DD237585A3 - REFRIGERATED LUBRICANT FOR THE SPANENDE PROCESSING OF ALUMINUM MATERIALS - Google Patents

REFRIGERATED LUBRICANT FOR THE SPANENDE PROCESSING OF ALUMINUM MATERIALS Download PDF

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DD237585A3 DD26877984A DD26877984A DD237585A3 DD 237585 A3 DD237585 A3 DD 237585A3 DD 26877984 A DD26877984 A DD 26877984A DD 26877984 A DD26877984 A DD 26877984A DD 237585 A3 DD237585 A3 DD 237585A3
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Kaethe Stein
Peter Papsdorf
Gerhard Grothe
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Mansfeld Kombinat W Pieck Veb
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kuehlschmierstoff fuer die spanende Bearbeitung von Al-Werkstoffen, insbesondere zum Trennen von durch spanlose Umformung hergestelltem Halbzeug auf Hochleistungsfertigteilsaegen vor einer anschliessenden Waermebehandlung. Mit dem Kuehlschmierstoff soll beim Trennen von Halbzeug aller Querschnittsbereiche eine ausreichende Kuehlschmierung erreicht und bei einer nachfolgenden Waermebehandlung die Bildung von sichtbaren festhaftenden Rueckstaenden auf der Halbzeugoberflaeche vermieden werden. Der erfindungsgemaesse Kuehlschmierstoff weist folgende Zusammensetzung auf:- 65 bis 80 Ma.-% Gemische geradkettiger Kohlenwasserstoffe mit niedrigem Siedebereich, vorzugsweise Parax-Paraffin I- 15 bis 25 Ma.-%unlegiertes Mineraloelraffinat, Viskositaet 6 bis 16 mm2/s bei 50C- 5 bis 10 Ma.-%hochlegiertes Motorenoel, Viskositaet 60 bis 70 mm2/s bei 50C- 0 bis 1 Ma.-%rueckstandsfrei verdampfende Polyglykole, Polyetheralkohole oder Polyesteroele bei extremen Zerspanungsleistungen.The invention relates to a cooling lubricant for the machining of Al-materials, in particular for separating manufactured by non-cutting forming semi-finished on Hochleistungsfertigteilsaegen before a subsequent heat treatment. With the cooling lubricant should be achieved when separating semi-finished products of all cross-sectional areas sufficient cooling lubrication and the formation of visible adherent Rueckstaenden on the Halbzeugoberflaeche be avoided in a subsequent heat treatment. The inventive cooling lubricant has the following composition: 65 to 80% by weight of mixtures of straight-chain hydrocarbons with a low boiling range, preferably parax paraffin I 15 to 25% by weight unalloyed mineral oil refinery, viscosity 6 to 16 mm 2 / s at 50 ° C. up to 10% by weight high-alloyed motor oil, viscosity 60 to 70 mm 2 / s at 50 ° C. to 1% by weight polyglycols which evaporate without residue, polyether alcohols or polyester oils at extreme metal removal rates.

Description

Als Motorenöl wird vorzugsweise ein Mehrbereichsöl der SAE-Klasse 15 W/40 eingesetzt. Bei extremen Zerspanungsleistungen werden dem Kühlschmierstoff zur weiteren Verbesserung der Schmierwirkung im Temperaturbereich oberhalb 16O0C rückstandsfreiverdampfende Polyglykole, Polyetheralkohole oder Polyesteröle in Gehalten von 0—1 Ma.-% zugegeben. Der erfindungsgemäße Kühlschmierstoff weist somit folgende Zusammensetzung auf: 65bis80Ma.-% Parex-Paraffin IThe engine oil used is preferably a multigrade oil of SAE grade 15 W / 40. In the case of extreme machining performances, the free-flowing polyglycols, polyether alcohols or polyester oils in amounts of 0-1% by mass are added to the cooling lubricant to further improve the lubricating effect in the temperature range above 16O 0 C. The cooling lubricant according to the invention thus has the following composition: 65 to 80% by mass of paraffin paraffin I

