一种工作液不易变色的航空航天铝合金乳化切削液的制作方法

本发明涉及一种工作液不易变色的航空航天铝合金乳化切削液，属于金属加工油技术领域。

背景技术：

铝合金具有密度小、比强度高、耐蚀性好等一系列优异性能，因此在汽车、航空航天、电子、3c等行业中被广泛应用。铝合金属于易加工材料，但是由于其化学性质比较活泼，在加工过程中工件易腐蚀变色，同时铝合金切削液在使用过程中随着铝离子、铝屑及杂油等的累积，易产生析皂、分层、碱值下降、产生腐败、工作液变黑等现象。特别在航空航天铝合金加工时，由于工件加工时间长、铝屑积累在机床台面以及液槽中不能及时清理等原因，上述问题会更加突出。

其中工作液变黑的原因一般认为是工作液中含有较多的杂质，可引起工作液外观变差、机床内壁变脏、工件发生腐蚀或工件表面粗糙度不合格等影响。一般情况下可通过过滤、撇除杂油杂质等机械方法进行一定程度的控制。但现场维护有时并不能从根本上解决问题，需要从切削液配方本身出发寻找解决方案。

技术实现要素：

发明目的：为解决现有技术中的问题，本发明提供一种工作液不易变色的航空航天铝合金乳化切削液，该乳化切削液能够通过切削液配方本身来改善切削液在长期使用过程中因腐败、杂油污染而导致的变色问题。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案为：

一种工作液不易变色的航空航天铝合金乳化切削液，由如下重量百分比的组份配制而成：环烷基油50～52％、极压润滑缓蚀剂3.3～4.3％、油性润滑剂12～13％、石油磺酸钠4～6％、2-氨基-2-甲基-1-丙醇2～3％、三乙醇胺5～6％、二元羧酸防锈剂1～2％、妥尔油脂肪酸2～3％、脂肪醇聚氧乙烯醚aeo-55～6％、司盘802～3％、苯并三氮唑0.3～0.4％、杀菌剂2～3％、防霉剂0.3～0.4％、偶合剂2～3％、消泡剂0.1～0.2％以及水4～5％。

其中，所述极压润滑缓蚀剂为复合剂，由rhodafacas010：cpnf-3或mdit：horltc101按质量比1∶2～3∶0.3混合而成。

其中，所述油性润滑剂为季戊四醇四油酸酯或三羟甲基丙烷油酸酯。

其中，所述油性润滑剂的添加量至少为极压润滑缓蚀剂添加量的3倍。

有益效果：本发明乳化切削液能够通过切削液配方本身来改善切削液在长期使用过程中因腐败、杂油污染而导致的变色问题，特别适用于加工周期较长的航空航天行业的铝合金加工。在本发明配方中，通过添加磷酸酯缓蚀剂rhodafacas010以保证在长期的加工过程中铝件表面不变色，添加具有极压润滑及缓蚀性能的cpnf-3或mdit及高缓蚀效率的硅类铝缓蚀剂horltc101，结合油性润滑剂季戊四醇四油酸酯或三羟甲基丙烷油酸酯，在加强切削液对加工工件保护作用的同时，还能对机床内部累积的铝屑进行保护，从而使铝屑在循环过程中不变色、不产生黑色悬浮物，进而实现保持切削液的清净性。

附图说明

图1为实施例1切削液(左)与市售某品牌切削液(右)使用半年后的槽液外观对比图；

图2为实施例1切削液(左)与市售某品牌切削液(右)使用半年后液槽中铝屑的外观对比图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本发明铝合金乳化切削液，由如下重量百分比的组分混制而成：环烷基油51％、rhodafacas0101％、cpnf-32％、horltc1010.3％、油性润滑剂12％、石油磺酸钠6％、2-氨基-2-甲基-1-丙醇2％、三乙醇胺6％、二元羧酸防锈剂1％、妥尔油脂肪酸3％、脂肪醇聚氧乙烯醚aeo-55％、司盘802％、苯并三氮唑0.3％、杀菌剂2％、防霉剂0.3％、偶合剂2％、消泡剂0.1％以及水4％。

