一种中走丝全合成线切割加工液的制作方法
【专利摘要】本发明涉及切割加工领域，特别涉及一种中走丝全合成线切割加工液。本发明优选的各添加剂经优化组合，获得的中走丝线切割加工液具有优异的综合性能，本发明配方体系结合了中走丝线切割的工艺特点，并采用特殊的表面活性剂组合物来控制工作液的清洗性能。通过优选爆炸剂来控制并提高体系的介电性及其稳定性，达到提高并持续稳定高的加工精度与效率。通过优选pH调节剂、防锈剂、润滑剂以建立合适的、稳定的防锈与润滑体系，达到保障中走丝线切割加工工艺防锈与润滑要求，提高了工件表面加工质量，同时能达到使用性能优异且稳定、还兼顾了加工液环保性能。
【专利说明】
一种中走丝全合成线切割加工液
[0001]
技术领域
[0002] 本发明涉及切割加工领域，特别涉及一种中走丝全合成线切割加工液。
[0003]
【背景技术】
[0004] 随着国内外制造业的迅速发展，电火花线切割技术也在飞速发展，但线切割液的 技术发展相对较慢，不能很好满足线切割机的加工技术的发挥。原来市场上均是快走丝加 工与慢走丝加工，但其二者各有优缺点，已不能满足市场发展的需求，主要是快走丝加工效 率与工件表面质量已远不能满足制造业发展的要求，而慢走丝加工工件表面质量好，但加 工效率太低，从而近几年诞生了中走丝线切割技术，不仅切割效率高，而且加工工件表面质 量高，不用二次加工。中走丝线切割机床采用了多次切割加工技术，第一次大电流快速切割 时采用过跟踪控制，避免断丝，第二次、第三次修光切割时采压限速进给的控制方式，大幅 提高了线切割效率与加工工件的表面质量，越来越受到市场的欢迎。
[0005] 但中走丝线切割技术对线切割加工液要求非常苛刻，线切割加工液性能的优劣直 接影响中走丝线切割效率、切割质量和切割稳定性等的发挥，中走丝线切割加工技术要求 线切割加工液应同时具有良好的介电性、润滑性、防腐防锈性、清洗性、排肩性、环保性等。 由于中走丝线切割加工同时兼顾了加工质量与加工效率，需要专门的线切割液来供其使 用。
[0006] 目前市场上在用的传统乳化型、半合成型和水基型快走丝与慢走丝线切割液已不 远能满足其需求。目前，国内鲜见中走丝线切割液的研究和报道，市场上现用的中走丝线切 割液基本上均存在缺陷，主要是线切割效率低、稳定性差、清洗性差、工件表面质量一般、防 锈差、皮肤过敏等现象，能满足中走丝线切割加工要求的线切割液产品极少。
[0007] 国内发明专利[CN104673470A]公布了"一种中走丝线切割工作液"，主要组分及比 例:柠檬酸丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚单酯15-25%、柠檬酸烷基糖苷单酯5-10%、三秦氨基 酸三乙醇胺盐10-15%、二乙二醇丁醚0.3-1%、三氮唑类缓蚀剂0.1-0.3%、杀菌剂0-1%、有机 硅消泡剂0-1%、水余量。此线切割效率与加工工件表面质量一般，稳定性欠佳，无法满足大 工件切割。
[0008] [CN103060072A]公布了"一种高速电火花线切割液全合成液组合物"，主要成分与 比例:复合油酸皂8-20%、多元酸酰胺3-15%、复合硼酸盐3-10%、pH值调节剂6-15%、铜缓蚀剂 0.3-1%、聚醚类1-2%、消泡剂0.05-0.15%、纯净水余量。此发明专利是针对快走丝线切割加 工，替代传统乳化液与半合成液，不能满足中走丝线切割加工要求。
[0009] [CN104289774A]公布了 "一种新型水基电火花线切割液"，主要组分及比例：表面 活性剂14-18%、防锈剂1.4-2%、爆炸剂8-12%、电解质1.5-2.5%、其他添加剂0.8-2%、其余为 去离子水。此发明专利主要是快走丝线切割加工液，不适合中走丝线切割加工。
[0010] [CN104450131A]、[CN103725387B]与[CN104289773A]分别公布了"一种新型水基 电火花线切割液的配制方法"、"一种钕铁硼永磁材料用线切割液"与"一种环保型电火花线 切割液"，此发明主要用于快走丝线切割加工，不适合用于中走丝线切割加工。
[0011]
【发明内容】
[0012]本发明所要解决的技术问题是提供一种中走丝全合成线切割加工液。
[0013 ] -种中走丝全合成线切割加工液，含有如下重量百分比的组分:pH调节剂10~20%， 防锈剂5~10%，润滑剂3~8%%，爆炸剂12~18%，保湿剂4~6%，清洗剂6~10%，消泡剂0.1%，铜缓蚀 剂0.1%，并用去离子水补充至100%。
[0014] 进一步的，所述爆炸剂为聚多元醇和二醇的混合物。
[0015] 进一步的，所述聚多元醇为聚乙二醇、聚丙二醇中的至少一种;二醇为二丙二醇和 二乙二醇中的至少一种。
[0016] 进一步的，所述pH调节剂为三乙醇胺、AMP-95和N-甲基二乙醇胺中的至少一种。
[0017] 进一步的，所述防锈剂为硼酸盐和硼酸酯中的至少一种。
[0018] 进一步的，所述润滑剂为E0/P0嵌段聚醚和纳米碳化硼的混合物。
[0019] 进一步的，所述E0/P0嵌段聚醚的分子量为2100~5000。
[0020]进一步的，所述保湿剂为甘油。
