раствор для виброабразивной обработки металлических деталей и способ его получения

Формула изобретения

1. Раствор для виброабразивной обработки металлических деталей, включающий триэтаноламин, соль карбоновой кислоты, поверхностно-активное вещество, этилендиаминтетраацетат натрия и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит изопропиловый спирт, а в качестве соли карбоновой продукт взаимодействия моноэтаноламина и олеиновой кислоты моноэтаноламид олеиновой кислоты, при следующем соотношении компонентов, г/л:

Триэтаноламин 30,0-70,0

Поверхностно-активное вещество (синтамид-5) 10,0-30,0

Этилендиаминтетраацетат 8,0-32,0

Изопропиловый спирт 75,0-100,0

Продукт взаимодействия моноэтаноламина и олеиновой кислоты 150,0-225,0

Вода Остальное

2. Способ получения раствора для виброабразивной обработки металлических деталей, включающий перемешивание триэтаноламина, соли карбоновой кислоты, ПАВ и воды, отличающийся тем, что в качестве соли карбоновой кислоты предварительно получают маноэтаноламид олеиновой кислоты нейтрализацией моноэтаноламина в соотношении 1:2, куда добавляют остальные компоненты, после чего в раствор дополнительно вводят изопропиловый спирт.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области химико-механической обработки металлических поверхностей, а именно к полированию металлических деталей в растворе органических веществ с применением абразива.

Известен раствор для химико-механической обработки металлических изделий, содержащий триэтаноламин, натриевое мыло СЖК, мотоэтаноламид СЖК, олеиновую кислоту, поверхностно-активное вещество (эстефат 383) и щавелевую кислоту (а.с. 1204648,кл.С 32 G 5/06 ).

Недостатками этого раствора являются низкий металлосъем, высокая шероховатость поверхности металла, появление темных пятен окиси и закиси железа на деталях из углеродистых сталей.

Наиболее близким по сути является раствор для химической обработки деталей из сплавов на основе железа (а.с. 815021 С 09 К 13/06 прототип), содержащий кальцинированную соду, олеиновую кислоту, триэтаноламин, едкое кали, уксусную кислоту, этилендиаминтетраацетат натрия (Трилон Б) и воду, получаемый смешением указанных компонентов.

Этот раствор позволяет полировать поверхность детали до высокой степени отражательной способности и низкой шероховатости, а также исключить появление темных пятен окиси и закиси железа за счет включения в состав комплексообразователя этилендиаминтетраацетата натрия. Однако наличие в растворе свободной олеиновой кислоты, имеющей хорошую адгезию к поверхности абразива и поверхности деталей и образующей налет на поверхности абразива в виде тонкой масляной пленки, ведет к уменьшению полирующей способности и срока эксплуатации абразива при виброобразивной обработке деталей.

Предполагаемое изобретение решает задачу подбора ингредиентов для раствора и условий его приготовления, которые позволяют снизить или полностью исключить адгезию налетообразующего соединения (олеиновой кислоты) к поверхности абразива и деталей.

Для решения задачи предлагается в раствор, содержащий триэтаноламин, соль карбоновой кислоты, поверхностно-активное вещество, этилендиаминтетраацетат натрия и воду, включить изопропиловый спирт, а в качестве соли карбоновой кислоты использовать продукт взаимодействия моноэтаноламина и олеиновой кислоты моноэтаноламид олеиновой кислоты, при следующем соотношении компонентов, г/л:

триэтаноламин 30,0-70,0

поверхностно-активное вещество 10,0-30,0

этилендиаминтетраацетат натрия (Трилон Б) 8,0-32,0

изопропиловый спирт 75,0-100,0

продукт взаимодействия олеиновой кислоты и моноэтаноламина 15О,0-225,0

вода остальное.

Способ получения указанного раствора осуществить путем перемешивания компонентов, причем первоначально получают соль карбоновой кислоты нейтрализацией олеиновой кислоты моноэтаноламином в соотношении 1:2, а затем добавляют остальные компоненты.

