一种用于镁合金切削加工的环境友好型水溶性切削液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种金属加工液，具体涉及一种用于镁合金切削加工的环境友好型水 溶性切削液。
【背景技术】
[0002] 镁合金具有密度小、比强度和比刚度高、尺寸稳定性和机加工性好、导电导热性优 良等优点；此外，在电磁屏蔽性、减震性等方面也具有优异的性能。作为良好的轻量化结构 材料，镁合金被广泛地应用于汽车、船舶、航空航天、电子电器等众多领域。
[0003] 镁是活泼金属，镁及镁合金的耐腐蚀性较差，这是制约镁作为结构材料发挥应用 潜力的瓶颈。水基镁合金切削液有两大技术难点：一是要有效的抑制镁合金的腐蚀，镁金属 化学活性大，电极点位较负，其表面氧化膜稀疏多孔，致使镁合金的耐腐蚀性极差，所以镁 合金的防腐蚀是一个难点；二是要提高水基镁合金切削液的抗硬水性，在镁合金加工过程 中，镁离子易溶解于切削液中，增加了水的硬度所以要有极高的抗硬水性，防止在不断使用 中出现硬度过高而破乳，同时减少其由于水解所产生的氢释。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种用于镁合金切削加工的环境友好型水溶性切削液。本发 明的目的是通过以下技术方案来实现：
[0005] -种用于镁合金切削加工的环境友好型水溶性切削液，所述环境友好型水溶性切 削液中的成份以及各种成份的重量份数包括：5~20份的有机酸、15~30份的有机胺、5~ 16份的润滑剂、3~11份的乳化剂、1~6份的缓蚀剂、0. 1~0. 5份的消泡剂、0. 1~3. 5 份的杀菌剂以及15~70份的水。该切削液具有良好的抗腐蚀性和高抗硬水性，并且润滑 性能能够满足机床加工需求，同时，具有极佳的清洗性能和冷却性能，在加工过程中能有效 地避免镁合金的氧化燃烧等问题。
[0006] 进一步地，所述环境友好型水溶性切削液中的成份以及各种成份的重量份数包 括：10~15份的有机酸、20~25份的有机胺、8~13份的润滑剂、5~8份的乳化剂、2~ 4份的缓蚀剂、0. 2~0. 3份的消泡剂、0. 8~1. 5份的杀菌剂以及30~50份的水，由此，使 得该镁合金切削液具有良好的抗腐蚀性和高抗硬水性。
[0007] 进一步地，所述环境友好型水溶性切削液的pH值为9. 0~10. 5,由此，可以显著提 高该镁合金切削液对镁合金的抗氧化性能。
[0008] 进一步地，所述有机酸包括三元羧酸、十一碳二元酸、癸二酸、新癸酸以及环羧丙 基油酸中的一种或几种的混合物，由此，可以进一步提高该镁合金切削液的防锈性。所述三 元羧酸优选为有机杂环类三元羧酸。
[0009] 进一步地，所述有机胺包括三乙醇胺、单乙醇胺、2-环己基-二乙醇胺、二甘醇胺、 异丙醇胺及2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种或几种的混合物，由此，可以进一步提高该 镁合金切削液的防锈性。
[0010] 进一步地，所述极压润滑剂包括聚醚、聚乙二醇、蓖麻油酸聚酯、聚脂肪酸酯中的 一种或几种，由此，可以进一步提高镁合金切削液的润滑性。
[0011] 进一步地，所述乳化剂包括脂肪醇醚羧酸、蓖麻油聚氧乙烯酯、脂肪醇聚氧乙烯醚 中的一种或几种，由此，可以显著提高镁合金切削液原液和稀释液的稳定性能。
[0012] 进一步地，所述缓蚀剂为苯并三氮唑、苯并三氮唑衍生物、烷基磷酸酯以及烷基磷 酸酯类衍生物中的至少一种；优选地，所述缓蚀剂为苯并三氮唑和苯并三氮唑衍生物中的 至少一种；由此，可以进一步提高镁合金切削液的有色金属保护特性。更优选地，所述苯并 三氮唑优选为苯并三氮唑T706,所述苯并三氮唑衍生物优选为苯并三氮唑衍生物L39,所 述烷基磷酸酯类衍生物优选为烷基磷酸酯缓蚀剂ASI-80、0PS-75E、MDIT、CPNF-3和9218LA 中至少一种。
[0013] 进一步地，所述消泡剂为硅氧烷类消泡剂和改性硅氧烷消泡剂中的至少一种，所 述硅氧烷类消泡剂更优选为三维硅氧烷类消泡剂；由此，可以进一步镁合金切削液的消泡 性能。
