DD264228A1 - Schmiermittel fuer die warmverformung von metallen - Google Patents

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DD264228A1
DD264228A1 DD30649187A DD30649187A DD264228A1 DD 264228 A1 DD264228 A1 DD 264228A1 DD 30649187 A DD30649187 A DD 30649187A DD 30649187 A DD30649187 A DD 30649187A DD 264228 A1 DD264228 A1 DD 264228A1
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DD
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DD30649187A
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Ulrich Buechner
Udo Stoeckel
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Maxhuette Unterwellenborn
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schmiermittel fuer die Warmverformung von Metallen, dass vorrangig beim Gesenkschmieden mit langen Beruehrungszeiten zwischen Werkzeug und Werkstueck und bei hohen Temperaturen einsetzbar ist. Dies wird durch eine Kombination von 40-60 Ma.-% Natriumpolyphosphat, 15-35 Ma.-% Natriumsulfat, 5-15 Ma.-% Kupfer-(II)-sulfat, 2-7 Ma.-% Natriumtetraborat und 2-7 Ma.-% Carboxymethylcellulose in einer 5-15%igen waessrigen Loesung erreicht. Durch Ausbildung eines stabilen Schmierfilms und Erzielung einer guten Trennwirkung resultiert eine Verschleissminderung am Werkzeug. Das Schmiermittel fuer die Warmverformung von Metallen ist auf Grund seiner chemisch/physikalischen Eigenschaften fuer eine automatische Verduesung geeignet und erweist sich hinsichtlich des Aufwandes an Materialeinsatz und des Herstellungsverfahrens als zweckmaessig.