15 bis 25Ma.-% unlegiertes Mineralölraffinat mit einer Viskosität von 6 bis 16mm2/s bei 5O0C 5 bis 10Ma.-% hochlegiertes Motorenöl mit einer Viskosität von 60bis70mm2/s bei 500C 0 bis 1 Ma.-% rückstandsfrei verdampfende Polyglykole, Polyetheralkohole oder Polyesteröle bei extremen Zerspanungsleistungen.15 to 25Ma .-% unalloyed mineral oil raffinate with a viscosity of 6 to 16mm 2 / s at 5O 0 C 5 to 10Ma .-% highly alloyed motor oil having a viscosity of 60 to 70mm 2 / s at 50 0 C 0 to 1 wt .-% residue-free vaporizing polyglycols, polyether alcohols or polyester oils at extreme metal removal rates.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll an einigen Beispielen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with some examples.

Beispiel 1example 1

Für das Sägen von Al-Sonderprofilen mit einer maximalen Querschnittsfläche von 1000 mm2 und maximalen Wanddicken von 12 mm, die auf einer 12,5 MN-Strangpresse hergestellt und anschließend bei 170°C 8 h warmausgehärtet werden, wird folgender Kühlschmierstoff eingesetzt: 72,0 Ma.-% Parex-Paraffin I nach TGL 22921 22,0Ma.-% Schmieröl R 12nach TGL 11871 6,0Ma.-% Motorenöl MV 244 nach TGL 21148/06.For sawing special aluminum profiles with a maximum cross-sectional area of 1000 mm 2 and maximum wall thicknesses of 12 mm, which are produced on a 12.5 MN extruder and then hot-cured at 170 ° C for 8 h, the following cooling lubricant is used: 72, 0% by weight of paraffin paraffin I according to TGL 22921 22.0% by weight of lubricating oil R 12 according to TGL 11871 6.0% by weight of motor oil MV 244 according to TGL 21148/06.

Beispiel 2Example 2

Für das Sägen von Al-Sonderprofilen, Rohren und Stangen mit einer maximalen Querschnittsfläche von 7 500 mm2, die auf einer 35 MN-Strangpresse hergestellt und anschließend bei 17O0C 8h warmausgehärtet werden, kommt folgender Kühlschmierstoff zur Anwendung:For sawing special aluminum profiles, tubes and rods with a maximum cross-sectional area of 7 500 mm 2 , which are produced on a 35 MN extruder and then hot-hardened at 17O 0 C 8 h, the following cooling lubricant is used:

65,0Ma.-% Parex-Paraffin I nach TGL 2292165.0 Ma .-% paraffin paraffin I according to TGL 22921

24,0Ma.-% Schmieröl R 12 nach TGL 1187124.0Ma .-% lubricating oil R 12 according to TGL 11871

10,0Ma.-% Motorenöl MV 244 nach TGL 21148/06.10.0Ma .-% motor oil MV 244 according to TGL 21148/06.

Mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kühlschmierstoff werden an Al-Profilen, Rohren und Stangen saubere und gratarme Schnittflächen erzielt. Aufbauschneiden und Verschweißungen zwischen Werkzeug und Werkstoff treten nicht auf.With the cooling lubricant proposed according to the invention, clean and burr-free cut surfaces are achieved on aluminum profiles, pipes and rods. Built-up edges and welds between tool and material do not occur.

Infolge der guten Kühlwirkung des Kühlschmierstoffs auch bei schweren Schnitten werden hohe Werkzeugstandzeiten erzielt.Due to the good cooling effect of the cooling lubricant even with heavy cuts, high tool life is achieved.

