DD220968B1 - Schneidoel zur spanabhebenden fertigung - Google Patents
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- Lubricants (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Schneidol zur spanenden Bearbeitung von metallischen Werkstoffen bei extremen Anforderungen an die Kühl- und Schmierwirkung, wie zum Beispiel bei der Raum- und Verzahnungsfrasbearbeitung.
Es ist bekannt, mittelviskose Mineralole als technologische Kuhlschmiermittel bei der spanenden Bearbeitung einzusetzen
Diese Mineralöle können zur Erzielung besonderer Effekte bezüglich der Verringerung des durch Reibung erzeugten Verschleißes und zur Verbesserung anderer technologischer Parameter, wie Oberflachengute, Maßhaltigkeit und Formgenauigkeit bestimmte Wirkstoffe enthalten.
Mit der Beschreibung verschiedener Zusammensetzungen der Schneidole befassen sich verschiedene in- und auslandische
Patente.
Das Schneidol nach den Angaben des rumänischen Patentes Nr.. 69.411 enthalt 5"oder EPZuschlagstoffe S-Cl-P, 2%oxydiertes Rapsöl sowie schaumhemmende Zuschlagstoffe Das DDR-Patent Nr.. 96.251 bezieht sich auf ein geeignetes Schneidol fur die Bearbeitung von Eisenmetallen, das 0,25-3% geschwefelten und gechlorten Fettsauremethyiester. 0,001-0,05% Fettamm,
0,25-2% Trikresyiphosphat sowie 0,25-2% Diphenyl-Kresylphosphat enthalt.
In dem amerikanischen Patent Nr 3 852 206 ist ein Sulfochloridol auf Naphtenbasis und in dem CSSR Patent Nr.: 173 939 ein Mineralolraffinat, das maximal 40% geschwefeltes Erukasajre-Triglyzend enthalt, beschrieben, welche speziell fur die spanende Bearbeitung mit hoher Schnittgeschwindigkeit entwickelt wurden:
Bei dem Schneidol entsprechend sowjetischem Patent Nr 734.248 wurden die Erhöhung der Lebensdauer des Werkzeuges
sowie die entsprechende Oberflachenqualität des Werkstuckes durch eine Kombination von verschiedenen Schwefel- und
Chlondzuschlagstoffen des Typs EP, Alkohole mit dem Kohlenstoffatom C7-C12, sekundäres Monoalkylamin Ci0-C4, Zn-Dialkyl-Dithiophosphat, Kaliumsulfonat und Dipropylanaterreicht Diese Produkte sindHilfsstoffe.die bei Glattungsarbeitung eingesetzt werden
Das DD-Patent Nr.. 218 382 beschreibt einen multivalent einsetzbaren Schmierstoff fur die Metallbearbeitung der insbesondere zum Prazisionsschleifen auf Schleifautomaten und Transferstraßen eingesetzt wird.
Mit dieser patentgemaßen Zusammensetzung lassen sich auf Grund des geringen Gehalts an EP-Additives von maximal 15% die fur das Räumen und Verzahnungsfrasen erforderliche Schmierwirkung nicht erreichen
Gleiches trifft fur das sowjetische Patent Nr.. 595.362 zu In dem sowietischen Patent Nr 503 895 wird ein Metailbearbeitungsol mit hohem Additivegehalt beschrieben. Es enthalt Zusätze, die den spezifischen Bedingungen im Raumprozeß nicht gerecht
werden. Es kann zum Beispiel zur Bildung unerwünschter Ca-Verbindungen kommen
Das in dieser Erfindungsbeschreibung enthaltene Pentachlordiphenyl ist eine stark toxische und sich in Lebewesen anreichernde Substanz. Gleichzeitig kann es unter der thermischen Belastung beim Zerspanungsprozeß zur Bildung von toxischem Dioxin
kommen.
In zahlreichen Patenten werden auch Schneidöle beschrieben, die verschiedene feste Bestandteile enthalten.
Laut Sowjet ι sch em Patent Nr. 721.464 wurden eine Erhöhung der Lebensdauer des Schneidwerkzeuges und eine Verbesserung der Schnittoberflachenbeschaffenheit durcT Zusammensetzungen erreicht, die Ölsäure, Polyäthylen, Wasser K3Fe(CN)5 und CdS enthalten
Laut polnischem Patent Nr. 105596 verfugt ein Schneidol über ausgezeichnete Fähigkeit fur Schmierung, Korrosionsschutz und Verhinderung der Verharzung, das neben cem Zusatz von MoS2 oder Graphit, Kupfer- oder Aluminiumpulver, Benztriazol oder Merkaptobenztriazol sowie Zeresin und andere stabilisierende Legierungsbestandteil enthalt.
In einem Schneidol, das :m lapanischen Patent Nr 878 293 beschrieben wird, kommen neben den üblichen EP-Wirkstoffen auch CaCO3 und eine organische Molybdanverbindung vor.
