Смазочно-охлаждающая жидкость для полирования керамики

 

СМАЗОЧНО-ОХЛАВДАКЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ПОЛИРОВАНИЯ КЕРАМИКИ, содержащая минеральное масло и поверхностно-активное , вещестбо, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества обработанной поверхности, жидкость в качестве поверхностно-активного вещества содержит полиэтиленгликоль моностеарата , полиэтиленгликоль моноолеата -и дополнительно - полиметилсипоксановую жидкость при следующем соотношении компонентов, мас.%: Полиэтиленгликоль моностеарата . 3-4 Полиэтиленгли ,кэль моноолеата 3-4 Полиметилсилоксановая жид (О кость0,08-0,1 Минеральное масло Остальное

„„SU,,11 2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ коль моностеа3-4 рата

Полиэтиленгликиль моноолеата

Полиметилсилоксановая жидкость

Минеральное масло

0,08-0,1

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3670845/23-04 (22) 17.10,83 (46) 23.06,85. Бюл, М - 23 (72) Г.А. Смирнов, Л.Г. Дорожкин, Т.П. Антюфеева, Л,Г, Шибачева, Л.Н. Панова и В.П. Бахарев (71) Ивановский ордена Трудового

Красного Знамени химико- технологический институт (53) 621.892:621,7.016.3(088.8) (56) I. Авторское свидетельство СССР

Ф 420655, кл. С 10 М 3/16, 1974.

2. Доводка прецизионных деталей машин. Под ред. Г.М. Ипполитова.

М., "Машиностроение", 1978, с.39 (прототип). (54)(57) СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ПОЛИРОВАНИЯ КЕРАМИКИ, ; содержащая минеральное масло и по" верхностно"активное. вещество, о т415 I С 10 N 141/12// С 10 М 141/12

129:l6, 155:02) С 10 N 20:04, 40:20 л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества обработанной поверхности, жидкость в качестве поверхностно-активного вещества содержит полиэтиленгликоль моностеарата, олиэтиленгликоль моноолеата -и дополнительно — полиметилсипоксановую жидкость при следующем соотношении компонентов, мас. 7.:

Полиэтиленгли1162862

Изобретение относится к смазочйо" охлаждающим жидкостям (СОЖ ), применяемым при полировании керамики, в частности при плоском полировании алмазными пастами подложек из высо- S коглиноэемистой керамики, используемой в радиотехнической промышленности.

Известна СОЖ для полирования керамики на основе спирта с добавлением воды и глицерина f! J.

Эта СОЖ имеет хорошие охлаждающие, но невысокие смазочные свойства. Она хорошо смывается, но медленно диспергирует полировальную >5 пасту, в состав которой входят жирные кислоты (олеиновая, стеариновая ).

Наиболее близкой по составу и достигаемому результату к изобретению является СОЖ (23 для полирования керамики следующего состава, мас.7.:

Олеиновая

2,5 ! кислота

Минеральное масло 97,5

Однако адсорбционный эффект, создаваемый олеиновой кислотой, невелик, так как поверхностно-активные свойства ее выражены слабо. Вследствие это-З11 го добавка олеиновой кислоты не дает существенного повышения производительности и качества обработки.:

Кроме того, адсорбированная продуктами обработки олеиновая кислота, 35 скапливаясь в канавках — шламосборниках притира, термически разлагается с выделением смолистых веществ. Осмоление шлама приводит к налипанию его на притир и ухудшению удаления с при-Ю тира продуктов обработки. При переполнении канавок притира шламомна обрабатываемой поверхности появляют ся дефекты (царапины). Периодическая промывка притира может снизить количество брака по царапинам, но при этом уменьшается производительность процесса. Кроме того, пленка олеиновой кислоты трудно удаляется с твердых поверхностей и для промывки притира приходится использовать пожароопасные и токсичные нефтяные растворители: керосин, бензин.

Целью изобретения является повьгшение качества обработанной поверхности изделий.

Поставленная цель достигается тем, что смазочно-охлаждающая жидкость для полирования керамики, содержащая минеральное. масло и поверхностноактивное вещество, в качестве последнего содержит полиэтиленгликоль моностеарата, полиэтиленгликоль моноолеата и дополнительно — полиметилсилоксановую жидкость при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Полиэтиленгликоль моностеарата 3-4

Полиэтиленгликоль моноолеата 3-4

Полиметилсилоксановая жидкость 0,08-0,1

Минеральное масло Остальное

Полиэтиленгликоль моностеарата (ГОСТ 8980-75 ) и полиэтиленгликоль моноолеата (ТУ-6-14-314-75) являютс . хорошими эмульгаторами и диспергаторами. Они интенсифицируют процесс обработки и предотвращают агрегирование зерен алмаза и шлама. Полиметилсилоксановая жидкость (JIMC-20ОА) улучшает цвет полировки и уменьшает пенообразование в СОЖ.