Nach Wärmebehandlungen über 1600C sind bei dünnem, gleichmäßigem Kühlschmierstoffauftrag infolge nahezu vollständiger Verdampfung keine gefärbten Rückstände zu beobachten. Kühlschmierstoffanhäufungen, z. B. in Profilnuten o. ä., hinterlassen nach der Warmaushärtung ebenfalls keine festhaftenden Rückstände und können durch Abwischen oder durch bekannte Entfettungsmittel mühelos beseitigt werden.After heat treatments above 160 ° C., no colored residues are observed with thin, even application of cooling lubricant as a result of almost complete evaporation. Coolant accumulations, z. B. in profile grooves o. Ä., Leave after hot curing also no adherent residues and can be easily eliminated by wiping or by known degreaser.

Claims (2)

Patentanspruch:Claim: 1. Kühlschmierstoff zum Trennen von durch spanlose Umformung hergestelltem Halbzeug aus Aluminiumwerkstoff auf Hochleistungsfertigteilsägen vor einer anschließenden Warmaushärtung, dadurch gekennzeichnet, daß er aus 65 bis 80 Ma.-% Parex I-Paraffine, unraffiniert, mit einem Siedebereich von 180 bis 2250CaIs Grundkomponente, 15 bis 25 Ma.-% unlegiertem Mineralölraffinat mit einer Viskosität von 6 bis 16mm2/s bei 500C und 5 bis 10Ma.-% hochlegiertem Motorenöl mit einer Viskosität von 60 bis 70 mm2/s bei 50°C besteht.1. Cooling lubricant for separating made by non-cutting forming semi-finished aluminum material on Hochleistungsfertigteilsägen before a subsequent hot curing, characterized in that it consists of 65 to 80 wt .-% Parex I paraffins, unrefined, with a boiling range of 180 to 225 0 CaIs base component , there is 15 to 25 wt .-% of unalloyed Mineral oil having a viscosity of 6 to 16mm 2 / s at 50 0 C and 5 to 10mA .-% high-alloy engine oil having a viscosity of 60 to 70 mm 2 / s at 50 ° C. 2. Kühlschmierstoff nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß er bei extremen Zerspanungsleistungen zusätzlich rückstandsfrei verdampfende Polyglykole, Polyetheralkohole oder Polyesteröle in Gehalten bis 1 Ma.-% enthält.2. Cooling lubricant according to item 1, characterized in that it additionally contains residue-free evaporating polyglycols, polyether alcohols or polyester oils in contents of up to 1 wt .-% at extreme cutting performance. Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft einen Kühlschmierstoff für die spanende Bearbeitung von Aluminiumwerkstoffen, insbesondere zum Trennen von durch spanlose Umformung hergestelltem Halbzeug auf Hochleistungsfertigteilsägen^or einer anschließenden Wärmebehandlung.The invention relates to a cooling lubricant for the machining of aluminum materials, in particular for separating produced by non-cutting forming semi-finished on Hochleistungsfertigteilsägen ^ or a subsequent heat treatment. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Für die spanende Bearbeitung von Aluminiumwerkstoffen sind Kühlschmierstoffe verschiedener Grundtypen bekannt. In Abhängigkeit vom konkreten Anwendungsfall werden wassermischbare Kühlschmierstoffe als Öl-in-Wasser-Emulsionen (DD-WP 155623, DD-WP 60836, DD-WP 154264), wasserlösliche Kühlschmierstoffe (wäßrige Fluids) oder nichtwassermischbare Kühlschmierstoffe auf Mineralölbasis mit unterschiedlichsten polaren und/oder Hochdruck-(EP-) Zusätzen (DD-WP 96251, DD-WP 78616, DD-WP 113244, DE-AS 1 265901) oder auf Alkanbasis (DE-AS 2060119, DE-OS 2100757, DE-OS 2100785) eingesetzt. Wassermischbare und wasserlösliche Kühlschmierstoffe versagen, wenn Aluminiumhalbzeug größeren Querschnitts auf hartmetallbestückten Hochleistungsfertigteilsägen mit hohen Schnittgeschwindigkeiten und Zerspanungsleistungen getrennt wird. Es kommt infolge zu geringer Schmierwirkung zu Verschweißungen zwischen Werkzeug und Werkstoff, die Folge davon sind unsaubere Schnittflächen und Beschädigungen der Sägeblätter. Gleiche