一种微晶玻璃加工用切削液添加剂及其制备方法和应用与流程

本发明属于玻璃加工，具体涉及一种微晶玻璃加工用切削液添加剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、微晶玻璃产业发展迅速,研究微晶玻璃的发展现状和前景是推进微晶玻璃产业发展的依据。微晶玻璃集中了玻璃、陶瓷、天然石材等产品的优点，具有很多优异的性能，其具有优良的力学性能、热学性能、化学性能、电磁性能、生物性能等，作为发展前途的21世纪的新型材料，微晶玻璃行业作为功能材料和结构材料，在光、电、生、化、磁等微电子技术、生物医学、国防高等技术、机械制造等领域得到了广泛的应用，并且具有巨大的发展前景。微晶玻璃的生产加工属于精密产品的制造，其所需的切割属于精密切割领域，而精密产品的功能、稳定性和可靠性取决于精密的工艺控制。对工艺环境、工艺参数的控制贯穿于微晶玻璃加工生产的全过程，随着微晶玻璃应用技术的不断变革，切割工艺的作用也显得越来越重要。

2、cn106675752a公开了一种微晶玻璃水基切削液，由以下重量份的原料制成：聚乙二醇2～8份，碳酸钠1～3份，沉降剂0.2～1.4份，氢氧化钠0.01～0.07份，烷基酚聚氧乙烯醚0.1～0.7份，甲基硅油0.01～0.13份，亚磷酸二正丁酯0.01～0.07份，1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.01～0.07份，水100～160份。所述微晶玻璃水基切削液各组分之间的复配协同增效作用强，具有很好的润滑效果和沉降性能，不粘砂轮，有效提高加工效率，且切削表面较为光滑，对操作工人的身体刺激性小，安全性高。

3、cn102627999a公开一种微晶玻璃加工用水基切削液及其加工方法，所述的切削液由氟化物、乙二醇、清洗剂、消泡剂、ph值调节剂、ph值稳定剂和水组成。该发明的切削液为无色透明液体，不含油质，低污染，加工时无泡沫，对机床无腐蚀，具有优异的冷却，润滑和清洗性能，可以提高切削工具的使用寿命。

4、然而上述切削液用于微晶玻璃加工时切割效率较低，且切割后玻璃表面粗糙度高，玻璃翘曲度良率较低，因此为解决切割后玻璃上述的技术问题，有必要发明一种解决该工段问题的添加剂。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种微晶玻璃加工用切削液添加剂及其制备方法和应用，所述添加剂配方简单、制备方便、成本低廉、与微晶玻璃加工过程中的切削液搭配使用，可有效降低切削液的用量，且可以大幅提高微晶玻璃加工后的粗糙度合格率和翘曲度合格率。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种微晶玻璃加工用切削液添加剂，所述微晶玻璃加工用切削液添加剂按重量份数计包括基础油10-40份、乳化剂5-20份、乳液稳定剂0.1-5份、螯合剂0.01-2份和水10-90份；

4、所述乳液稳定剂包括脂肪醇聚醚硫酸钠盐。

5、本发明中所述基础油与乳化剂在水中反应形成水包油形微乳化溶液，能够在微晶玻璃表面形成一层润滑膜，减少玻璃与刀具之间的摩擦力，使得切割过程更加顺畅，具备优秀的润滑以及防锈作用；所述乳液稳定剂可以提高基础油和乳化剂胶束之间的化学平衡，使微乳化溶液更加均一、稳定，不易发生分离，且所述乳液稳定性为脂肪醇聚醚硫酸钠盐时效果更佳；所述螯合剂能够更快地与水中的钙离子镁离子等金属离子络合，生成良好的絮凝，沉降快速，消除水中的金属离子对切割造成的影响，四者搭配使用，可使所述添加剂具有优异的润滑性能和稳定性，在微晶玻璃等脆性材料切割过程中能够有效地控制形变，提高加工效率和产品质量。

6、本发明的微晶玻璃加工用切削液添加剂中所述基础油的用量可以为12份、15份、18份、20份、22份、25份、28份、30份、32份、35份或38份等；

7、所述乳化剂的用量可以为6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份或19份等；

8、所述乳液稳定剂的用量可以为0.3份、0.5份、0.8份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份或4.5等；

