190179. lajstromszámú szabadalom • Nagyteljesítményű vágóolaj kompozíció
1 2 190 179 A találmány tárgya nagyteljesítményű vágóolajkompozíció fémes anyagok olyan forgácsoló megmunkálásához, amelynél a hűtő- és kenőház iránt szélsőséges követelményeket támasztanak, így például üregelő marás és fogmarás esetén. Ismert, hogy a forgácsoló megmunkáláshoz technológiai hűtő- és kenőanyag gyanánt közepes viszkozitású ásványolajfrakciókat alkalmaznak. Különös hatások elérése céljából, például a súrlódás okozta kopás csökkentése és egyéb technológiai paraméterek, így a felületi minőség, a mérethűség és a formapontosság javítása végett az ásványolajat adalékokkal látják el. A vágóolajok különböző összetételeit bel- és külföldi szabadalmi leírások tárgyalják. A 69 411 sz. román szabadalmi leírás szerinti vágóolaj 5% S-Cl-P EP-adalékot (extrem pressure), 2% oxidált repceolajat, valamint habzásgátló adalékokat tartalmaz. A 96 251. sz. NDK-beli szabadalmi leírás szerinti vágóolaj vasfémek megmunkálásához alkalmas, és 0,25-3 % kénezett, klórozott zsírsav-metilésztert, 0,001-0,05% zsíramint, 0,25-2% trikrezil-foszfátot és 0,25-2% difenilkrezil-foszfátot tartalmaz. A 3 852 206. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás naftén-bázisú szulfoklorid-olajat, a 173 939 sz. csehszlovák szabadalmi leírás legfeljebb 40% kénezett erukasav-trigliceridet tartalmazó ásványolaj finomítványt ismertet; mind a két olajat a nagy vágósebességgel végzett forgácsolás céljaira fejlesztették ki. A 734 248 sz. szovjet szabadalmi leírás szerinti vágóolaj esetén a szerszám élettartamának növelését, valamint a munkadarab megfelelő felületi minőségét különböző EP-típusú, kén- és klórtartalmú adalékok, 7-12 szénatomos alkoholok, 10-14 szénatomos monoalkilaminok, Zn-dialkil-ditiofoszfát, kálium-szulfonát és dipropilanát kombinációja biztosítja. Ezeket a segédanyagokat simitási műveletek során alkalmazzák. Számos szabadalmi leírás különböző szilárd alkotórészeket tartalmazó vágóolajokat is ismertet. A 721 464 sz. szovjet szabadalmi leírás szerint a vágószerszám élettartamának növelését és a vágott felület minőségének javítását olajsavat, polietilént, káliumhexaciánoferrát(III)-t (K3[Fe(CN6)] és kadmium-szulfidot tartalmazó kompozícióval érik el. A 105 596 sz. lengyel szabadalmi leírás szerint olyan olaj, amely molibdén-diszulfid vagy grafit, rézpor vagy alumíniumpor mellett benztriazolt vagy merkaptobenztriazolt, cerezint és egyéb stabilizáló adalékokat tartalmaz, kiváló kenőképességgel rendelkezik, ugyanakkor védelmet nyújt a korrózió és az elgyantásodás ellen. A 87 8293 sz. japán szabadalmi leírás szerinti fúróolaj a szokásos EP-adalékok mellett kalciumkarbonátot és szerves molibdén-vegyületet tartalmaz. A szilárd alkotórészeket tartalmazó leírt vágóolajok közös hátránya annak a veszélye, hogy a szilárd részek leülepednek és így hatékonyságukat vesztik. Emellett a kivált adalékok a vágóolaj regenerálása során eltömhetik a szűröket. Az eddig ismert kompozíciók üregelés és fogmarás esetén nem fejtenek ki elegendő hűtő- és kenőhatást, részben a klór, kén és foszfor kémiai kötöttségének különbözősége miatt, részben az egyes adalékok koncentrációja nem összehangolt. Az elégtelen kenő- és hütőhatás miatt felületi hibák keletkeznek a megmunkált anyag berágódása, illetve élsisak képződése következtében, a szerszámok kopása nem csökkenthető eléggé, a gép teljesítménye nem használható ki teljesen. A találmány célja olyan forgácsolóolaj kifejlesz- 0 tése volt, amely az üregelés és a fogmarás során a munkadarab jó felületi minőségét eredményezi és a szerszámkopás csökkentését teszi lehetővé. A találmány feladata tehát meghatározott viszkozitású és összetételű ásványolaj bázisú, megfelelő 5 hatóanyagok kombinációjával adalékolt forgácsolóolaj kikísérletezése volt, amely üregelés és fogmarás esetén a szükséges hűtő- és kenőhatást biztosítja, továbbá az adalék-összetétel révén az élsisak képződését gátolja, így a felületi minőséget javítja és a szerszám éltartalmát növeli. Azt találtuk, hogy 20,00-60,00 tömeg% 13-50 mm2/s (40 °C) viszkozitású, legalább 150 °C lobbanáspontú, 5-25 tömeg % aromás vegyületeket tartalmazó ásványolaj finomítványból, 30,00-60,00 25 tömeg% 25-30 tömeg% klórtartalmú klórparaffinból, 5,00-15,00 tömeg% természetes zsírsav-észterekből, amelyek 40-50 tömeg% mennyiségben egyenes szénláncú, telítetlen, 22 szénatomos zsírsavakat és 20-30 tömeg % mennyiségben egyenes 30 szénláncú, telitetlen, 18 szénatamos zsírsavakat tartalmaznak, - 1,00-2,00 tömeg% 1-4 szénatomos alkil-fenil-foszfátból, 0,10-0,50 tömeg% kénporból és 0,01-0,05 tömeg% TrifQ-Cj-alkanolj-aminból vagy morfolinból álló kompozícióval az üregelés és 35 a fogmarás során az élsisak képződése csökkenthető, így a munkadarab felületi minősége javítható és a szerszámkopás csökkenthető. A szerszámkopás mintegy 25-30%-kal csökken, ennek megfelelően nő a kapacitás, ugyanakkor a szerszám és a meg- 40 munkálás költsége csökken. Azt találtuk, hogy a találmány szerinti kompozíció kedvező befolyást gyakorol a forgács képződésének folyamatára, ugyanis a határsúrlódás körülmények között a fenti vágóolajból súrlódás-csök- 45 kentő kenőfilm alakul ki, amely megmunkálás közben a kenőhatást magasabb hőmérsékleten is biztosítja. Ez abban nyilvánul meg, hogy a súrlódási tényező széles hőmérséklet tartományon belül javul, ami a gép teljesítményének teljes kihasználását 50 teszi lehetővé anélkül, hogy az ismert forgácsolóolajokkal végzett megmunkálásra tipikus füst- és ködképződés fellépne. Végül megállapítottuk, hogy az ismert vágóolajokhoz viszonyítva a találmány szerinti vágóolaj 55 nedvesítő és öblítő hatása jobb, a habképződés csekély. Kiviteli példák : I. példa 60 Az alábbi összetételű vágóolaj-kompozíciót készítjük: 57,78 tömeg% 14 mm/s (40 °C-on) viszkozitású, 152 °C lobbanáspontú, 19 tömeg% aromás vegyületeket tartalmazó ásványolaj frakció 35,10 65 tömeg% klórparaffin, 6,00 tömeg% repceolaj, 1,00 2
