СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ АЛМАЗНОЙ ОБРАБОТКИ ОПТИЧЕСКОГО СТЕКЛА

СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ АЛМАЗНОЙ ОБРАБОТКИ ОПТИЧЕСКОГО СТЕКЛА


RU (11) 2055862 (13) C1

(51) 6 C10M173/02, C10M173/02, C10M125:24, C10M149:22, C10N40:20 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 94001586/04 
(22) Дата подачи заявки: 1994.01.18 
(45) Опубликовано: 1996.03.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 1326611, кл. C 10M173/02, 1987. Авторское свидетельство СССР N 1074895, кл. C 10M173/02, 1983. Авторское свидетельство СССР N 1247417, кл. C 10M173/02, 1986. Патент США N 3922821, кл. B 24B 1/00, 1975. 
(71) Заявитель(и): Институт нефтехимического синтеза РАН 
(72) Автор(ы): Жихарев А.А.; Альтшуллер В.М.; Гембицкий П.А.; Сахарова С.Н.; Красникова Н.П. 
(73) Патентообладатель(и): Институт нефтехимического синтеза РАН 

(54) СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ АЛМАЗНОЙ ОБРАБОТКИ ОПТИЧЕСКОГО СТЕКЛА 

Сущность изобретения: жидкость содержит, %: полиэтиленимин мол. м. 8000-12000 0,09-2,5, ортофосфорная кислота 0,01 - 0,5 и вода остальное. 2 ил. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к технологии обработки стекла, в частности к составам смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), применяемым для шлифования алмазным инструментом оптических деталей на предприятиях оптико-механической промышленности.

В патентной литературе описаны многокомпонентные составы СОЖ для алмазной обработки оптического стекла разных марок (см. Авт. свид. СССР N 1326611, 1987). Такие СОЖ содержат эмульгаторы, ингибиторы коррозии и полимерные добавки. Известны СОЖ, содержащие в качестве полимерной добавки полиэтиленимин (ПЭИ) (см. Атв. свид. СССР N 1074895, 1983), а также полиэтиленполиамин, модифицированные акриловой кислотной или 2,3-эпокси-1-пропанолом (см. Авт. свид СССР N 1247417, 1986).

Указанные составы, повышая производительность шлифования, в то же время не обеспечивают высокого качества отшлифованной поверхности.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является СОЖ по патенту США N 3922821, 1975 для алмазной обработки оптического стекла, которая содержит воду и 0,1-5,0 мас. ПЭИ мол. м. 600-1000. Эта СОЖ однако не обеспечивает высокой производительности и стабильности шлифования и не позволяет поэтому получать оптические детали высокого класса точности.

Целью изобретения является повышение качества и стабильности шлифования высокого класса точности (число колец интерференции N=2, N=0,2).

Поставленная задача решается благодаря использованию в качестве СОЖ водного раствора, содержащего высокомолекулярный ПЭИ и орто-фосфорную кислоту, взятых в молярном соотношении (6-12):1, при следующем содержании их в смеси, мас.

ПЭИ с ММ 8000-12000 0,09-2,5

орто-фосфорная кислота 0,01-0,5

Вода 97,0-99,9

Введение орто-фосфорной кислоты обеспечивают ионизацию ПЭИ и тем самым облегчает процесс диспергирования стекла при шлифовании, что приводит к стабилизации режущей способности алмазного инструмента (инструмент не засаливается) и снижает коррозию оборудования.

Процесс приготовления заявленной СОЖ прост: готовят 50%-ный концентрат ПЭИ (мас.м. 8000-12000) и орто-фосфорной кислоты. Такая форма СОЖ весьма удобна для промышленного производства и применения. Затем смешивают два концентрата (орто-фосфорной кислоты и ПЭИ) в необходимых пропорциях для получения СОЖ с соотношениями ПЭИ: орто-фосфорная кислота, равными 1:1; 2:1; 4:1 и т.д.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая СОЖ отличается от известной введением нового компонента орфто-фосфорной кислоты. Таким образом, заявляемое техническое решение отвечает критерию "новизна".

Введение нового компонента орто-фосфорной кислоты привело к тому, что предлагаемая СОЖ позволяет производить шлифование оптического стекла 10-го класса точности (локальная ошибка Т=0,2). СОЖ Оптика-1, использующаяся в промышленности в настоящее время, не обеспечивает такой точности шлифования.

П р и м е р 1. Порцию (43 г, 1 г-моль) ПЭИ растворяли в равном объеме дистиллированной воды. Порцию 112 г 87,5%-ной орто-фосфорной кислоты (1 г-моль) растворяли в 84 мл дистиллированной воды. Полученные 50%-ные концентраты обоих компонентов СОЖ смешивали друг с другом, добавляя один к другому с такой скоростью, чтобы температура смеси не превышала 60оС и перемешивали смесь еще 0,5 ч. Так как часть воды при этом испарялась, в полученный раствор добавляли недостающее до 282 г количество воды и получали 50% -ный концентрат СОЖ с соотношением ПЭИ к орто-фосфорной кислоте равным 1:1. Аналогично готовили 50%-ные водные концентраты СОЖ с соотношениями ПЭИ и орто-фосфорной кислоты, равными 2:1; 4:1; 6:1; 8:1; 9:1; 10:1; 12:1; 14:1; 16: 1.

