本发明涉及数控机床切削液技术领域，尤其涉及一种数控机床金属加工用高压低泡通用型切削液及其制备方法。
背景技术：
金属切削液是各种在金属切削和磨削加工中为机加工提供润滑、冷却、清洗及防锈等作用的油液的总称，切削液是数控机床加工的重要的配套材料。使用金属切削液的目的就是降低切削力及刀具与工件之间的摩擦，及时带走切削区内产生的热量以降低切削温度，减少刀具磨损，提高刀具耐用度，从而提高生产效率，改善工件表面粗糙度，保证工件加工精度，达到最佳经济效果。因此，使用切削液是提高加工质量和降低加工成本的重要措施，而高速加工对切削液的润滑性、冷却性、清洗排屑性、稳定性、高压下泡沫性以及其他辅助性能都有严格要求。机械加工在高速，高压的工况下在使用传统的半合成切削液时，切削液表面会产生大量泡沫，严重影响加工质量和加工的精度；虽然选用全合成切削液，基本可以解决泡沫问题，但润滑性能却难以满足加工要求；如果使用乳化性切削液，清洗和沉降性能不但达不到要求，还需要不断往切削液中补加消泡剂来消除加工过程中产生的大量泡沫，因此又增加了经济成本。
如授权公告号cn103497821b所述的一种高压高效加工用水性低泡半合成切削液，其由于不添加消泡剂，虽然在一定程度上节约了切削液的经济成本，但当有色金属或黑色金属在应用与中、重负荷加工时还是存在较为明显的泡沫，其采用环保型分散剂，解决了有色金属和黑色金属的加工润滑性能和屑块凝结问题，降低凝絮作用，抑制了铁屑在机台台面上的结块效应，但是同时也降低了其抗腐蚀及防锈方面的特性。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种使用周期长、金属切削表面光洁、抗腐蚀及防锈优良且适应性广的数控机床金属加工用高压低泡通用型切削液及其制备方法。
一种数控机床金属加工用高压低泡通用型切削液，按质量百分比包括如下组分：环烷基基础油：20～30％、金属减活剂：0.1～0.5％、复合防锈剂：3.0～15.0％、复合碱保持剂：5.0～14.0％、腐蚀抑制剂：0.5～1.5%、杀菌剂2.0～3.0%、润滑剂3～8%、耦合剂3～5%、消泡剂0.1～0.3%、余量为去离子水加至100%。
优选地：所述的复合防锈剂由妥儿油酸、硼酸、三元羧酸按质量比1:(2-6):(1-4)组成。
优选地：所述的复合碱保持剂由二甘醇胺和三乙醇胺按质量比1：（1-2）组成。
优选地：所述的金属减活剂为苯三唑衍生物和和噻二唑衍生物一种或两种。
优选地：所述的腐蚀抑制剂为膦酸酯。
优选地：所述的杀菌剂为亚甲基二吗啉。
优选地：所述的润滑剂为合成酯。
优选地：所述的耦合剂为异构醇。
优选地：所述的消泡剂为二甲基硅氧烷。
本发明还提出了一种数控机床金属加工用高压低泡通用型切削液的制备方法，包括以下步骤：
s1，首先，在调合罐中按顺序依次加入去离子水、复合防锈剂、复合碱保持剂以及金属减活剂，开启加热和搅拌，其中搅拌温度为55℃～65℃，搅拌时长60min～90min，直至澄清透明液体；
s2，其次，按顺序依次加入环烷基基础油、润滑剂、腐蚀抑制剂、耦合剂、杀菌剂，其中搅拌温度为60℃，搅拌时长60min～120min，直至澄清透明液体；
s3，最后，再加入消泡剂，其中搅拌温度为60℃，搅拌时长10min～20min，即可。
本发明采用以上技术方案，具有以下优点：
1、本发明添加有独特的复合防锈剂，其妥儿油酸、硼酸、三元羧酸之间的配比具有良好的协同作用，可同时适应于有色金属和黑色金属表面的保护，从而停止或延迟水分、氧气和其它杂质的入侵，大幅提高防锈效果的同时兼具良好的适应性；
2、本发明添加有独特的复合碱保持剂，其二甘醇胺和三乙醇胺之间的配比具有良好的增幅作用，加入后大幅提高产品的稳定性，确保切削液的碱性持水性，增强结着力，具有优异的清洗、高压及润滑效果；
