DE1594512A1 - Schmiermittel - Google Patents
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Description
- Schmiermittel Die Erfindung betrifft verbesserte Schmiermittel zur Erleichterung der Kaltverformung von metallischen Werkstücken.
Es ist bekannt, die Kaltverformung von Metallen durch Anwendung Salzen von fettsauren(Seifen)zu erleichtern: Diese werden häufig in Film ausb-..1z.deng, der ein °b, Ge Treochicht zwischen Werkstück und Werkzeug während cäe2 @"xerferb-urji.gebehandlung darstellt. Dieoh@~.'_.>-tl vom Zeife-svp- rierden -im allgemeinen so an- e-wede" g lvi@@,@ @?@itt;berug auf der Metalloberfläche e-ln ,0wich-von te-Je, 191 bi ß 2D g/m2 aufweist. Häufig kann es . jedoch Rv:nn,ot uai 29, date in beträchtlich schwererer Überzug, - 97 ,Gew.% fetteaure Salze und 3 bis 75 Gew.% Alkalipyropho&phat . und/oder Alkalitetraborat. Unter "Alkalipyxophosphat" und "Alkalitetraborat" sind die Pyrophosphate bzw: Tetraborate von lithium, Natrium, Kalium, Caesium,und Hubidiüm verstanden. Besonders gute Ergebnisse Wurden erhalten bei Verwendung von Tetrakaliumpyrophosphat (TKPP) und Natriumtetraborat (Borax). Sie werden daher bevorzugt Die erfindungsgemäßen Schmiermittel können die Seifen als .solche enthalten. Es können jedoch auch Bestandteile, die unter Bildung der Seifen miteinander reagieren, beispielsweise Fettsäuren, Fette oder Öle einerseits und daneben alkalische Stoffe, wie beispielsweise Metallhydroxyde oder Metallkarbonate, zugesetzt werden. Besonders geeignete fett-
Salze saure _#;e.@f-eir sind die, welche etwa 8 bis 22 gohlenstoffatome - Wie bereits erwähnt, sollen die erfindungsgemäßen Schmiermittel
Salze einen Teil der fettsaurene.a in Farm von Iiithium-, Kalium-, - Ein besonders bevorzugtes Schmiermittel enthält 65 bis 75 Gew.% fettsaures Natrium, 0,8 bis 10 Gew.ib fettsauresSalz von hithium, Kalium, Ammonium, Kalzium, Magnesium, Zink oder Aluminium, Rest (auf 100 %) Tetrakaliumpyröphosphat und/oder Natriumtetraborat. Zusätzlich zu dem Alkalipyrophosphat und/oder Alkalitetraborat und der Seife können die erfindungsgemäßen Schmiermittel auch verschiedene weitere Zusätze enthalten, je nachdem welche besonderen Eigenschaften der Schmiermittel in dem bestimmten Fall gewünscht sind. Beispielsweise können verschiedene sogenannte Pigmente, und zwar sowohl schmelzbare als auch unschmelzbare, zugefügt werden. Außerdem können organische harzartige ode:ipolymere Bindemittel dem Schmiermittel zugesetzt werden, auch Harzsäuren und/oder verschiedene Harzseifen. Außerdem können beispielsweise Korrosionsinhibitoren, Farbstoffe, Geruchsstoffe und dergleichen dem Schmiermittel zugefügt-werden, wenn dies gewünscht wird.