实施例2

本发明铝合金乳化切削液，由如下重量百分比的组分混制而成：环烷基油52％、rhodafacas0101％、mdit3％、horltc1010.3％、油性润滑剂13％、石油磺酸钠4％、2-氨基-2-甲基-1-丙醇2％、三乙醇胺5％、二元羧酸防锈剂1％、妥尔油脂肪酸3％、脂肪醇聚氧乙烯醚aeo-55％、司盘802％、苯并三氮唑0.3％、杀菌剂2％、防霉剂0.3％、偶合剂2％、消泡剂0.1％以及水4％。

实施例1～2制得的乳化液均符合jb/t7453标准，具有优异的润滑缓蚀性能，可以满足航空航天行业中对切削液加工性能的要求，同时经过半年时间的循环后本发明切削液仍可以保持乳白色，没有发生变色的现象。图1为实施例1及某品牌切削液使用半年后槽液的状态，图2为相应的机床中铝屑的状态，实施例1切削液的槽液外观及铝屑表面均正常，而某品牌切削液槽液及铝屑表面均产生了一定程度的变色。

本发明配方的初始性能测试结果与市场中常见的航空航天铝合金切削液相近，但通过在客户现场半年时间的测试发现，该配方可以抑制工作液的变黑现象(如图1～2所示)。在本发明配方中，主要通过添加磷酸酯缓蚀剂rhodafacas010以保证在长期加工过程中铝件表面不变色，添加具有极压润滑及缓蚀性能的cpnf-3或mdit及高缓蚀效率的硅类铝缓蚀剂horltc101，结合油性润滑剂季戊四醇四油酸酯或三羟甲基丙烷油酸酯，在加强切削液对加工工件保护作用的同时，还能对机床内部累积的铝屑进行保护，从而使铝屑在循环过程中不变色、不产生黑色悬浮物，进而实现保持切削液的清净性。

技术特征：

1.一种工作液不易变色的航空航天铝合金乳化切削液，其特征在于：由如下重量百分比的组份配制而成：环烷基油50～52％、极压润滑缓蚀剂3.3～4.3％、油性润滑剂12～13％、石油磺酸钠4～6％、2-氨基-2-甲基-1-丙醇2～3％、三乙醇胺5～6％、二元羧酸防锈剂1～2％、妥尔油脂肪酸2～3％、脂肪醇聚氧乙烯醚aeo-55～6％、司盘802～3％、苯并三氮唑0.3～0.4％、杀菌剂2～3％、防霉剂0.3～0.4％、偶合剂2～3％、消泡剂0.1～0.2％以及水4～5％。

2.根据权利要求1所述的工作液不易变色的航空航天铝合金乳化切削液，其特征在于：所述极压润滑缓蚀剂为复合剂。

3.根据权利要求2所述的工作液不易变色的航空航天铝合金乳化切削液，其特征在于：所述极压润滑缓蚀剂由rhodafacas010∶cpnf-3或mdit∶horltc101按质量比1∶2～3∶0.3混合而成。

4.根据权利要求1所述的工作液不易变色的航空航天铝合金乳化切削液，其特征在于：所述油性润滑剂为季戊四醇四油酸酯或三羟甲基丙烷油酸酯。

5.根据权利要求1所述的工作液不易变色的航空航天铝合金乳化切削液，其特征在于：所述油性润滑剂的添加量至少为极压润滑缓蚀剂添加量的3倍。

技术总结
本发明公开了一种工作液不易变色的航空航天铝合金乳化切削液，由如下重量百分比的组份配制而成：环烷基油50～52％、极压润滑缓蚀剂3.3～4.3％、油性润滑剂12～13％、石油磺酸钠4～6％、2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇2～3％、三乙醇胺5～6％、二元羧酸防锈剂1～2％、妥尔油脂肪酸2～3％、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO‑5 5～6％、司盘80 2～3％、苯并三氮唑0.3～0.4％、杀菌剂2～3％、防霉剂0.3～0.4％、偶合剂2～3％、消泡剂0.1～0.2％以及水4～5％。本发明乳化切削液能够通过切削液配方本身来改善切削液在长期使用过程中因腐败、杂油污染而导致的变色问题。

技术研发人员：靳永昌;黄国都;赵凯利;聂晓霖
受保护的技术使用者：南京科润工业介质股份有限公司;南京科润工业技术有限公司
技术研发日：2019.12.31
技术公布日：2020.05.12