3、采用并添加有异构醇的耦合剂，强化切削液的穿透效果，使得金属制品切割后剖面光滑有光泽，还可减少刀具与金属表面的磨擦，进一步优化润滑特性的同时提高了切削刀具的寿命；
4、采用独特的腐蚀抑制剂和杀菌剂，强化切削液与金属表面结合强度，优化防腐蚀效果及缓释杀菌效果，具有无毒、无害、无污染，对人体无伤害且具有长时间使用无异味、不变质的特点，大大的提高了切削液的使用寿命；
5、极少含量的消泡剂，在确保降低成本的同时极大程度的抑制了泡沫在高压、高速加工条件下的产生，切割泡沫小且少。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一：一种数控机床金属加工用高压低泡通用型切削液的原料百分配比，环烷基基础油：20％、金属减活剂：0.5％、复合防锈剂：12.0％、复合碱保持剂：5.0％、腐蚀抑制剂：1.5%、杀菌剂3.0%、润滑剂8%、耦合剂3%、消泡剂0.1%、余量为去离子水加100%，其中复合防锈剂由妥儿油酸、硼酸、三元羧酸按质量比1:2:1构成，复合碱保持剂由二甘醇胺和三乙醇胺按质量比1：1组成，金属减活剂为苯三唑衍生物，腐蚀抑制剂为膦酸酯，杀菌剂为亚甲基二吗啉，润滑剂为合成酯，耦合剂为异构醇，消泡剂为二甲基硅氧烷。
制备实施例一的方法：首先，在调合罐中按顺序依次加入去离子水、复合防锈剂、复合碱保持剂以及金属减活剂，开启加热和搅拌，其中搅拌温度为55℃℃，搅拌时长60minmin，直至澄清透明液体；其次，按顺序依次加入环烷基基础油、润滑剂、腐蚀抑制剂、耦合剂、杀菌剂，其中搅拌温度为60℃，搅拌时长60min，直至澄清透明液体，最后，再加入消泡剂，其中搅拌温度为60℃，搅拌时长10min，即可制得切削液，将该切削液与水按1:20稀释使用，其使用寿命长，集中池换油周期可达2.2年（按gb6144-测试），采用该切削液加工的金属制品其表面光滑清洁其防锈等级可达a极，防锈时间可达55天（按gb6144-测试），ph值为9.6，消泡性0。15ml/10min(按gb6144-85测试)高速加工条件下的产生，切割泡沫小且少,摩擦系数0.102u(按gb6144-85测试)滑特性佳且大幅切削刀具的寿命。
实施例二：一种数控机床金属加工用高压低泡通用型切削液，按质量百分比包括如下组分：环烷基基础油：30.0％、金属减活剂：0.1％、复合防锈剂：15.0％、复合碱保持剂：8.0％、腐蚀抑制剂：～1.0%、杀菌剂2.5%、润滑剂3%、耦合剂5%、消泡剂0.3%、余量为去离子水加至100%，其中复合防锈剂由妥儿油酸、硼酸、三元羧酸按质量比1:5:1，复合碱保持剂由二甘醇胺和三乙醇胺按质量比1：1.5组成，金属减活剂为苯三唑衍生物和和噻二唑衍生物的混合并按1:1组成，腐蚀抑制剂为膦酸酯，杀菌剂为亚甲基二吗啉，润滑剂为合成酯，耦合剂为异构醇，消泡剂为二甲基硅氧烷。
制备实施例二的方法：首先，在调合罐中按顺序依次加入去离子水、复合防锈剂、复合碱保持剂以及金属减活剂，开启加热和搅拌，其中搅拌温度为65℃，搅拌时长90min，直至澄清透明液体；其次，按顺序依次加入环烷基基础油、润滑剂、腐蚀抑制剂、耦合剂、杀菌剂，其中搅拌温度为60℃，搅拌时长120min，直至澄清透明液体，最后，再加入消泡剂，其中搅拌温度为60℃，搅拌时长20min，即可制得切削液，将该切削液与水按1:30稀释使用，其使用寿命长，集中池换油周期可达2.5年（按gb6144-测试），采用该切削液加工的金属制品其表面光滑清洁其防锈等级可达a极，防锈时间可达65天（按gb6144-测试），ph值为9.3，消泡性0.10ml/10min(按gb6144-85测试)高速加工条件下的产生，切割泡沫小且少,摩擦系数0.098u(按gb6144-85测试)滑特性佳且大幅切削刀具的寿命。
