基切削液的的配方以重量百分计为：硼酸三乙醇胺酯9%，油酸 三乙醇胺2%，咪唑磷酰胺12%，NSH2%，脂肪醇聚氧乙烯醚18%，硼砂2%，二甲基硅油10%，苯甲 酸钠2%;余量由水补充。所述各组分需先分别溶于水后再进行混合。混合后进一步稀释， 稀释的比例为上述切削液1升加水19升，加水后搅拌均匀使用。
[0024] 实验例5 :
[0025] -种铝及其合金水基切削液的的配方以重量百分计为：硼酸三乙醇胺酯3%，油酸 三乙醇胺2%，咪唑磷酰胺12%，NSH2. 5%，脂肪醇聚氧乙烯醚12%，硼砂2%，二甲基硅油10%， 苯甲酸钠2%;余量由水补充。所述各组分需先分别溶于水后再进行混合。混合后进一步稀 释，稀释的比例为上述切削液1升加水19升，加水后搅拌均匀使用。
[0026] 经实验证明，一种铝及其合金水基切削液具有良好的防锈性和极压润滑性能，且 不含任何NCT离子以及生成NCT离子的反应，是一种多功能，高效环保的铝及其合金切削 液。在本发明权利要求所保护的范围情况下，本发明各种形式的变换配方均能达到并高于
【主权项】
1. 一种铝及其合金水基切削液，其特征在于：以水为溶剂，以硼酸三乙醇胺酯作为极 压润滑剂，以咪唑磷酰胺和NSH作为防锈剂，油酸三乙醇胺和脂肪醇聚氧乙烯醚作表面活 性剂以及多种其它辅助添加剂复配的一种多功能的水基铝合金切削液； 具体的重量百分计为：硼酸三乙醇胺酯3?9%，油酸三乙醇胺2?3%，咪唑磷酰胺10? 14%，NSH2?3%，脂肪醇聚氧乙烯醚12?18%，硼砂2%，二甲基硅油10%，苯甲酸钠2%，余量 由水补充。
2. 根据权利要求1所述的铝及其合金水基切削液，其特征在于：所述咪唑磷酰胺为水 溶性化学试剂。
3. 根据权利要求1所述的铝及其合金水基切削液，其特征在于：所述各组分需先分别 溶于水后再进行混合。
4. 根据权利要求1所述的铝及其合金水基切削液，其特征在于：所述的切削液在使用 时用水进一步稀释，稀释的比例为上述切削液1升加水19升，混匀后搅拌均匀后使用。
【专利摘要】本发明公开了一种铝及其合金水基切削液，属于金属加工冷却剂。该切削液具有良好的防锈性和极压润滑性能，且不含任何NO2-离子以及生成NO2-离子的反应，是一种多功能，高效环保的铝及其合金切削液。一种铝及其合金水基切削液的配方以重量百分计为：硼酸三乙醇胺酯3～9%，油酸三乙醇胺2～3%，咪唑磷酰胺10～14%，NSH2～3%，脂肪醇聚氧乙烯醚12～18%，硼砂2%，二甲基硅油10%，苯甲酸钠2%，余量由水补充。
【IPC分类】C10N30-12, C10M173-02, C10N30-06, C10N40-22, C10M169-04
【公开号】CN104611118
【申请号】CN201310539126
【发明人】于锦, 李莹, 周亚慧
【申请人】沈阳工业大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2013年11月1日