При приготовлении смазочно-охлаждающей жидкости расчетные количест- ва компонентов загружаются в емкость и производится перемешивание до полной гомогенизации состава (1215 мин ).

В табл. 1 представлены предлагаемые составы СОЖ.

Предлагаемые СОЖ составов 1-5 и известную 6 (2) испытывали при полировке подложек иэ высокоглиноземистой керамики.

Испытания СОЖ проводились на шлифовально-полировальном станке

ЗШП-350. Горизонтально вращающийся диск — притир диаметром 320 мм с концентрическими прямоугольными канавками для отвода шлама изготавливался из серого чугуна СЧ.15-32.

Обрабатываемые детали наклеивались канифольно-шеллаковой мастикой на стальные диски-спутники и накладывались на притир сверху. С помощью поводка и штанги спутник прижимался во время обработки к притиру. Рабочее движение спутника — возвратновращательное.

Режим обработки:

Скорость вращения притира, об/мин 100

1162862 l0

Таблица l

Содержание компонентов в СОЖ, мас.%

Компоненты

1Полизтиленгликоль оностеарата

3,5

2,5

4,5

Полиэтиленгликоль йоноолеата

3,5

2,5

4,5

Полиметилсилоксан.>вая жидкость

0,08

0,09

0,1

0,05

0,2

Минеральное масло

До 100 До 100 До 100 До 100 До 100

Число двойных ходов поводка- со спутником в минуту 50

Удельное давление на деталь, кг/см

1

Время обработки всех деталей принималось постоянным и равным

15 мин.

Обрабатывались подложки для микросхем. Размер подложек в плане

60 х 48 мм, толщина l мм. Материал подложек - высокоглиноэемистая керамика "поликор", Исходная чистота поверхности подложек после шлифования соответствовала 6 классу. Использовалась серийная алмазная паста зернистостью 5/3 на органической основе ACM 5/3 ПОМ, которая перед обработкой наносилась на обрабатываемые детали намазыванием. Смазочно" охлаждающая жидкость подавалась на притир периодически поливом.

Результаты испытаний приведены в 25 табл,2.

Как видно из табл. 2, число подложек, неудовлетворяющих техническим требованиям по качеству поверхности, снизилось при применении предлагаемойЗО

СОЖ с 16 до 10-11%, т.е, выход годных увеличился на 5-6%.

При содержании ПАВ в смазочноохлаждающей жидкости менее 6 мас.% адсорбционный эффект и диспергирующее

35 действие СОЖ оказываются недостаточными для стабилизации процесса поли.ровки по качеству обработки. Повышать содержание ПАВ сверх 8 мас.% нецелесообразно, так как достигаемые результаты от этого практически не меняются °

При добавлении полиметилсилоксановой жидкости более 0,10% смываемость СОЖ ухудшается. Предлагаемая

СОЖ за счет снижения брака при полировании керамических изделий дает воэможность увеличить фактическую производительность процесса. Как показали испытания при использовании предлагаемой СОЖ избыток шлама самопроизвольно удаляется с вращающегося притира под действием центробежных сил. Налипание шлама на притир не наблюдалось в отличие от известной

СОЖ. Кроме того, установлено, что нужное качество деталей достигалось до истечения установленного времени обработки. Примененные в предлагаемой СОЖ концентрации поверхностноактивных веществ позволяют смывать шлам с обработанных деталей и притира водой. При введении воды минеральное масло эмульгируется и легко удаляется вместе с шламом, Это делает иэлишним использование при промывке пожароопасных и токсичных нефтяных растворителей (керосина или бензина ).

2 3 4 5

1162862

Таблица 2

Распределение брака по видам

Число

Сосгодных деталей тав

Царапины и недопоНедополировка

Царапины

100

10

100

100

87

100

100

16.

100

Составитель Е. Пономарева

Техред Л.Коцюбняк Корректор И, Эрдейи

Редактор В. Иванова

Заказ 4065/25 Тираж 546 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,,4

Число обработанных деталей

Общий брак, шт лировка одновременно