Erscheinungen treten beim Einsatz nichtwassermischbarer Kühlschmierstoffe auf Alkanbasis auf. Weitere entscheidende Nachteile dieses Kühlschmierstofftyps sind die hohen Kosten und die hohe Verdunstungsneigung der Alkane sowie die hohe Gefährlichkeit der teilweise verwendeten Nitroalkane bei Bränden infolge Sauerstoffabgabe. Daher kommen für das Trennen von Aluminiumwerkstoffen mit hohen Schnittgeschwindigkeiten und Zerspanungsleistungen meist nichtwassermischbare Kühlschmierstoffe auf Basis niedrigviskoser Mineralöle mit verschiedensten Additivs zur Verbesserung der Schmiereigenschaften zur Anwendung. Die bekannten Kühlschmierstoffe auf Mineralölbasis haben jedoch entscheidende Nachteile bei speziellen technologischen Problemen. Wird zum Beispiel das unter Einsatz eines derartigen Kühlschmierstoffs getrennte Halbzeug anschließend einer Wärmebehandlung im Temperaturbereich über 1600C unterzogen, entstehen durch thermische Zersetzung der Kühlschmierstoffe braungefärbte, meist festhaftende Rückstände, die die Qualität und die weitere Verarbeitbarkeit des Halbzeugs, vor allem bei dekorativen Einsatzzwecken, entscheidend beeinträchtigen. Die Verwendung bekannter synthetischer, weitgehend rückstandsfrei verdampfender Schmiermittel wie Polyglykole, Polyetheralkohole oder Polyesteröle scheidet ebenso aus wie der Einsatz von Petroleum oder paraffinbasischen Ölen (DE-PS 878431, DE-PS 889 346), da entweder die Viskosität weit über dem erforderlichen Bereich zwischen 2,5 und 35mm2/s liegt und damit die Kühlwirkung zu gering ist oder bei entsprechender Viskosität die Schmierwirkung den hohen Anforderungen schwerer Sägeschnitte mit hohen Zerspanungsleistungen nicht genügt.For the machining of aluminum materials cooling lubricants of various basic types are known. Depending on the specific application, water-miscible cooling lubricants are used as oil-in-water emulsions (DD-WP 155623, DD-WP 60836, DD-WP 154264), water-soluble cooling lubricants (aqueous fluids) or non-water-miscible cooling lubricants based on mineral oils with a wide variety of polar and / or High-pressure (EP) additives (DD-WP 96251, DD-WP 78616, DD-WP 113244, DE-AS 1 265 901) or alkane-based (DE-AS 2060119, DE-OS 2100757, DE-OS 2100785) used. Water-miscible and water-soluble cooling lubricants fail when aluminum semi-finished products of larger cross-section are separated on high-performance metal-tipped finished part saws with high cutting speeds and cutting performance. As a result of too little lubricating action, welding between the tool and the material is the result of unclean cutting surfaces and damage to the saw blades. The same phenomena occur when using non-water-miscible cooling lubricants based on alkane. Other decisive disadvantages of this type of cooling lubricant are the high cost and high tendency to evaporate of the alkanes and the high risk of partially used nitroalkanes in fires due to oxygen release. Therefore, for the separation of aluminum materials with high cutting speeds and machining performance usually non-water-miscible cooling lubricants based on low-viscosity mineral oils with a variety of additives to improve the lubrication properties are used. The known cooling lubricants based on mineral oil, however, have significant disadvantages in special technological problems. If, for example, the semifinished product separated using such a cooling lubricant is subsequently subjected to a heat treatment in the temperature range above 160 ° C., brown-colored, usually firmly adhering residues are produced by thermal decomposition of the cooling lubricants, which increase the quality and further processibility of the semifinished product, especially in decorative applications. decisively impair. The use of known synthetic, largely residue-free evaporating lubricants