Der gemeinsame Nachteile der beschriebenen Schneidöle, die feste Bestandteile enthalten, ist die Gefahr, daß diese festen
Wi rkstoff e sediment ι eren und damit ihre Wirksamkeit eingeschränkt ist Außerdem können diese ausgeschiedenen Additives bei Hilfsstoffpflegemaßnahmen zum Verstopfen der Filtereinrichtungen fuhren
Bei Anwendung dieser bisher bekannten technischen Losungen können die hohen Anforderungen an die Schmier- und Kühlwirkung, wie sie bei der Räumbearbeitung bzw beim Verzahnungsfrasen an das Schneidöl gestellt werden, nicht erlüllt werden. Das ist begründet in der einerseits anteilig zu geringen EP-Additivierung bzw. andererseits an der nicht aufeinander abgestimmten Wirkkonzentration dieser EP-Additive sowie die unterschiedliche Art der chemischen Bindung der Heteroatome CI,S.P.
Infolge dieser unzureichenden Schmier- und Kühlwirkung treten folglich Oberflächenfelder durch Verschweißung der Werkstoffe bzw. durch Aufbauschneidenbildung auf, der Verschleiß der Werkzeuge wird nicht im technisch notwendigen Maße gemindert und die an der Maschine installierte Leistung kann nicht voll ausgenutzt werden.
Ziel der Erfindung ist ein Schneidöl, das bei der Raum- und Verzahnungsfrasbearbeitung eine gute Oberflächenqualität und Maßhaltigkeit der Werkstucke sowie eine Verminderung des Werkzeug verschleißes ermöglicht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Schneidöl auf der Basis eines Mineralöles bestimmter Viskosität und Stoffgruppenzusammensetzung sowie einer geeigneten Kombination von Wirkstoffen zu finden, das bei der Raum- und Verzahnungsfrasbearbeitung die notwendige Kühl-und Schmierwirkung garantiert und durch seine spezifische Wirksamksit im besonderem Maße der Aufbauschneidenbildung entgegenwirkt und damit die Oberflächenqualität und die Werkzeugstandzeit wesentlich erhöht.
Es wurde gefunden, daß mit einer Kombination von 20,00-60,00 Ma.-% Mineralolraffinat, mit einer Viskosität von 13-50mm2/s, bei 40°C, mit einem Flammpunkt von mindestens 150^C und einem Aromatengehalt von 5-25%, 30,00-60,00Ma.-% Chlorparaffin mit einem Chlorgehalt von 25-30%, 5,00-15 Ma.-% natürlicher Fettsäureester, die 40-50% gebundene ungesättigte geradkettige Fettsauren mit einer Kettenlänge von C22 und 20-30% gebundene ungesättigte geradkettige Fettsäuren mit einer Kettenlänge von Ci8 enthalten,
1,00-3,00 Ma.-% Alkyl-, oder Aryl-, oder Alkyl-Arylphosphat
0,10-0,50 Ma.-% Schwefelpulver
0,01—0,05 Ma. % Alkanolamin- oder Alkylenoximid,
die Aufbauschneidenbildung bei der Räum- und Verzahnungsfrasbearbeitung verringert und damit eine wesentliche Verbesserung der Oberflächenqualität der bearbeitenden Werkstücke sowie eine Senkung des Werkzeugverschleißes erreicht werden konnfe. Durch die erzielte Verringerung des Werkzeugverschleißes um ca. 25-30% ergibt sich ein erhöhter Durchsatz und damit eine Verringerung der Werkzeug- und Bearbeitungskosten.
Überraschend wurde gefunden, daß mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung des Schneidöls der Spanbildungsprozeß positiv beeinflußt wird, da unter den Bedingungen der Grenzreibung mit der gebundenen Kombination von Zusätzen ein reibungsmindernder Schmierfilm aufgebaut wird, der auch bei höheren Temperaturen die Schmierwirkung bei der Bearbeitung aufrecht erhalt.
Das drückt sich durch eine Verbesserung des Reibungskoeffizienten über einen großen Temperaturbereich aus und ermöglicht die volle Auslastung der in der Maschine installierten Leistungen, ohne daß die bei den bekannten Schneidölen bei der Bearbeitung auftretende Rauch- und Nebelbildung festgestellt werden konnte.
Gleichzeitig wurde gefunden, daß mit dem erfindungsgemäßen Schneidöl eine gegenüber den bekannten Schneidölen verbesserte Benetzungs- und Spulwirkung bei geringer Schaumbildung erreicht wird.