[0021]进一步的，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚中的至少一 种。
[0022]进一步的，所述铜缓蚀剂为甲基苯并三氮唑类衍生物。
[0023] 其中，消泡剂使用本技术领域常用的有机硅乳液即可实现本发明。
[0024] 本发明采用聚多元醇和二醇搭配，以及高分子量的E0/P0嵌段聚醚使用，使得纳米 碳化硼在整个体系中具有更好的相容性和分散性，能够更好的发挥相互间的作用。
[0025]本发明具有如下有益效果： 本发明优选的各添加剂经优化组合，获得的中走丝线切割加工液具有优异的综合性 能，本发明配方体系结合了中走丝线切割的工艺特点，并采用特殊的表面活性剂组合物来 控制工作液的清洗性能。通过优选爆炸剂来控制并提高体系的介电性及其稳定性，达到提 高并持续稳定高的加工精度与效率。通过优选pH调节剂、防锈剂、润滑剂以建立合适的、稳 定的防锈与润滑体系，达到保障中走丝线切割加工工艺润滑要求的同时能达到使用性能优 异且稳定、还兼顾了加工液环保性能。本发明还通对消泡剂、铜缓蚀剂和保湿剂等添加剂的 复配使用，提升了中走丝线切割加工效率，改善了工人直接接触工件所造成的皮肤适应性。
【具体实施方式】
[0026] 本发明的制备方法为常规的配置和混合技术，在此不做详细说明。
[0027] 实施例1~5和对比例1~5所用的原料和用量如表1和表3所示： 其中，本发明的实施例和对比例如无特殊说明，E0/P0嵌段聚醚的分子量均为2100~ 5000,其中对比例3采用的E0/P0嵌段聚醚的分子量为1600。
[0028]表1实施例的原料和用量表
表2实施例1-5切割液的使用性能表
表3对比例的原料和用量表
表4对比例1-5切割液的使用性能表
备注：1、实施例和对比例的整个配方为100%，去离子水为余量； 2、 实施例和对比例的加工条件:切割液使用浓度10%，工件厚度100_; 3、 A代表优异，B代表一般，C代表差。
[0029] 表5市场现用的中走丝线切割液的使用性能
从上述表2的实施例、表4对比例与表5目前市场常用的产品的性能检测可以看出，本发 明的全合成中走丝线切割加工液采用聚多元醇和二醇复配使用，使得高分子量的E0/P0嵌 段聚醚和纳米碳化硼在整个体系中具有更好的相容性和分散性。使得中走丝线切割加工液 具有优异的介电稳定性、清洗性、防锈性和皮肤适应性能，同时加工效率高、且加工工件表 面质量光洁度高。说明本发明的高性能、环保型全合成中走丝线切割加工液具有良好的极 压抗磨性能和优异的润滑性能，能够满足中走丝线切割加工工艺的润滑要求。本发明的全 合成中走丝线切割加工液独特的纳米材料和聚醚复合润滑体系使得其具有更好的润滑和 环保性能，在提高加工工件综合质量的同时提升了线切割加工液的环保性能，降低了普通 线切割加工液废液处理成本和对环境的伤害。
[0030] 以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能 因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技 术方案，均应落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种中走丝全合成线切割加工液，其特征在于含有如下重量百分比的组分:PH调节 剂10~20%，防锈剂5~10%，润滑剂3~8%%，爆炸剂12~18%，保湿剂4~6%，清洗剂6~10%，消泡剂 0.1%，铜缓蚀剂0.1%，并用去离子水补充至100%。2. 根据权利要求1所述的一种中走丝全合成线切割加工液，其特征在于，所述爆炸剂为 聚多元醇和二醇的混合物。3. 根据权利要求2所述的一种中走丝全合成线切割加工液，其特征在于，所述聚多元醇 为聚乙二醇、聚丙二醇中的至少一种;二醇为二丙二醇和二乙二醇中的至少一种。4. 根据权利要求1所述的一种中走丝全合成线切割加工液，其特征在于，所述pH调节剂 为三乙醇胺、AMP-95和N-甲基二乙醇胺中的至少一种。5. 根据权利要求1所述的一种中走丝全合成线切割加工液，其特征在于，所述防锈剂为 硼酸盐和硼酸酯中的至少一种。6. 根据权利要求1所述的一种中走丝全合成线切割加工液，其特征在于，所述润滑剂为 EO/PO嵌段聚醚和纳米碳化硼的混合物。7. 根据权利要求1所述的一种中走丝全合成线切割加工液，其特征在于，所述EO/PO嵌 段聚醚的分子量为2100~5000。8. 根据权利要求1所述的一种中走丝全合成线切割加工液，其特征在于，所述保湿剂为 甘油。9. 根据权利要求1所述的一种中走丝全合成线切割加工液，其特征在于，所述表面活性 剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚中的至少一种。10. 根据权利要求1所述的一种中走丝全合成线切割加工液，其特征在于，所述铜缓蚀 剂为甲基苯并三氮唑类衍生物。
【文档编号】C10N30/04GK105820866SQ201610245451
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】李朝圣, 李存震, 李稳新, 孙明
【申请人】广州科卢斯流体科技有限公司, 东莞威耀数控设备有限公司