- Zu den Pigmenten, die dem erfindungsgemäßen Schmiermittel zugefügt werden können, gehören beispielsweise Antimonoxyd, Antimonsulfid, Arsenoxyd, Arsensulfid, Basiumpyrophosphat, Wismutsulfid, Borsäureanhydrid, Calciumtetraborat, Caloumkarbonat9 Cadmiumpyropliosphat, Cobaltsulfid,. Chromfluorid. Kupfersulfid, Ferrosulfid, Ferrophosphat, Bleiborata Bleichromat, Bleimolybdat, Bleioxyd, Bleiphosphat, Bleimetasilcat, Bleisulfid, Manganpyrophosphat, Manganborat, Quecksilbersulfid, Quecksilberchlorid, Molybdänoxyd, Nickelsulfid, Molybdänsulfid, Vanadinpentoxyd,-Zznkborat, Zinkphosphat, Töne, Diatomeenerde, Fullererde. Diese und ähnliche Pigmente können dem Schmiermittel zusätzlich zu Alkalipyrophosphat und/oder -tetraborat zugesetzt werden oder einen: Teil hiervon ersetzen; Wenn solche Pigmente dem Schmiermittel zugesetzt werden, sind Mengen von etwa 0,1 bis etwa 80 Gew.% angebracht. Vorzugsweise werden Mengen von etwa 3 bis etwa 75 @Ü verwendet. :Beispiele für verwendbare Dindemittel sind: i?olymere Acrylester, z. B. Polymethacryläte; Alkydharze, wie z. B. solche vom Glyzerin-Phthalsäureanhydrä.c1--Typ; Celluloseacetat; Cellulosenitrat; Cumaroninden-Polymere; Styrol-Polymere; chloriertes Diphenyl; chloriertes Gummt; j@-triylenpolysulf id-Polyinere; chlorierte .'Paraffine:; Tteoprerigunimi; Vinylchlorid; Vinylace tat, Melamin-Polymere; llarnotoff-Aldehyd-Polymere; Casein-1i'armalclehyd--:Polyuiere; Pheriol-Li'ormaldehyc1-Polymere; Stärke, TLatrzumnaph-thenate; Bernstein; Asphalt, Bitumen; Gilsonit; Dextririj Gelatine; Gummi arabicum und dergleichen. Wenn solche Bindemittel verwende 1; - ,vrerden, sind Mengen im Bereich . von etwa U,.1' bis etwa 25 Gew:#o geeignet. Vorzugsweise betragen die' Mengen etwa 1 bis etwa -15 Die Harzsäuren können in Form von handelsüblichem Gummi- oder Holzharz, Tallöl, vorliegen. Sie können auch von Tallölrückständen extrahiert sein. Der.Begriff "Harzsäuren" wird daher im gebräuchlichen weiten .Sinn verstanden und umfaßt auch spezielle Säuren, wie beispielsweise Abietinsäure, Neoabietinsäure, Pimarsäure, Zävopimarsäure, Dextropimarsäure, Isodextropimarsäure und deren Mischungen sowie Harzseifen., die von diesen Säuren hergestellt sind. Wenn Harzseifen und/oder Harzsäuren dem Schmiermittel zugefügt werden, werden zweckmäßig Mengen ini Bereich von 0,1 bis 30 1 verwendet. Vorzugsweise werden Mengen von etwa 0,5 bis etwa 10 verwendet:.
chromate Geeignete Korrosionsinhibitoren sind beispielsweise Alkaliti:ktia=te, die Außer (teil Vorseria.tin-ten Zusatzstoffen können Schmiermittel- oberflächen in beliebiger Weise angewendet werden., bcispiels- Walzauftrag weise durch Tauchen, Überfluten, Spritzen oder A@twa@e. Bei Vor deal Aufbr'Lrlgen clefs cheIlliochen überzllgeo auf (1 !F" rIe toll- ober'fLeiche oder vor der Einwendung deEl @iC:111I1iE@T.'llli t tE)@lE! a11E (11.E; b.LanILe Ober f 1cIche @lird 111) 1. L(Dllf) rwe LEI, E) l.ne l@f) L.T111@@Tl@.@E)-°# E)(lE3i' l@(!.i`I@lf @@llf(! c1@1fE)@lE:lrl(lf) tIII)E)i.'t[E31)1 HLrd 131.11E! ii11.11rI1vE>r.'L,f)r1C)millf)r1, I..iül 411.f) 11ELrlil.Ill;fl.. E)(jt)r,' @)E)L@@ .i)l)IITI@@ voll doL ()@>E!C'FLtlßhE) '11l eilt;- @:E:.1.'rlfätl, @rl 'I.1(! 1 s)rl 1!S111.1. E)11 4! 1 2't1 :':4l113()htlT1 1l1: t' @@111#t)r.' 11I#illtl(@ (.lt)E ist ihre -Viskos L tc#it niedrig, und sie Metern auch darin noch einenLE:LC;)'LII1@@j@i@E)Tl ifherztig #---1tk.f der Metallol)erfläche, wenn . (Ida So hiciltC;E)6'J:LCIIt lU)er 2 zr/1IiL -Lie'rL. .1l11 Gegensau-- dazu fiIhren cihrlliche @i(;hlIl.ier'1@11:@tE;L, 1.T1 denen Jedoch nicht ein Teil der 11E) 1.i@E) eine der angelel)eneil Me taue LEi t ) 1)e L den c; .1.0-1.C E)r1 Ll()I@E@ 11 lioTI@E)Iltl.'c@ Ei 1.OT1@11 :E1;1.111 L'@ 411 81113r Url;l-E; LC1.1111@113:i,,E)Tl i3@3:3@111.