DD151004A3 - Verfahren zur kaltumformung metallischer werkstoffe - Google Patents

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DD151004A3 DD21002378A DD21002378A DD151004A3 DD 151004 A3 DD151004 A3 DD 151004A3 DD 21002378 A DD21002378 A DD 21002378A DD 21002378 A DD21002378 A DD 21002378A DD 151004 A3 DD151004 A3 DD 151004A3
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Heinz-Ruediger Vogel
Harri Weinhold
Gerhard Koch
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Vogel Heinz Ruediger
Harri Weinhold
Gerhard Koch
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie. Objekte, bei denen die Anwendung der Erfindung moeglich und zweckmaeszig ist, sind Verfahren fuer die Kaltumformung metallischer Werkstoffe, beispielsweise fuer das Strangpressen sowie fuer das Ziehen von Draht, Profilen, Rohren und Blechen, insbesondere fuer das Ziehen mit hydrodynamischer Schmierung. Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung der Voraussetzungen fuer eine technische Vereinfachung und Senkung des Aufwandes beim Aufbringen und Entfernen von Schmiermitteln. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem eine homogene Schmiermittelschicht erzeugt wird, die zum Kaltumformen hochfester metallischer Werkstoffe geeignet ist und mittels Wasser vom Ziehgut abloesbar ist. Nach der Erfindung wird dazu ein Schmiermittel verwendet, bei dem Alkali-, Erdalkali-, Ammonium- und Zink- oder artverwandte Metall- bzw. Nichtmetallsalze von Saeuren mit mehr als 10 C-Atomen im Molekuel mit kationischen, anionischen, amphotaeren oder nichtionischen Tensiden vermischt sind.