Исследование вязкости водных растворов фосфатов ПЭИ.

Порции 10 мл каждого концентрата упаривали на роторном испарителе при 40оС и остаточном давлении 15-20 мм рт.ст. остаток сушили в вакууме 2 мм рт. ст. над пятиокисью фосфора. Таким образом были получены в безводном состоянии соответствующие фосфаты ПЭИ. Например, при соотношении ПЭИ: орто-фосфорная кислота 1: 1 элементный состав полученного продукта был: найдено/вычислено, C 16,3/16,0; H 5,7/6,0; N 8,83/9,3; P 20,6/20,6. При соотношении ПЭИ: орто-фосфорная кислота 2:1 элементный состав выделенного продукта был: найдено/вычислено, C 23,2/24,0; H 7,4/7,6; N 13,3/14,0. Для каждого из выделенных фосфатов определяли приведенную вязкость (дл/г) в 0,1 н. растворе хлористого натрия или в дистиллированной воде с помощью капиллярного вискозиметра Оствальда при 25оС для пяти концентраций в интервале от 1,0 до 10 мас. Из зависимости характеристической вязкости фосфатов ПЭИ от содержания орто-фосфорной кислоты представленной на фиг. 1 видно, что вязкость в 0,1н. растворе хлорида натрия имеет минимальное значение при соотношении ПЭИ: орто-фосфорная кислота 2:1.

Испытания полученных СОЖ.

Опыты по шлифования методом притира производили на станке ШП-50 мм. Обрабатывали блоки плоских заготовок из оптического стекла К-8, диаметр блока 70 мм, исходная шероховатость поверхности заготовки 2 мкм. Скорость вращения шпинделя станка 1100 об/мин, давление на инструмент 1 кг/см2, цикл обработки 40 с. Инструмент сборный, состоит из 24 алмазных таблеток на бронзовой связке состава Cu6Sn, концентрация алмаза 25% скорость подачи СОЖ при циркуляции в замкнутом объеме 3 л/мин. Обработку производили по принятой в оптической технологии схеме в два перехода алмазами АСМ 28/20 и АСМ 10/7. Поскольку на практике основные трудности с точки зрения обеспечения требуемой производительности и стабильности шлифования возникают при обработке стекол средней и высокой твердости (определение твердости по ГОСТ 1369-68), то предлагаемые эксперименты производили на стекле К-8, применяющемся в качестве эталона.

В таблице показаны результаты эффективности алмазного шлифования в зависимости от содержания орто-фосфорной кислоты в ПЭИ и от концентрации СОЖ.

Из представленной таблицы видно, что положительный эффект шлифования достигается в интервале соотношений ПЭИ: орто-фосфорная кислота 6:1-12:1 и при концентрациях СОЖ в интервале 0,1-3,0% При уменьшении концентрации до 0,05% эффект действия СОЖ становится малоощутимым, увеличение концентрации до 5% также нецелесообразно, поскольку не дает повышения положительного эффекта СОЖ. Испытание СОЖ по прототипу обнаружило ее непригодность для высокоточного шлифования.

Таким образом, заявляемая СОЖ обеспечивала стабильное шлифование 10-го класса точности с локальной ошибкой N=0,2.

На фиг. 2 представлены графически зависимости съема стекла (в мкм) за цикл (20 поверхностей) при алмазном шлифовании с использованием 3%-ных водных растворов СОЖ, содержащих ПЭИ разной молекулярной массы при его соотношении с орто-фосфорной кислотой равном 8:1. Из приведенного рисунка видно, что стабильный положительный эффект съема стекла во втором переходе (точная притирка) обеспечивают лишь СОЖ, содержащие высокомолекулярный ПЭИ с мол.м. в интервале от 8000 до 12000. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ АЛМАЗНОЙ ОБРАБОТКИ ОПТИЧЕСКОГО СТЕКЛА, содержащая воду и полиэтиленимин, отличающаяся тем, что в качестве полиэтиленимина жидкость содержит полиэтиленимин мол.м. 8000 - 12000 и дополнительно содержит ортофосфорную кислоту в их мольном соотношении (6 - 12) : 1 при следующем содержании компонентов в составе жидкости, мас.%:

Полиэтиленимин мол.м. 8000 - 12000 - 0,09 - 2,5

Ортофосфорная кислота - 0,01 - 0,5

Вода - 97,0 - 99,9


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к стекольной промышленности: стекольные составы и композиции, обработка стекла, оборудование для производства и разработки новых стекольных составов и композиций, приспособления и механизмы для обработки и производства стекла, специальные стекла и др.



Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "закалка стекла" будет найдено словосочетание "закалка стекла". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("закалка" или "стекла").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+закалка -стекла".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "состав" будут найдены слова "составы", "составом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "состав!".


Рейтинг@Mail.ru