(:Ilk=11@1@',`. 1:i 1.E? haben E; Lne 11()hE)r E: -)l 1S11()11=1 11n(1 i11.()ht Ei() @11tE@ j%E;T.'LELIII.'E;l.L;t;tl*3t@11£1(=tE)11, IJ11;LE.):LC:hlil2@l(1.t:1;;e1.ten (1E)11 i)C:IILII.I.t)VI111.f;tel..fi-LIIit)1i jlit°I(t;rl a:7_1.(:11 be_LE3p-l.el@@i'lC:)loe 1)ekie1l(18r'0 r1ELC;r@tE)1.11.@@ f1111.3,_ SJElilrl 1)()1 it@r't.) ()I)E)r 1-'Izi-r'llt)TL S@E'7:1.'E)'t.'lil- ;lt;i.'(IE:n 1i0 L_Leil ), ':1 1)E)1)-tE)111@ (IE).llrl tl1.@-)- @@r-E) I@-`tllr, @I t:liJ()r11:i11dE'I@E) kiC'I-11II1.E:L... IIL:i@tE;l-S'f1IL:a@iE) auf. 1E!1.' -!t)T.'('1)1'L111;E:11 L)i)t'i.'L@LC:I@E) i'i111(1rÜC-hL111@;t11 fE)o- (hIlirll;tl@ IllrlUet'hllil=i=_@il, 1i.` Li@@ (11111E.`1' =-Illli-@L'@,iti -7o1'I@eL1-11u (1=11i 111E1.11 Itll.t t)t?I11 E;L'I:@1rI(lllll@,;*3@t?Ill'i1.3E)Ll 1-1l ttE'.I. :111t.:1 I)`@-L 11()11=:e11 h.()n:@R3lllirll-tLollu11, da.E) 'Jor :1elL:"Iort)11 j o1'@. or lllu11t;)11 1110.L:ILeI18 er'z - ._z Zum Veegleich wurde die vorstehende Arbeitsweise wiederholt, wobei jedoch das verwendete Schmiermittel kein Aluminiumstearat enthielt._vieses Schmiermittel war ganz viskos, und als es, wie oben angegeben, auf Stahlbleche angewendet wurde, erhielt man einen schweren, ungleichmäßigen und fast unbrauchbaren Schmiermittelfilm. Beispiel 2: Es wurde ein Schmiermittelkonzentrat hergestellt wie im Beispiel 1, jedoch mit der Ausnahme, daß die Menge des Aluminiumstearats auf 0,8 Gew.% des@Konzentrats erhöht war. Zu diesem Konzentrat wurde wiederum soviel Wasser zugegeben, daß die Arbeitslösung 150 g Konzentrat pro Liter enthielt. Stoßstangenrohlinge aus Stahl, die vorher mit einem üblichen Zinkphosphatüberzug versehen worden waren, wurden durch Walzenauftrag mit der Schmiermittellösung überzogen, wobei die Werkstücke eine Temperatur von etwa 600C aufwiesen. Nach der Aufbringung des Schmiermittels wurden die Rohlinge getrocknet. Es hatte sich ein Schmiermittelfilm mit einem Gewicht im Bereich von 0,23 bis 0,28 g/m2 gebildet. Der film war im wesentlichen gleichmäßig und wies leine YJul stbildung auf. Dann wurden mittels einer üblichen Kaltverformungsbehandlung Stoßstangen aus den Rohlingen geformt. Ls@wurden in allen Fällen zufriedenstellende Stoßstangen erhalten, die keihe Anzeichen von "coiriing" auf der Oberfläche als Folge von Ungleichmäßigkeiten des aufgebrachten Schmiermittelfilms aufwiesen.
- Zum Vergleich wurde das vorgenannte Verfahren wiederholt, jedoch mit der Abänderung, daß das verwendete Schmiermittel kein Aluminiumstearat enthielt. In diesem Fall war der erzeugte Se hmiermittelfilm ungleichmäßig, und er wies beträcht-. liehe Wülste auf. Nach der VErformungsbehandlung zeigtensich daher auf den Oberflächen der erhaltenen Stoßstangen erhebliehe Eindrückungen.
- Beispiel 3: Es wurde ein Schmiermittelkonzentrat hergestellt aus 87 Gew.9 einer Natriumtalgsefe, 1-0 Gew.% Natriumtetraborat (Borax) und 3 Gew.% Aluminiumstearat: Diesem Konzentrat wurde soviel Wasser zugegeben, daß eine Lösung erzielt wurde, die 120 g Konzentrat pro Eiter enthielt. Die Anwendung dieser Schmiermittellösung auf blanke Stahlbleche wie in Beispiel 1 führte - zu einem Schmiermittelfilm mit einem Gewicht an 5,9 g1B12# Der film war weich und ohne Wülste. Er erwies sich als geeignet zum Schutz des Metalls während relativ starker Ziehb e riandlurlg e n .