9、所述螯合剂的用量可以为0.03份、0.05份、0.08份、0.1份、0.3份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.7份或1.9份等；

10、所述水的用量可以为15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份、75份、80份或85份等。

11、优选地，所述微晶玻璃加工用切削液添加剂按重量份数计包括基础油15-35份、乳化剂8-15份、乳液稳定剂0.1-3份、螯合剂0.05-1份和水10-90份。

12、优选地，所述微晶玻璃加工用切削液添加剂按重量份数计包括基础油20-30份、乳化剂10-15份、乳液稳定剂0.5-2份、螯合剂0.1-0.5份和水10-90份。

13、优选地，所述乳化剂包括乙氧基山梨醇酯和/或甘油酯。

14、优选地，所述乳化剂为乙氧基山梨醇酯和甘油酯的组合。

15、优选地，所述乙氧基山梨醇酯和甘油酯的质量比为1:(2-3)，例如可以为1:2.1、1:2.2、1:2.3、1:2.4、1:2.5、1:2.6、1:2.7、1:2.8或1:2.9等。

16、优选地，所述基础油包括30#环烷油基础油、基础油150sn或基础油60n中的任意一种或至少两种的组合。

17、优选地，所述基础油为30#环烷油基础油。

18、优选地，所述螯合剂包括乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠或氨三乙酸三钠中的任意一种或至少两种的组合。

19、优选地，所述螯合剂为乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠和氨三乙酸三钠的组合。

20、本发明中所述螯合剂选用乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠和氨三乙酸三钠的组合，三者搭配使用，可以更好的消除切割过程中金属离子对切割造成的影响。

21、优选地，所述乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠和氨三乙酸三钠的质量比为(1-2):(1-3):(0.5-1.5)。

22、其中“1-2”可以为1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8或1.9等；

23、“1-3”可以为1.1、1.3、1.5、1.7、1.9、2.、2.3、2.5、2.7或2.9等；

24、“0.5-1.5”可以为0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3或1.4等。

25、第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述的微晶玻璃加工用切削液添加剂的制备方法，所述制备方法包括：将基础油、乳化剂、乳液稳定剂、螯合剂在水中混合搅拌，均匀后得到所述微晶玻璃加工用切削液添加剂。

26、第三方面，本发明提供了一种如第一方面所述的微晶玻璃加工用切削液添加剂在微晶玻璃加工中的应用。

27、第四方面，本发明提供了一种微晶玻璃加工方法，所述方法包括：

28、(1)将切削液与第一方面所述的微晶玻璃加工用切削液添加剂混合后加入线切割设备中；

29、(2)使用线切割设备对微晶玻璃进行加工；

30、(3)将加工后的微晶玻璃进行清洗、烘干即得。

31、优选地，步骤(1)所述微晶玻璃加工用切削液添加剂与切削液的质量比为1:(12-30)，例如可以为1:13、1:15、1:17、1:19、1:20、1:23、1:25、1:27或1:29等。

32、优选地，步骤(2)所述加工时线切割设备的工艺参数为：加工电流为2-3a，脉冲宽度ton为45-50μs，脉冲间隔toff为5-10μs，切割速度为55-65mm/min。

33、其中所述加工电流可以为2.1a、2.3a、2.5a、2.7a或2.9a等；

34、所述脉冲宽度可以为46μs、47μs、48μs、49μs或50μs等；

35、所述脉冲间隔可以为6μs、7μs、8μs、9μs或10μs等；

36、所述切割速度可以为56mm/min、58mm/min、60mm/min、62mm/min或64mm/min等。

37、上述数值范围内的具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

38、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

39、(1)本发明的微晶玻璃线切割添加剂为脆性材料切割助剂，高效、环保、安全性能好，具有优异的润滑性能和稳定性，在微晶玻璃等脆性材料切割过程中能够有效地控制形变，提高加工效率和产品质量。切割后的微晶玻璃表面粗糙度合格率≥99％，纹路清晰，质感良好，翘曲度合格率≥98％。

40、(2)本发明提供的微晶玻璃加工方法在全合成切削液的使用过程中添加微乳化液助剂，可降低全合成切削液的用量，更加节能；且所述方法通过各步骤高效搭配，协同增效，提高了生产合格率，产出率，进而有效降低了生产成本。