实施例三：一种数控机床金属加工用高压低泡通用型切削液，按质量百分比包括如下组分：环烷基基础油：25％金属减活剂：0.3％、复合防锈剂：8.0％复合碱保持剂：7.0％、腐蚀抑制剂：1.0%、杀菌剂2.5%、润滑剂6.0%、耦合剂4.0%、消泡剂0.2%、余量为去离子水加至100%，其中复合防锈剂由妥儿油酸、硼酸、三元羧酸按质量比1:6:4，复合碱保持剂由二甘醇胺和三乙醇胺按质量比1：2组成，金属减活剂为噻二唑衍生物，腐蚀抑制剂为膦酸酯，杀菌剂为亚甲基二吗啉，润滑剂为合成酯，耦合剂为异构醇，消泡剂为二甲基硅氧烷。
制备实施例三的方法：首先，在调合罐中按顺序依次加入去离子水、复合防锈剂、复合碱保持剂以及金属减活剂，开启加热和搅拌，其中搅拌温度为60℃，搅拌时长80min，直至澄清透明液体；其次，按顺序依次加入环烷基基础油、润滑剂、腐蚀抑制剂、耦合剂、杀菌剂，其中搅拌温度为60℃，搅拌时长80min，直至澄清透明液体，最后，再加入消泡剂，其中搅拌温度为60℃，搅拌时长15min，即可切削液,将该切削液与水按1:25稀释使用，其使用寿命长，集中池换油周期可达2.9年（按gb6144-测试），采用该切削液加工的金属制品其表面光滑清洁其防锈等级可达a极，防锈时间可达72天（按gb6144-测试），ph值为9.5，消泡性0.12ml/10min(按gb6144-85测试)高速加工条件下的产生，切割泡沫小且少,摩擦系数0.099u(按gb6144-85测试)滑特性佳且大幅切削刀具的寿命。
实施例四：一种数控机床金属加工用高压低泡通用型切削液，按质量百分比包括如下组分：环烷基基础油：23.0％、金属减活剂：0.35％、复合防锈剂：10.0％、复合碱保持剂：6.0％、腐蚀抑制剂：0.8%、杀菌剂2.2%、润滑剂3.5%、耦合剂3.8%、消泡剂0.18%、余量为去离子水加至100%，其中复合防锈剂由妥儿油酸、硼酸、三元羧酸按质量比1:4:3，复合碱保持剂由二甘醇胺和三乙醇胺按质量比1：1.8组成，金属减活剂为苯三唑衍生物，腐蚀抑制剂为膦酸酯，杀菌剂为亚甲基二吗啉，润滑剂为合成酯，耦合剂为异构醇，消泡剂为二甲基硅氧烷。
制备实施例四的方法：首先，在调合罐中按顺序依次加入去离子水、复合防锈剂、复合碱保持剂以及金属减活剂，开启加热和搅拌，其中搅拌温度为60℃，搅拌时长90min，直至澄清透明液体；其次，按顺序依次加入环烷基基础油、润滑剂、腐蚀抑制剂、耦合剂、杀菌剂，其中搅拌温度为60℃，搅拌时长90min，直至澄清透明液体，最后，再加入消泡剂，其中搅拌温度为60℃，搅拌时长18min，即可切削液,将该切削液与水按1:28稀释使用，其使用寿命长，集中池换油周期可达2.7年（按gb6144-测试），采用该切削液加工的金属制品其表面光滑清洁其防锈等级可达a极，防锈时间可达68天（按gb6144-测试），ph值为9.4，消泡性0.09ml/10min(按gb6144-85测试)高速加工条件下的产生，切割泡沫小且少,摩擦系数0.0101u(按gb6144-85测试)滑特性佳且大幅切削刀具的寿命。
实施例五：一种数控机床金属加工用高压低泡通用型切削液，按质量百分比包括如下组分：环烷基基础油：26％、金属减活剂：0.4％、复合防锈剂：12.0％、复合碱保持剂：12.0％、腐蚀抑制剂：0.8%、杀菌剂2.6%、润滑剂3～8%、耦合剂3～5%、消泡剂0.1～0.3%、余量为去离子水加至100%，其中复合防锈剂由妥儿油酸、硼酸、三元羧酸按质量比1:(2-6):(1-4)，复合碱保持剂由二甘醇胺和三乙醇胺按质量比1：（1-2）组成，金属减活剂为苯三唑衍生物和和噻二唑衍生物一种或两种，腐蚀抑制剂为膦酸酯，杀菌剂为亚甲基二吗啉，润滑剂为合成酯，耦合剂为异构醇，消泡剂为二甲基硅氧烷