Description

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Verfahren zur Kaltumformung metallischer Werkstoffe Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie. Objekte, bei denen die Anwendung der Erfindung möglich und zweckmäßig ist, sind Verfahren für die Kaltumformung metallischer Werkstoffe, beispielsweise für das Strangpressen sowie für das Ziehen von Draht, Profilen, Rohren und Blechen, insbesondere für das Ziehen mit hydrodynamischer Schmierung.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Es sind bereits Verfahren für die Kaltumformung metallischer Werkstoffe bekannt, bei dem ein Schmiermittel verwendet wird, welche aus einem organischen Lösungsmittel und einem darin enthaltenem Schmierstoff besteht. Das bei dem Verfahren eingesetzte Schmiermittel vereint die Vorteile der festen Schmiermittel mit den Vorteilen der flüssigen oder halbfesten und ermöglicht sehr große Umfonngrade und Umformgeschwindigkeiten» Das Schmiermittel wird im flüssigen Zustand auf die Ziehgutoberfläche aufgetragen und bildet nach Entfernung des Lösungsmittels einen festen Schmierstoff film. Nach dem Verlassen der Ziehdüse bleibt auf der Ziehgutoberfläche ein festhaftender Schmierstoffrestfilm zurück.
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Dieser Schmiermittelrestfilm muß im Falle bestimmter Weiterverarbeitungsprozesse, z.B. im Falle einer galvanischen Behandlung des Ziehgutes, entfernt v/erden. Dies ist nur mit organischen Lösungsmitteln oder auf chemischem Wege möglich. Dadurch treten erhöhte Kosten auf und sind besondere Anlagen zur Einhaltung des Arbeitsschutzes erforderlich, wie z.B. Absaugung und Filtration der abgesaugten Luft. Bei Verwendung von chlorierten Kohlenwasserstoffen zum Ablösen des Schmierini ttelr es t films an Eisenwerkstoffen tritt durch die vorhandene Salzsäure verstärkt eine sauer katalysierte Korrosion auf. Aggressive Beizen zum Ablösen des Schmiermittelrestfilms sind bei korrosionsempfindlichen metallischen Materialien nicht anwendbar.
Ziel der Erfindung
Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung der Voraussetzungen für eine technologische Vereinfachung und Senkung des Aufwandes.beim Aufbringen und Entfernen von S chrni ermi t, t e In.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem eine homogene Schmiermittelschicht erzeugt wird, die zum Kaltumformen hochfester metallischer Werkstoffe geeignet ist und mittels Wasser vom Ziehgut ablösbar ist.
Diese Aufgabe ist nach der Erfindung mit einem Verfahren gelöst, bei dem auf den umzuformenden Werkstoff und/oder auf die Werkzeugarbeitsflächen ein Schmiermittel aufgebracht wird, in dem Alkali-, Erdalkali-, Ammonium- und Zink- oder artverwandte Metall- bzw. Kichtmetallsalze von Säuren mit mehr als 10 C-Atomen im Molekül mit kationischen, anionischen, amphotären oder nichtionischen Ten-
• - 3 -
siden vermischt sind, wobei die Mischung in fester Porin, als Lösung oder als Suspension verwendet wird·
Bei der als Lösung oder Suspension vorliegenden Mischung wird in zweckmäßiger Weise ein organisches Lösungsmittel verwendet. Als kationische Tenside dienen Fettsäureamide, höhere Alkylamine und deren Substitionsprodukte· Als anionische Tenside können Alkylarylsulfonate, Alkylsulfate, Alkylsulfonate,' Alkylarylphosphate, Alkylphosphate und deren Substitutionsprodukte verwendet werden. Als amphotäre Tenside sind Betaine verwendbar, wie beispielsweise SuIfatbetaine und-Sulfobetaine. Als nichtionische Tenside können Äthylenoxydaddukte und Fettsäurealkylolamide eingesetzt sein.
Mit dem erfindungsgemäßen Schmiermittel lassen sich höherfeste metallische Merkstoffe umformen, wobei der Schmier-Eiittelrestfilm einfach und bequem mit Wasser, das auch erwärmt sein kann, ablösbar ist. Dieses Schmiermittel vermeidet das sonst zum Ablösen des Schmiermittelrestfilmes erforderliche aggressive Beizen oder das übliche Behandeln mit organischen Lösungsmitteln.
Dadurqh tr£tt eine beträchtliche Einsparung an organischen Lösungsmitteln bei Benzol oder chlorierte Kohlenwasserstoffe ein, wodurch sich die Kosten beträchtlich verringern, die sich sonst ergeben, wenn das Ziehgut weiterverarbeitet werden soll. Durch Ausschluß von organischen Lösungsmitteln ergeben sich hinsichtlich des Arbeitsschutzes vereinfachte Bedingungen, auch werden keinerlei Umweltschutzprobleme, oder dadurch resultierende erhöhte Kosten durch Filtration oder Reinigung der abgesaugten Gase erforderlich.
Ausführungsbeispiel Beispiel 1
Auf einem Ziehgut wird ein Schmiermittel aufgebracht, das in einem Liter Trichloräthylen 90 g Calciumstearat unter Zusatz von 18 g Okladecylbenzolsulfonat in gelöster und/oder
suspendierter Form enthält. Die entstehende Lösung bzw. Suspension hinterläßt nack Auftragen auf das Ziehgut und anschließendem Entfernen des Lösungsmittels einen Schmiermittelfilin mit hoher dynamischer Viskosität, der vor wie auch nach dem Umformen, z. B. Ziehen von Draht, Rohren oder Profilen, aber auch nach dem Strangpressen, mit Wasser leicht ablösbar ist.
Beispiel 2
Bei diesem Beispiel wird ein Schmiermittel v.erwendet, das in einem Liter Äthanol mit 4 % Feuchtegehalt 40 g Lihiumstearat, 3 g Diäthyloktylamin und 3 S Triäthanolammoniumphosphat in gelöster und/oder dispergierter Form enthält. Dieses Schmiermittel wird auf einen zu ziehenden Draht aufge tragen. Nach dem Entfernen des Lösungsmittels liegt auf dem Draht ein homogener, festhaftender Schmierstoffilm vor, der eine leistungsfähige Umformung ermöglicht. Sin auf dem umgeformten Draht vorhandener Schmierstoffrestfilm kann erforder lichenfalls mittels »7asser leicht entfernt werden.
Beispiel J>
Ein Schmiermittel, welches in einem Liter Propanol 40 g Triäthylaiamoniumpalmitat, 5 g Polyäthylenoxid und 15 g Trikresylphosphat in gelöster und/oder dispergierter Form enthält, wird auf einen durch Ziehen umzuformenden Draht aufgebracht und anschließend getrocknet. Hierbei entsteht ein homogener und festhaftender Schmierstoffilm. Nach dem Aufbringen des Films wird der Draht in einer mehrstufigen Drahtziehmaschine umgeformt und vor der Weiterverarbeitung wird der Schmierstoff restfilm in einem Wasserbad entfernt.

Claims (5)

- 5 - ^l UUZCi Erfindungsanspruch
1. Verfahren für die KaItumformung metallischer Werkstoffe, bei dem auf den umzuformenden Werkstoff und/oder die Werkzeugarbeit sflachen ein Schmiermittel aufgebracht wird, welches aus einem organischen Lösungsmittel und darin enthaltenen Alkali-, Erdälkali-, Ammonium-, Zink- oder artverwandten Metall- bzw. Nichtmetallsalzen von Säuren mit mehr als 10 C-Atomen im Molekül besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel mit kationischen, anionischen, amphotären oder nichtionischen Tensiden vermischt wird.
• 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als kationische Tenside Fettsäureamide, höhere Alkylamine und deren Subtitutionsprodulcbe verwendet werden.
3« Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als anionische Tenside Alkylarylsulfonste, Alkylsulfate, Alkylsulfonate, Alkylarylphosphate, Alky3.pho spiiate und deren Subtitutionsprodukte verwendet werden.
•*rf
4% Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als anphotäre Tenside Betaine, wie SuIfatbetaine und Sulfobetaine verwendet werden.
5· Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als nichtionische Tenside Äthylenoxydaddukte und Fettsäurealkylolamide verwendet werden.
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