1.本发明属于金属加工液领域，特别涉及一种高性能全合成型水性金属加工液。
背景技术：
2.金属表面在机械加工的过程中受到较大的切削力，并且有相对运动，从而在刀具与工件表面、刀具与切屑之间会产生较大的摩擦。这种摩擦现象的存在会产生较大的热量并且加剧刀具的磨损和工件表面精度的恶化，并且会降低加工效率。此外，机械加工过程中存在剪切和摩擦的双重作用，从而不可避免地会产生较大的热量，这种热量如不能被及时带走，就会造成刀具和工件之间产生高温，从而会软化刀具甚至降低工件表面的硬度，加剧刀具磨损，影响工件的表面精度。不仅如此，高温还会产生积屑瘤，造成工件加工精度偏差。金属机械加工过程中产生的加工屑如不能被及时从加工区域移走，可能产生积屑瘤并造成已加工面的磨损。大多数的金属材料(如铁和铸铁)在与潮湿的空气与水接触后会很快产生锈蚀，从而使产品报废。
3.金属加工液主要起润滑和冷却作用，兼有防锈清洗等作用，从而降低这种摩擦，并通过大流量的金属加工液的冲洗作用，可以带走机械加工过程中产生的热量，且能提供良好的防锈功能，从而降低刀具和工件的温度，延长刀具的寿命，提高加工件的表面精度，提高机械加工的效率。
4.目前国内很多全合成金属加工液防锈和润滑较弱，并含有不环保的致癌的物质亚硝酸盐，给企业生产带来不必要的经济损失，也给社会环境带来很多隐患。此外，由于金属加工液的性能较差，导致引进的大型设备或者一些精密设备损坏，给企业造成严重的经济损失。
技术实现要素：
5.为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种高性能全合成型金属加工液，由防锈剂、油性剂表面活性剂、合成润滑剂等组成，专为要求高度润滑、冷却、清洁和防腐蚀的进口、国产高精度加工中心设备设计使用。
6.为达上述目的，本发明采用的技术方案是：
7.一种水性金属加工液，按质量百分比计，由以下组分组成：
8.ph调节剂13.5～16.0％
9.防锈剂4.1～5.3％
10.络合剂0.1～0.3％
11.油性剂4.0～5.0％
12.消泡剂0.1～0.3％
13.着色剂0.001～0.003％
14.余量为水。
15.本发明所述的ph调节剂由一乙醇胺、三乙醇胺和氢氧化钾按质量比3.0～4.0：
10.0～11.0：0.5～1.0组成，用于调节水性加工液ph值10～11。
16.本发明所述防锈剂由苯并三氮唑、硼酸按质量比0.1～0.3：4.0～5.0组成。
17.本发明所述的络合剂为乙二胺四乙酸。
18.本发明所述的油性剂为植物油酸。
19.本发明所述的消泡剂为有机硅。
20.本发明所述的着色剂为染料，通过严格控制和监控染料的添加比例调控金属加工液的颜色，使用中通过加工液的颜色来判断其浓度，对产品质量的控制至关重要。
21.本发明还提供了一种水性金属加工液的制备方法：将ph调节剂、防锈剂和络合剂混合，加热至70℃，搅拌混合至透明，加入油性剂搅拌至透明，加入消泡剂、着色剂和水，搅拌至透明，冷却至常温灌装。
22.本发明方法制备的水性金属加工液原液，比重为1.0～1.1g/cm3(20℃)，动粘度为1.1～1.4mm2/s(40℃)，铜板腐蚀分级为1a～1b(100℃
×
3hrs)。
23.本发明水性金属加工液经稀释后用于金属加工，一般使用浓度为3～6％，如有特殊加工要求可适当增加浓度。其配制方法为：用工业自来水直接配制(为获得最佳的使用性能，建议水硬度范围为50-150ppm)，配制时将自来水先加入液箱中，然后边搅拌(或打循环)边加入浓缩液至规定浓度，循环使用。
24.本发明的水性金属加工液适用于铸铁、黑色金属包括不锈钢、陶瓷、镍铬合金等的通用切削、研削加工两用之合成水溶性切削用油。加工设备是内、外圆磨床、平面、无心、沟道、导轨、高速磨床及车床、钻床、铣床等。特别适合用于轴承套圈的磨加工使用。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果为：良好的润滑性能，不仅有利于延长刃具使用寿命，并能有效降低加工过程中的磨损，提高工件表面润泽。优良的冷却性能，充分带走切削热量，对加工件表面有教强的吸附能力，工件不退火无烧伤。优异的防腐性能，对加工件提供出色的保护。具有良好的抗静电性和渗透性，对砂轮无粘结现象。安全环保，使用寿命长，可长时间循环使用。特别适合轴承的粗磨加工。