Реакция нейтрализации олеиновой кислоты моноэтаноламином при соотношении этих компонентов 1:2 идет с выделением тепла и способствует дальнейшему хорошему растворению остальных компонентов при минимальных количествах остатков, взятых для нейтрализации реагентов, что обеспечивает в свою очередь малую толщину налета масляной пленки и быстрое растворение ее на поверхности деталей и абразива. Полученный при нейтрализации моноэтаноламид олеиновой кислоты растворяет образующийся комплекс этилендиаминтетраацетата натрия с окислами железа на поверхности деталей и является основным компонентом для образования блестящей гладкой без пятен поверхности металла. Применяемый дополнительно в композиции изопропиловый спирт придает определенную вязкость раствору и является хорошим растворителем олеиновой кислоты, а также способствует снятию налета масляной пленки, образованной остатками непрореагировавшей олеиновой кислоты, с поверхности абразива.

Поверхностно-активное вещество, в качестве которого используется Синтамид 5 является очищающим от общей грязи компонентом в растворе. Общая грязь в данном случае соединяется в большие частицы и выносится с образующейся пеной.

Триэтаноламин выполняет роль ингибитора коррозии и предотвращает появление ржавчины на деталях после полирования в межоперационный период времени.

Примеры растворов для полирования и способов их приготовления.

Пример 1. Готовят раствор следующего состава, г/л:

триатаноламин 30,0

поверхностно-активное вещество (Синтамид 5) 10,0

этилендиаминтетраацетат натрия (Трилон Б) 8,0

изопропиловый спирт 75,0

продукт взаимодействия олеиновой кислоты и моноэтаноламина 150,0

вода остальное.

Приготовление раствора проводят в следующей последовательности: первоначально получают моноэтаноламид путем нейтрализации олеиновой кислоты моноэтаноламином в соотношении 1:2, далее добавляют при перемешивании остальные компоненты с последующим доведением полученной густой светло-коричневой массы до нужной консистенции изопропиловым спиртом.

Пример 2. Готовят раствор следующего состава, г/л:

Триэтаноламин 40,0

Поверхностно-активное вещество (Синтамид 5) 20,0

Этилендиаминтетраацетат натрия (Трилон Б) 10,0

Изопропиловый спирт 80,0

Продукт взаимодействия олеиновой кислоты и моноэтаноламина 200,0

Вода Остальное.

Приготовление раствора ведут, как в примере 1.

Пример 3. Готовят раствор при следующем соотношении компонентов, г/л:

Триэтаноламин 70,0

Поверхностно-активное вещество (Синтамид 5) 30,0

Этилендиаминтетраацетат натрия (Трилон Б) 32,0

Изопропиловый спирт 100,0

Продукт взаимодействия олеиновой кислоты и моноэтаноламина 225,0

Вола Остальное.

Приготовление раствора ведут, как в примере 1.

Процесс полирования ведут в барабанных установках роторно-абразивного типа с применением абразива размером 3-20 мм, количество которого по отношению к полировальному раствору составляет 0,1-0,5, а по отношению к количеству полируемых деталей в пределах 1:1.

Полированию подвергают образцы из стали У7 или У8 размером 65х15х1 мм при следующих режимах:

Частота вращения ротора, об/мин 190

Время обработки, мин. 45

Расход воды, л/час 40

Расход раствора для полирования, л/час 0,63

Масса партии образцов, кг 3,8

Качество полирования контролируется визуально по наличию заусенцев, темных пятен, измемению кривизны плоскости и шероховатости поверхности образцов. Срок эксплуатации абразива определяют по качеству образцов и качеству поверхности абразива. Результаты полирования приведены в таблице.

Использование данного технического решения позволяет получить значительный экономический эффект при полировании язычковых игл за счет улучшения качества полирования и увеличения срока эксплуатации абразива.