ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов

Классы МПК:C10M173/02 не содержащие минеральных или жирных масел
C10M129/04 оксисоединения
C10M133/04 амины, например полиалкиленполиамины; четвертичные амины
C10M125/10 оксиды, гидроксиды, карбонаты или бикарбонаты металлов
C10M125/26 соединения, содержащие кремний или бор, например диоксид кремния, песок
Автор(ы):, , , , ,
Патентообладатель(и):Курень Сергей Григорьевич (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2007-09-24
публикация патента:

Изобретение относится к концентратам экологически чистых водорастворимых смазочно-охлаждающих жидкостей, предназначенных для механической обработки металлов. Сущность: концентрат содержит в вес.%: глицерин 77, изопропанол 5, медный комплекс трилона Б и трилон Б2, кальцинированная сода 0,5, борная кислота 0,25, вода 15,25. Предпочтительно, медный комплекс трилона Б и трилон Б содержится в весовом соотношении 1:1. Технический результат - повышение стойкости режущего инструмента, возможность разбавления концентрата водой любой жесткости, отсутствие специальной утилизации при сливе отработанной смазочно-охлаждающей жидкости в канализацию. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к концентратам смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и может быть использовано в различных отраслях металлообрабатывающей промышленности для повышения стойкости металлорежущих инструментов.

Известны различные концентраты для приготовления водных эмульсий и растворов, состоящие из масел, неорганических и органических соединений, поверхностно-активных веществ (ПАВ) и др. [1-3].

Наиболее экологичными представляются безмасляные водорастворимые СОЖ. К ним можно отнести смазочно-охлаждаюшие жидкости «Модос» (ТУ 2422-003-76664814-2005) (на основе этиленгликоля и триэтаноламина); «К-1» (ТУ 0258-001-53511781-2001) (на основе солей жирных кислот); «МГД-11» (ТУ 10РФ561-90) (на основе омыленного гудрона от дистилляции жирных кислот) и др.

Однако стойкость металлорежущих инструментов при использовании подобных СОТС остается недостаточно высокой. Кроме того, для разбавления их концентратов необходимо использовать воду общей жесткости 2-7 мг-экв./л при значении рН 5,2-7,0, что существенно снижает экономичность их использования (в связи с подготовкой воды) или широту применения.

Более перспективными представляются концентраты СОЖ, реализующие в зоне резания режим избирательного переноса.

К подобным высокоэффективным СОЖ относится водоэмульсионная СОЖ, приготавливаемая на основе концентрата, содержащего ПАВ (омыленный гудрон), а также салицилальанилинат или ацетат меди (доноры ионов Cu2+) и салицилальанилин (лиганд поверхностных комплексов) в весовом соотношении 1:1 и 1,5:1 для ацетата меди [4].

Однако стойкость инструментов при использовании этой жидкости все же остается недостаточно высокой. При этом сохраняются высокие требования к воде при разбавлении концентрата, имеет место недостаточная экологическая чистота отработанной эмульсии (производные анилина и ПАВ) и нестабильность рабочего раствора при хранении (гидролиз соединений меди с образованием осадков).

Целью настоящего изобретения являются повышение стойкости металлорежущего инструмента, полное обеспечение экологической чистоты и стабильности при хранении СОЖ и ее концентрата, а также возможность разбавления концентрата водой любой жесткости.

Поставленная цель достигается тем, что концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов включает:

а) глицерин CH2OH-CHOH-CH2OH в смеси с изопропанолом СН3-СНОН-СН3, обеспечивающие требуемую вязкость жидкости и хорошее смазочное действие, обладающие достаточно высокой адгезией к металлу, имеющие сопоставимые триботехнические свойства, хорошо растворимые в воде и хорошо смываемые с поверхности деталей и станка; не токсичные, не летучие, не имеющие неприятного запаха и вредного воздействия на кожу и слизистые оболочки человеческого организма;