具体实施方式
26.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该知道，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的限制。
27.实施例1
28.一乙醇胺3.0
29.三乙醇胺10
30.氢氧化钾0.5
31.硼酸4.0
32.苯并三氮唑0.15
33.乙二胺四乙酸0.3
34.植物油酸4.0
35.有机硅0.15
36.着色剂0.0015
37.余量为水。按总量100份计。
38.先将一乙醇胺、三乙醇胺、氢氧化钾、硼酸、苯并三氮唑、乙二胺四乙酸加热至70℃，搅拌通明，加植物油酸搅拌至透明，加入有机硅、着色剂和水，搅拌至透明，冷却至常温灌装。
39.实施例2
40.一乙醇胺3.5
41.三乙醇胺11.0
42.氢氧化钾0.7
43.硼酸4.5
44.苯并三氮唑0.2
45.乙二胺四乙酸0.2
46.油酸(植物油酸)4.5
47.有机硅0.2
48.着色剂0.002
49.余量为水。按总量100份计。
50.先将一乙醇胺、三乙醇胺、氢氧化钾、硼酸、苯并三氮唑、乙二胺四乙酸加热至70℃，搅拌通明，加植物油酸搅拌至透明，加入有机硅、着色剂和水，搅拌至透明，冷却至常温灌装。
51.实施例3
52.一乙醇胺3.5
53.三乙醇胺10.5
54.氢氧化钾1.0
55.硼酸4.0
56.苯并三氮唑0.3
57.乙二胺四乙酸0.3
58.油酸(植物油酸)4.0
59.有机硅0.1
60.着色剂0.003
61.余量为水。按总量100份计。先将一乙醇胺、三乙醇胺、氢氧化钾、硼酸、苯并三氮唑、乙二胺四乙酸加热至70℃，搅拌通明，加植物油酸搅拌至透明，加入有机硅、着色剂和水，搅拌至透明，冷却至常温灌装。
62.将实施例1～3的水性金属加工液，加入到工业自来水，配制浓度5％的稀释液，检测实施例1～3水性金属加工液原液及其稀释液的性能，结果见下表：
63.
技术特征：
1.一种水性金属加工液，其特征在于，按质量百分比计，由以下组分组成：ph调节剂13.5～16.0％、防锈剂4.1～5.3％、络合剂0.1～0.3％、油性剂4.0～5.0％、消泡剂0.1～0.3％，着色剂0.001～0.003％，余量为水。2.根据权利要求1所述的水性金属加工液，其特征在于，所述ph调节剂由一乙醇胺、三乙醇胺和氢氧化钾按质量比3.0～4.0：10.0～11.0：0.5～1.0组成。3.根据权利要求1所述的水性金属加工液，其特征在于，所述防锈剂由苯并三氮唑、硼酸按质量比0.1～0.3：4.0～5.0组成。4.根据权利要求1所述的水性金属加工液，其特征在于，所述络合剂为乙二胺四乙酸。5.根据权利要求1所述的水性金属加工液，其特征在于，所述油性剂为植物油酸。6.根据权利要求1所述的水性金属加工液，其特征在于，所述消泡剂为有机硅。7.根据权利要求1所述的水性金属加工液，其特征在于，所述着色剂为染料。8.一种如权利要求1所述的水性金属加工液的制备方法，其特征在于，将ph调节剂、防锈剂和络合剂混合，加热至70℃，搅拌混合至透明，加入油性剂搅拌至透明，加入消泡剂、着色剂和水，搅拌至透明，冷却至常温灌装。
技术总结
本发明属于金属加工液领域，具体涉及一种高性能全合成型水性金属加工液，由ph调节剂、防锈剂、络合剂、油性剂、消泡剂和水组成，具有良好的润滑、冷却、防腐性能及抗静电性和渗透性，安全环保，使用寿命长，可长时间循环使用，特别适合轴承的粗磨加工。特别适合轴承的粗磨加工。
技术研发人员：严建华 李瑶 冒素兰 马雪花
受保护的技术使用者：常州龙邦润滑科技有限公司
技术研发日：2023.07.26
技术公布日：2023/10/15