1)a0 Ver-r-,LfIrE)11 riach 13E) Lfi1):Le i 'j wtlrd.e wiederholt mit der Ab- Underitrig,- daß dafl @@C:hIII:iE)Z'[email protected])r1IE3@tL'i:1.t `l2 @iE3w.j dE;Z' llti,tx':1.L1I11- ti~l.l.;fi@::L1#1.) ) 2) lind j @iE:4J. j@ .11:111m:i.n:ilaulfi tE:#1rE1-fi ETLtr1.LE)_I. t, Vor). d-I.E;fIC'IIl fif)rllfrl;C1'tr.'E1t fl1.lT'llE)ri @lrbE;l.t@sLÜßu nen her'@@efltE3l.l_t, 111.E' @G'@) r 1)t1. 1..@) i' E@UT1'.f?ritC'ELti pro litter eritlitelten. 1)-1e An- iJ#@t1fa 1,1.11C'; k:@ 1.@; t @-t.T' @1 1'1)l' i.-tE1 1.C):311C1@@E:Yl Elli f1) I.E1r11C:E: 4i tiLI1Z.l) LE)C:tlE: L 1L112.' i@E) i'.1.1 ii.;@1Ct17_f:'@1.'fI11. t'f@i: 1 t.ll)E) L'i@Cl1E:r.1 1111 t älC::l`l I.C:II t@E)y'll.C;.111ifjfl Voll @@, Y@ @;f I11 b-,z4J. - -@) @-(;VIII')Lri ,J ed E;111 1)Eb>1 VE) L' fflrir(;ri nach Be LE1piel 5 wurde wiederhol t mit der Ab- Und E:rl-1Li#, l1<12 t1:1:7 @3c111111e1.'111L 1--te LIco11"zentl'iL G1;1-J.-111e L 1.e rlcL'tX 1.11111- 211, 21,1 GE)@l/,-'11 E1.1 c111e tr1 L1L1l.1.L11111p;fv0P110 s1)11 ;11: 1,111(1 10 Gew.- E)ILf; [email protected]."1t f111 111,e1.1,. 1)o-r ert.E)llr;l;o 11111Lev'1i1L1-,tel£1.-1.111 e11@17)C T7.E;11 1.11I yl@lklt) 1i111 1_Lt,hE;11 (1A11 11nEh 13F)iE7r) L13 L @@ 113;t::1 LE':L1, f:.'i.1., - Das Verfahren von Beispiel.6 wurde wiederholt unter Verwendung von Schmiermitteln, die als Hauptseife Idatriumstearat oder IJatriumpalmitat enthielten.' Außerdem wurden Tetrakaliumpyrophosphat und Borax zusammen eingesetzt. Diesen Schmiermitteln. wurden Lithiumtalgseife, Aluminiumpalmitat und dgl. zugesetzt. Es wurden ähnliche Ergebnisse erhalten.
Claims (5)
- Patentansprüche 1. Schmiermittel zur Erleichterung der Kaltverformung von metallischen Werkstücken, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Gemisch aus a) fett sauren Salzen und b) Alkalipyrophosphat und/oder Alkalitetraborat enthält, wobei ein Teil der Seifen, und zwar mindestens 0,2 Gew.% des Gemisches und höchstens 50 Gew..% der vorhandenen Seifen, fettsaures Salz von Z±hium, Kalium, Ammonium., Kalzium, Magnesium, Zink oder Aluminium ist.
- 2. Schmiermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß.es das fettsaure Salz von Lithium, Kalium, Ammonium, Kalzium, Magnesium, Zinkoder Aluminium in Mengen von 0,2 bis 30 Gew.g6, vorzugsweise von 0,5 bis 15 Gew.%, des Gemisches enthält.
- 3. Schmiermittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Gemisch aus 15 bis 97 Gew.% fettsauren Salzen und 3 bis 75 Gew.% Alkalipyrophosphat und/oder Alkalitetraborat sowie gegebenenfalls bis zu 80 Gew.% Wasser enthält. -
- 4. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptanteil der fettsauren Salze aus fettsaurem Natrium besteht-.
- 5. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es im Konzentrat 65 bis 75 Gew.96 fettsaures Natrium, 0,8 bis 10 Gew.% fettsaures Salz von lithium, Kalium, Ammonium, Kalzium,Magnestum, Zink oder Aluminium, Rest (auf 100 y4) Tetrakaliumpyrophosphat und/oder Natriumtetraborat enthält. 6: Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, d.aß die fettaauren Salze in eitu in dem Schmiermittel durch Reaktion von Metallhydrbxyd und Fettsäuren gebildet werden.
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-
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