б) растворимый в воде комплекс меди (II) с трилоном Б Cu[Na(OOCH2C)2N(CH 2)2N(CCH2COO)2Na], обеспечивающий за счет термической диссоциации наличие ионов меди (II) в зоне резания;

в) трилон Б Na,H(OOCH2C) 2N(CH2)2N(CCH2COO) 2H,Na, не связанный в комплекс, для умягчения водопроводной воды;

г) борную кислоту Н3ВО3 , обеспечивающую бактерицидные свойства, которая растворима в воде (таблица) и спиртах, в частности, это относится к глицерину, с которым она способна образовывать соединение в водной среде;

д) кальцинированную соду Na2CO3 ·10H2O, которая обеспечивает антикоррозионное действие, является экологически безопасным, разрешена к использованию в быту для умягчения воды, удаления накипи и в качестве ингибитора коррозии в системах отопления, при этом не обладает неприятным запахом, раздражающим кожу и токсическим действием, неаллерген, хорошо растворима в воде, легко смывается с поверхностей и препятствует развитию гнилостной микрофлоры за счет создания слабощелочной среды;

е) воду - для интенсификации охлаждения, так как она имеет высокую теплоемкость (удельная теплоемкость воды 4,2 кДж/кг×К) и теплоту испарения (удельная теплота испарения воды при 100°С равна 2258 кДж/кг),

при следующем содержании компонентов, вес %:

1) глицерин - 77

2) изопропанол - 5

3) медный комплекс трилона Б и трилон Б - 2

4) кальцинированная сода - 0:5

5) борная кислота- 0,25

6) вода - 15,25

Технология приготовления концентрата СОЖ в расчете на 1 кг заключается в следующем: растворяют при небольшом нагревании медный купорос 5 г в 50 г 50 мл воды, добавляют этот раствор в 770 г (610 мл) глицерина и добавляют туда же трилон Б* (*Половина трилона Б в концентрате остается не связанной в медный комплекс) (10 г), хорошо размешивают до полного растворения, растворяют в 50 г (63 мл) изопропанола борную кислоту (2,5 г) и кальцинированную соду (5 г), затем прибавляют полученную смесь к глицериновому раствору, перемешивают, и небольшими порциями прибавляют концентрированный раствор NaOH до достижения рН 9-9,5 (контроль по универсальной индикаторной бумаге).

При промышленном применении концентрат поставляется готовым, обязательно в пластиковой таре, так как наличие солей меди не допускает хранения концентрата в железных бочках. Концентрат разбавляется водопроводной водой 1:9.

Испытание СОЖ на основе предлагаемого концентрата проводилось при точении стали 45 резцами, оснащенными неперетачиваемыми трехгранными пластинами из твердого сплава Т15К6, на токарно-винторезном станке модели 1К625 при следующих режимах: глубина резания t=0,5 мм, подача S=0,43 мм/об, скорость резания

V=204,6 м/мин). Время работы резцов составляло 20 минут. СОЖ подавалась в зону резания при расходе 5 л/мин. Концентрат разбавлялся водопроводной водой с жесткостью 11 мг-экв.л. Отработанная СОЖ экологически безопасна, так как содержит вещества, допустимые для слива в канализацию, и не требует дополнительной очистки. Результаты стойкостных испытаний приведены в таблице 1. Величина износа измерялась на большом инструментальном микроскопе БИМ-21.

Источники информации

1. Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием. Справочник. / Под общ. ред. Энтелиса С.Г. - М.: Машиностроение, 1995. - 496 с.

2. Handbook. An Engineering Journal № 6 (111). - M., 2006. - 64 c. - Современные СОЖ и их прменение при обработке металлических заготовок резанием. / Л.В.Худобин. - 111-16.

3. Злотников И.И. Водорастворимые СОЖ на мыльно-силикатной основе. / И.И.Злотников, М.И.Зубрицкий, С.Ф.Силицкий, Н.Ф.Соловей, А.Б.Козлов // Трение и износ. - 2006. - Т.27, № 4. - С.417-421.

4. Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов. / А.С.Кужаров, В.А.Кохановский, Г.П.Барчан и др. // а.с. СССР № 727674, С10М 3/28, С10М 3/188, 15.04.80, Б.И. № 14.

Испытание 10% СОЖ на основе предлагаемого концентрата (t=0,5 мм, S=0,43 мм/об, V=204,6 м/ мин)
№ п/п Состав концентрата, вес.% Средний износ по задней грани, мм Примечание
концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки   металлов, патент № 2355744 Глицерин Медный комплекс трилона Б и трилон БИзопропанол концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки   металлов, патент № 2355744 концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки   металлов, патент № 2355744
140 25 0,642концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки   металлов, патент № 2355744
277 25 0,579концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки   металлов, патент № 2355744
390 25 0,716ухудшается охлаждение
477 15 0,670неприменима жесткая вода, осадок
577 35 0,580увеличивается расход
677 22 0,620снижается растворимость компонентов
777 28 0,692ухудшается охлаждение
8 Прототип0,643 концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки   металлов, патент № 2355744

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, отличающийся тем, что содержит, вес.%:

глицерин77
изопропанол 5
медный комплекс трилона Б и трилон Б 2
кальцинированная сода0,5
борная кислота 0,25
вода15,25

2. Концентрат по п.1, отличающийся тем, что он содержит медный комплекс трилона Б и трилон Б в весовом соотношении 1:1.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2355744

patent-2355744.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C10M173/02 не содержащие минеральных или жирных масел

Патенты РФ в классе C10M173/02:
способ покрытия металлических поверхностей композицией смазочных материалов, содержащей воски -  патент 2515984 (20.05.2014)
способ покрытия металлических поверхностей фосфатным слоем, а затем полимерным слоем смазочных материалов -  патент 2501848 (20.12.2013)
смазочно-охлаждающая жидкость для обработки стекла -  патент 2495096 (10.10.2013)
композиция антифрикционного твердого смазочного покрытия -  патент 2493241 (20.09.2013)
смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки стекла и других материалов -  патент 2475522 (20.02.2013)
смазочный материал и способ его получения -  патент 2467061 (20.11.2012)
смазочно-охлаждаюшая жидкость -  патент 2461610 (20.09.2012)
графитсодержащая высокотемпературная смазка для применения при горячей обработке высококачественных и углеродистых сталей давлением -  патент 2454452 (27.06.2012)
композиция смазочного материала для металлообработки -  патент 2451059 (20.05.2012)
смазочно-охлаждающая технологическая среда для обработки цветных металлов -  патент 2441060 (27.01.2012)

Класс C10M129/04 оксисоединения

Класс C10M133/04 амины, например полиалкиленполиамины; четвертичные амины

Класс C10M125/10 оксиды, гидроксиды, карбонаты или бикарбонаты металлов

Патенты РФ в классе C10M125/10:
противоизносная присадка -  патент 2525404 (10.08.2014)
высокотемпературная смазочная композиция -  патент 2517175 (27.05.2014)
способ получения магнитного масла -  патент 2502792 (27.12.2013)
смазочный состав и способ его приготовления -  патент 2499816 (27.11.2013)
порошок титаната калия и смазочная композиция на его основе -  патент 2493104 (20.09.2013)
состав резьбовой смазки -  патент 2481390 (10.05.2013)
композиция присадки к приработочному маслу для обкатки двигателя внутреннего сгорания и приработочное масло -  патент 2472848 (20.01.2013)
композиция гидроксида лития, способ получения композиции гидроксида лития и способ использования композиции гидроксида лития -  патент 2470066 (20.12.2012)
состав для улучшения антифрикционных и противоизносных свойств узлов трения -  патент 2469074 (10.12.2012)
смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов -  патент 2440407 (20.01.2012)

Класс C10M125/26 соединения, содержащие кремний или бор, например диоксид кремния, песок



Наверх