制备实施例五的方法：首先，在调合罐中按顺序依次加入去离子水、复合防锈剂、复合碱保持剂以及金属减活剂，开启加热和搅拌，其中搅拌温度为60℃，搅拌时长100min，直至澄清透明液体；其次，按顺序依次加入环烷基基础油、润滑剂、腐蚀抑制剂、耦合剂、杀菌剂，其中搅拌温度为60℃，搅拌时长100min，直至澄清透明液体，最后，再加入消泡剂，其中搅拌温度为60℃，搅拌时长18min，即可切削液,将该切削液与水按1:26稀释使用，其使用寿命长，集中池换油周期可达2.8年（按gb6144-测试），采用该切削液加工的金属制品其表面光滑清洁其防锈等级可达a极，防锈时间可达70天（按gb6144-测试），ph值为9.5，消泡性0.08ml/10min(按gb6144-85测试)高速加工条件下的产生，切割泡沫小且少,摩擦系数0.0103u(按gb6144-85测试)滑特性佳且大幅切削刀具的寿命。
综上所述：本发明的切削液按1：（20-30）稀释最佳，本发明的切削液使用周期长、金属切削表面光洁、抗腐蚀及防锈优良且可在高压、高速加工条件下的适用，切割泡沫小且少。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种数控机床金属加工用高压低泡通用型切削液，按质量百分比包括如下组分：环烷基基础油：20～30％、金属减活剂：0.1～0.5％、复合防锈剂：3.0～15.0％、复合碱保持剂：5.0～14.0％、腐蚀抑制剂：0.5～1.5%、杀菌剂2.0～3.0%、润滑剂3～8%、耦合剂3～5%、消泡剂0.1～0.3%、余量为去离子水加至100%。
2.根据权利要求1所述的一种数控机床金属加工用高压低泡通用型切削液，其特征在于：所述的复合防锈剂由妥儿油酸、硼酸、三元羧酸按质量比1:(2-6):(1-4)组成。
3.根据权利要求1所述的一种数控机床金属加工用高压低泡通用型切削液，其特征在于：所述的复合碱保持剂由二甘醇胺和三乙醇胺按质量比1：（1-2）组成。
4.根据权利要求1所述的一种数控机床金属加工用高压低泡通用型切削液，其特征在于：所述的金属减活剂为苯三唑衍生物和和噻二唑衍生物一种或两种。
5.根据权利要求1所述的一种数控机床金属加工用高压低泡通用型切削液，其特征在于：所述的腐蚀抑制剂为膦酸酯。
6.根据权利要求1所述的一种数控机床金属加工用高压低泡通用型切削液，其特征在于：所述的杀菌剂为亚甲基二吗啉。
7.根据权利要求1所述的一种数控机床金属加工用高压低泡通用型切削液，其特征在于：所述的润滑剂为合成酯。
8.根据权利要求1所述的一种数控机床金属加工用高压低泡通用型切削液，其特征在于：所述的耦合剂为异构醇。
9.根据权利要求1所述的一种数控机床金属加工用高压低泡通用型切削液，其特征在于：所述的消泡剂为二甲基硅氧烷。
10.一种数控机床金属加工用高压低泡通用型切削液的制备方法，包括以下步骤：
s1，首先，在调合罐中按顺序依次加入去离子水、复合防锈剂、复合碱保持剂以及金属减活剂，开启加热和搅拌，其中搅拌温度为55℃～65℃，搅拌时长60min～90min，直至澄清透明液体；
s2，其次，按顺序依次加入环烷基基础油、润滑剂、腐蚀抑制剂、耦合剂、杀菌剂，其中搅拌温度为60℃，搅拌时长60min～120min，直至澄清透明液体；
s3，最后，再加入消泡剂，其中搅拌温度为60℃，搅拌时长10min～20min，即可。
技术总结
本发明公开了一种数控机床金属加工用高压低泡通用型切削液，按质量百分比包括如下组分：环烷基基础油：20～30％、金属减活剂：0.1～0.5％、复合防锈剂：3.0～15.0％、复合碱保持剂：5.0～14.0％、腐蚀抑制剂：0.5～1.5%、杀菌剂2.0～3.0%、润滑剂3～8%、耦合剂3～5%、消泡剂0.1～0.3%、余量为去离子水加至100%，具有以下优点：无毒无害、使用周期长、金属切削表面光洁、抗腐蚀及防锈优良且可在高压、高速加工条件下的适用，切割泡沫小且少。
技术研发人员：路冉;管栋
受保护的技术使用者：浙江渤威能源科技有限公司
技术研发日：.11.05
技术公布日：.02.04