such as polyglycols, polyether alcohols or polyester oils is eliminated as well as the use of petroleum or paraffin-based oils (DE-PS 878431, DE-PS 889 346), either the viscosity is well above the required range between 2 , 5 and 35mm 2 / s and thus the cooling effect is too low or with appropriate viscosity, the lubricating effect does not meet the high demands of heavy saw cuts with high cutting performance. Ziel der ErfindungObject of the invention Ziel der Erfindung ist ein kostengünstiger Kühlschmierstoff für die spanende Bearbeitung von Aluminiumwerkstoffen mit entscheidend verbessertem Verhalten bei einerdem Zerspanungsvorgang nachfolgenden Wärmebehandlung zurErhöhung der Halbzeugqualität sowie zur Senkung des technologischen Aufwandes bei der weiteren Verarbeitung des Halbzeugs.The aim of the invention is a cost-effective cooling lubricant for the machining of aluminum materials with significantly improved behavior in a subsequent heat treatment of the cutting process to increase the quality of semi-finished products and to reduce the technological complexity in the further processing of the semifinished product. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Die zu lösende technische Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Kühlschmierstoff für die spanende Bearbeitung von Aluminiumwerkstoffen zu entwickeln, der beim Trennen von Halbzeug aller Querschnittsbereiche auf Hochleistungsfertigteilsägen eine ausreichende Kühlschmierung garantiert und bei einer dem Zerspanungsvorgang nachfolgenden Wärembehandlung keine sichtbaren festhaftenden Rückstände auf der Halbzeugoberfläche hinterläßt. Der erfindungsgemäße Kühlschmierstoff ist dadurch gekennzeichnet, daß er zur Gewährleistung der erforderlichen Kühlwirkung als Grundkomponente Gemische rückstandsfrei verdampfender geradkettiger Kohlenwasserstoffe mit niedrigem Siedebereich, vorzugsweise Parex-Paraffin I, in der Größenordnung von 65 bis 80 Ma.-% und zwecks Erzielung der erforderlichen Schmierwirkung 15 bis 25 Ma.-% unlegierte Mineralölraffinate mit einer Viskosität zwischen 6 bis 16mm2/s bei 5O0C sowie 5 bis 10 Ma.-% eines hochlegierten Motorenöls mit einem Viskositätsbereich von 60 bis70mm2/s bei 500C und Zusätzen mit Detergent-, Dispersant- und reibverschleißmindernder Wirkung enthält.The technical problem of the invention to be solved is to develop a cooling lubricant for the machining of aluminum materials, which guarantees a sufficient cooling lubrication during separation of semi-finished products of all cross-sectional areas on high-performance precast saws and leaves no visible adherent residues on the semi-finished surface at a heat treatment subsequent to the cutting process. The cooling lubricant according to the invention is characterized in that it to ensure the required cooling effect as a basic component mixtures residue-free evaporating straight-chain hydrocarbons with low boiling range, preferably paraffin I paraffin, in the order of 65 to 80 wt .-% and in order to achieve the required lubricity 15 bis 25 wt .-% mineral oil raffinates unalloyed with a viscosity of between 6 to 16 mm 2 / s at 5O 0 C and 5 to 10 wt .-% of a high-alloy engine oil having a viscosity range of 60 bis70mm 2 / s at 50 0 C and additives with detergent- , Dispersant- and reibverschleißmindernder effect.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2129143C1 (en) * 1997-11-04 1999-04-20 Открытое акционерное общество "Красноярский алюминиевый завод" Lubricant-coolant for cutting of aluminium alloy ingots
DE102009015652A1 (en) * 2009-03-31 2010-10-07 Light Style Gmbh Method for manufacturing usage product made of aluminum, method involves manufacturing usage product by material-machining, particularly removing processing

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