Tabelle: Reib- und Verschleißverhalten
| Produkt | * | Werkzeugverschleiß | Oberflächengüte | VKA |
| Handelsprod. I | B (mm) | R, (um) | ||
| Handelsprodukte Il | 0,73 | 31 | 180/200 | |
| Produkt nach | 0,69 | 29,7 | 200/220 | |
| DD-WP 96251 | ||||
| Ausfuhrungsbeispiel I | 0,41 | 21,9 | 340/360 | |
| 0,31 | 20,1 | 400/420 |
Ausführungsbeispiel Il 0,28 18,7 420/440
57,78 Ma.·% Mineralöl mit einer Viskosität von 14mm2/s bei 40"C mit einem Flammpunkt von 152°C und einem Aromatengehalt
von 19% 35,10Ma.-% Chlorparaffin
6,00Ma.-% Rapsöl
1,00Ma.-% Tritolylphosphat
0,02 Ma.-% Triethanolamin
0,10Ma.-% Schwefelpulver
In einem beheizbaren Rü hrgef aß werden 20 Ma. -% Mineral öl vorgelegt und unter Rühren das Rapsöl und der Schwefel bei einer Temperatur von 1000C zugegeben. Danach wird der Rest Mineralöl, Chlorparaffin, Tritolylphosphat und Triethanolamin zugegeben und bei einer Temperatur von 40-500C bis zur Homogenisierung gerührt.
Gemäß der im Beispiel I beschriebenen Verfahrensweise we'den folgende Komponenten vermischt" 28,87 Ma.-% Mineralöl mit einer Viskosität von 45 mm2/s bei 40'C mit einem Flammpunkt von 204 "C und einem Aromatengehalt von 19°o
59,00Ma-0O Chlorparaffin 10,00Ma -% Rapsöl 1,90Ma-°o Tritolylphosphat 0,03Ma.-% Triethanolamin 0,10Ma-°o Schwefelpulver
Gemäß der im Beispiel I beschriebenen Verfahrensweise werden folgende Komponenten vermischt· 57,78Ma -% Mineralöl mit einer Viskosität von45mm2/sbei 405C mit einem Flammpunkt von 2045C und einem Aromatengehalt
von 19% 35,10Ma.-°O Chlorparaffin 6,00Ma -% Sojaöl 1,00Ma.-% Tritolylphosphat 0,02Ma-0O Triethanolamin 0,1 OMa.-0O Schwefelpulver
Gemäß der im Beispiel I beschriebenen Verfahrensweise werden folgende Komponenten vermischt 57,78Ma -cο Mineralöl mit einer Viskosität von 45 mm2/s mit einem Flammpunkt von 204 5C und ei η em Aromatengehalt von 190O 35,10Ma.-% Chlorparaffin 6,00Ma.-% Rapsöl 1,00Ma-0O Tritolylphosphat 0,02Ma -°'o Morpholin/Diethylenoximid 0,10Ma-°o Schwefelpulver
Gemäß der im Beispiel I beschriebenen Verfahrensweise werden folgende Komponenten vermischt:
21,45 Ma.-°o Mineralöl mit einer Viskosität von 45 mm2/s bei 403C mit einem Flammpunkt von 204 :C und einem Aromatengehalt von 19°°
60,00 Ma.-°'o Chlorparaffin 15,00Ma.-°o Rapsöl 3,00Ma.-0O Tritolylphosphat 0,05Ma.-°/o Triethanolamin 0,50Ma-0O Schwefelpulver
Claims (1)
- Erfindungsanspruch:Schneidöl zur spanenden Bearbeitung bei Räumen und Verzahnungsfräsen, bestehend aus einerKombination Mineralölraffinat mit einer Viskosität von 13-50mm2/s bei 400C, einem Flammpunkt von mindestens 150=C und einem aromatischen Kohlenwasserstoffgehalt von 5-25Ma.-%, Chlorparaffin, Fettsäureestern, organische Phosphate, Schwefelpulver und organischen Aminen, dadurchgekennzeichnet, daß die Kombination20-60 M a.-% Mineralöl raff inat,30-60 Ma.-% Chlorparaffin mit einem Chlorgehalt von 25-30 Ma.-%,5-15 Ma.-% pflanzliche Fettsäureester,die 40-50% gebundene ungesättigte geradkettige Fettsäuren mit einer Kettenlänge von C22 und 20-30% gebundene, ungesättigte geradkettige Fettsäuren mit einer Kettenlänge von Ci8 enthalten,
1,00-3,00 Ma.-% Alkyl-, oder Aryl-, oder Alkyl-Arylphosphat,
0,10-0,50 Ma.-% Schwefelpulver,
0,01-0,05 Ma.-% Alkanolamin oder Alkylenoximid
enthält.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011111063A2 (en) | 2010-03-08 | 2011-09-15 | Indian Oil Corporation Ltd. | High performance multipurpose oil composition for hydraulic cum cutting applications |
-
1983
- 1983-10-28 DD DD25606283A patent/DD220968B1/de not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011111063A2 (en) | 2010-03-08 | 2011-09-15 | Indian Oil Corporation Ltd. | High performance multipurpose oil composition for hydraulic cum cutting applications |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD220968A1 (de) | 1985-04-10 |
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