[0014] 进一步地，进一步地，所述杀菌剂为吡啶钠-硫醇氧化物-六氢三嗪衍生物的复合 物（FORTE)、N，N'_亚甲基双吗啉（MBM)、苯并异噻唑啉酮（BIT)、1，3, 5-三（2-羟乙基）均 三嗪（BK)以及3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯（IPBC)中的至少一种；由此，可以进一步 提高镁合金切削液的使用寿命。
[0015] 本发明提供了一种用于镁合金切削加工的环境友好型水溶性切削液，其主要具有 的有益效果为：①该切削液具有良好的抗磨性能，延长刀具寿命；②该切削液具有极佳的 抗镁合金腐蚀性能，能有效地保护工件，减少废品率；③该切削液具有优良的抗硬水性能， 可以延长切削液的使用寿命，节约成本；④该切削液所具有的优异的清洗冷却性可以快速 的带走加工过程中产生的热量，降低加工面的温度，有效的避免镁肩高温易燃的弊端；⑤本 发明实施例的铝镁合金切削液用于镁合金切削时无氢气释放，确保生产过程的安全进行； ⑥该切削液生产工艺简单，产品按配方在50°C下溶解搅拌均匀即可，省时省力。
【具体实施方式】
[0016] 本发明实施例所述的一种用于镁合金切削加工的环境友好型水溶性切削液。下面 以具体实验案例为例来说明【具体实施方式】，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以 解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017] 实施例1
[0018] -种用于镁合金切削加工的环境友好型水溶性切削液，该镁合金切削液的其成份 以及各种成份的量可以为：
[0019] ①5~20g的有机酸、15~30g的有机胺、5~16g的润滑剂、3~llg的乳化剂、 1~6g的缓蚀剂、0. 1~0. 5g的消泡剂、0. 1~3. 5g的杀菌剂以及15~70g的水。
[0020] ②5~20g的有机酸、15~30g的有机胺、5~16g的润滑剂、3~llg的乳化剂、 1~6g的缓蚀剂、0. 1~0. 5g的消泡剂、0. 1~3. 5g的杀菌剂以及15~70g的水。
[0021] ③10~15g的有机酸、20~25g的有机胺、8~13g的润滑剂、5~8g的乳化剂、 2~4g的缓蚀剂、0? 2~0? 3g的消泡剂、0? 8~1. 5g的杀菌剂以及30~50g的水。
[0022] ④10~15g的有机酸、20~25g的有机胺、8~13g的润滑剂、5~8g的乳化剂、 2~4g的缓蚀剂、0? 2~0? 3g的消泡剂、0? 8~1. 5g的杀菌剂以及30~50g的水。
[0023] ⑤10~15g的有机酸、20~25g的有机胺、8~13g的润滑剂、5~8g的乳化剂、 2~4g的缓蚀剂、0? 2~0? 3g的消泡剂、0? 8~1. 5g的杀菌剂以及30~50g的水。
[0024] ⑥11. 7g的有机酸；24. 5g的有机胺；11. 0g的润滑剂；6. 9g的乳化剂；5. 0g的缓 蚀剂；〇. 2g的消泡剂；1. 0g的杀菌剂；39. 7g的水。
[0025] 实施例2
[0026] 根据本发明的实施例，有机酸的具体类型并不受特别限制，对于实施例1中的 ①~⑥中的所述有机酸包括三元羧酸、十一碳二元酸、癸二酸、新癸酸、二聚酸中的一种或 几种的混合物，该有机酸可以显著提高镁合金切削液的防锈性。例如，该有机酸可以为：① 三元羧酸；②十一碳二元酸；③癸二酸；④新癸酸；⑤二聚酸；⑥三元羧酸和十一碳二元酸； ⑦ 十一碳二元酸和癸二酸；⑧癸二酸和新癸酸；⑨十一碳二元酸、癸二酸和新癸酸；⑩三元 羧酸、十一碳二元酸、癸二酸、新癸酸以及二聚酸。所述三元羧酸优选为有机杂环类三元羧 酸，所述二聚酸优选为环羧丙基油酸。
[0027] 实施例3
[0028] 对于实施例1中的①~⑥中的所述有机胺可以为三乙醇胺、单乙醇胺、2-环己 基-二乙醇胺、二甘醇胺、异丙醇胺及2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种或几种的混合物， 该有机胺的合理使用符合水溶性切削液的性能要求和环保要求，并且具有良好的pH值稳 定性，从而利于保持其长期的使用寿命；例如：该有机胺可以为：①三乙醇胺；②单乙醇胺； ③2-环己基-二乙醇胺；④二甘醇胺；⑤异丙醇胺；⑥2-氨基-2-甲基-1-丙醇；⑦异丙 醇胺及2-氨基-2-甲基-1-丙醇；⑧二甘醇胺和异丙醇胺；⑨三乙醇胺和单乙醇胺；⑩三 乙醇胺、单乙醇胺、二甘醇胺、异丙醇胺及2-氨基-2-甲基-1-丙醇。