Description

zusammengesetzt ist.
2. Schmiermittel nach Anspruch !,gekennzeichnet dadurch, daß das Alkalipolyphosphat ein Natriumpolyphosphat, das Alkalisulfat ein Natriumsulfat, das Metall-(l!)-su!fat ein Kupfer-(ll)-sulfat, das Alkalisalz der Tetraborsäure ein Natriumtetraborat und das Cellulosederivat Carboxymethylcellulose ist.
3. Schmiermittel nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß es in einer wäßrigen Lösung mit einem Feststoffgehalt von 5-15Ma.-% bei der Warmverformung von Metallen einsetzbar ist.
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Schmiermittel für die Warmverformung von Metallen, daß vorrangig beim Gesenkschmieden mit langen Berührungszeiten zwischen Werkzeug und Werkstück und bei hohen Temperaturen einsetzbar ist.
Charakteristik des bekanntön Standes der Technik
Es ist bekannt, bei der Warmverformung von Metallen zur Verschleißverminderung und Filmstabilisierung, sowie zur Erzielung einer Trennwirkung entsprechende Fertigungshilfostoffe als Schmiermittel einzusetzen.
In solchen Schmiermitteln finden vor allem Festschmierstoffe mit Schichtstruktur, beispielsweise Graphit und anorganische Salze Verwendung, die bei den entsprechenden hohen Arbeitstemperaturen beständig sind und durch ihre Beschaffenheit eine Schrnierwirkung erzielen, wie Phosphate, Sulfide und Oxide.
Weiterhin werden zur Erzielung der gewünschten Treibwirkung organische Stoffe, wie Cellulosederivate, Alkylsulfonate ti. a., die sich bei den hohen Temperaturen der Warmverformung zersetzen, eingesetzt.
So beschreibt die DD-EB-203328 Fertigungshilfsstoffe für die Warmverformung von Metallen bestehend aus Alkalisulfat, Alkalisalz dor Tetraborsäure, Metalldlphosphatgemisch, einem Polysaccharid und einem Natriumalkylsulfonat.
Die DD-EB-63598 macht ein K'ochternperaturschmiermittel auf Phosphatbasis, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es ein Gemisch von Ortho- oder kodensierten Phosphaten von Alkalimetallen und Metalloxiden, Aikalioxid, Eisen-(lll)-oxid und Aluminiumoxid enthält, bekannt.
In der DE-EB-3137 272 wird eine Schmiermittelzusammensetzung bestehend aus Phosphorsäure und deren Salze, Borsäure und deren Salze, Carbonaten, Nitraten, Sulfaten, Alkalihydroxiden und einem Phyllosilikat, aufgeführt.
Gemäß der DE-EB-2048537 wirr/ ein Hochtemperaturschmiermittel für die Warmverformung von Metallen in Form einer fest haftenden Schicht in Kombination mit einem Binder hergestellt.
Das in der DE-EB-2430249 vorgeschlagene Hochtemperaturschmiermittel für die Warmverformung von Metallen basiert auf einem Schmelzprodukt von Metallphosphaten und -boraten und eines die Schmierwirkung verbessernden Zusatzes, wie Zinksulfid, Calciumfluorid, Natriumchlorid oder Natriumzinkpolyphosphat, sowie einem treibwirkenden, sich rückstandsfrei zersetzenden organischen Produkt auf Basis von Cellulose, Stärke oder Kunstharzen.
Diese den Stand der Techr.i'x bestimmenden Schmiermittel für die Warmverformung von Metallen haben den gemeinsamen Nachteil, eins unzureichende Treib- und Schmierwirkung zu besitzen. Vor allem bei Schmiedeprozessen mit langen Berührungszeiten zwischen Werkzeug und Werkstück und entsprechenden hohen Temperaturen wird mit den beschriebenen Schmiermitteln keine ausreichende Filmstabilisierung und Schmierwirkung erzielt. Somit resultiert ein erhöhter Werkzeugverschleiß.
Ein weiterer Nachteil sind die hohen Aufwendungen bezüglich Materialeinsatz und Herstellung der aufgeführten Schmiermittel für die Warmverformung von Metallen.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, ein Schmiermittel für die Warmverformung von Metallen bereitzustellen, welches die Anforderungen an die Treib- und Schmierwirkung, vorrangig beim Gesenkschmieden mit langen Berührungszeiten zwischen Werkzeug und Werkstück und bei hohen Temperaturen erfüllt und sich hinsichtlich Materialeinsatz und Herstellungsverfahren als kostengünstig erweist.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schmiermittel für die Warmverformung von Metallen zu schaffen, um den Werkzeugverschleiß beim Gesenkschmieden mit langen Berührungszeiten zwischen Werkzeug und Werkstück und bei hohen Temperaturen zu minimieren und Ausfällungen von Schmiermittelkomponenten bei deren Substitutionen zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Schmiermittel für die Warmverformung von Metallen zur Gewährleistung einer ausreichenden Treib- und Schmierwirkung anorganische Salze und organische Stoffe in Form von 40-60 Ma.-% Alkalipolyphosphat, 15-35 Ma. ·% Alkalisulfat, 5-15 Ma.-% Metall-(ll)-sulfat, 2-7 Ma.-% Alkalisalz der Tetraborsäure und 2-7 Ma.-% Cellulosederivat enthält.
Im erfindungsgemäßen Schmiermittel für die Warmverformung von Metallen werden für das Alkalipolyphosphat ein
Natriumpolyphosphat, das Alkalisulfat ein Natriumsulfat, das Metall-(ll)-sulfat ein Kupfer-(ll)-sulfat, das Alkalisalz der '
Tetraborsäure ein Natriumtetraborat und das Cellulosederivat Carboxymethylcellulose verwendet.
Das Schmiermittel wird in einer wäßrigen Lösung mit einem Feststoffgehalt von 5-15 Ma.-% bei verschiedenen
Warmvorformungsverfahren eingesetzt. "
Vorrangig erfolgt der Einsatz des Schmiermittels für die Warmverformung von Metallen beim Gesenkschmieden mit langen Berührungszeiten zwischen Werkzeug und Werkstück und bei hohen Temperaturen.
Durch das Schmiermittel wird beim Gesenkschmieden auf dem Werkzeug ein stabiler Schmierfilm, verbunden mit einer hohen Treibwirkung, ausgeb;ldet, infolge dessen das Werkstück leicht ablösbar ist, was im Zusammenhang mit dem durch den Einsatz als wäßrige Lösung erzielten Kühleffekt, zu einer deutlichen Senkung des Werkzeugverschleißes führt.
Infolge des Einsatzes als wäßrige Lösung, der nicht feuergefährlichen Inhaltsstoffe und ceiner chemisch/physikalischen Beschaffenheit ist das Schmiermittel für die Warmveiformung von Metallen trotz der bei den entsprechenden Schmiedeprozessen hohen Arbeitstemperaturen für die automatische Verdüsung geeignet.
Gegenüber herkömmlichen Öl-Schmiermittelgemischen verbessert sich bei der Warmverformung entscheidend die Luftqualität und somit die Arbeits- und Lebensbedingungen der Werktätigen.
Das erfindungsgemäße Schmiermittel für die Warmverformung von Metallen erweist sich hinsichtlich des ökonomischen Aufwandes an Materialeinsatz und des Herstellungsverfahrens als besonders zweckmäßig.
Ausführungsbeispiele
Die Erfindung soll nachstehend an 2 Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Beispiel 1
Feststoffzusammensetzung des Schmiermittels:
41,0Ma.-% Natriumpolyphosphat 34,0 Ma.-% Natriumsulfat 14,0Ma.-% Kupfer-(ll)-sulfat
7,0 Ma.-% Natriumtetraborat
4,0 Ma.-% Carboxymethylcellulose
Das Schmiermittel wird als l0%ige wäßrige Lösung beim hydraulischen Pressen von Ringen eingesetzt bei Temperaturen bis 1100X.
Beispiel 2
Feststoffzusammensetzung des Schmiermittels:
59,0 Ma.-% Natriumpolyphosphat 25,0Ma.-% Natriumsulfat
5,0Ma.-%Kupfer-(ll)-sulfat
6,0Ma.-% Natriumtetraborat
5,0 Ma. -% Carboxymethylcellulose
Das Schmiermittel wird als 5%ige wäßrige Lösung beim Gesenkschmieden verwendet.
Bei Versuchen mit den Schmiermitteln nach den Beispielen 1 und 2 war ein deutlich geringerer Verschleiß an den Werkzeugen ersichtlich. Das bedeutet, daß im Vergleich zu HochtemoeraturschmiermiHeln des Standes der Technik eine bessere Trenn- und Schmierwirkung erzielt wird.

Claims (1)

1. Schmiermittel für die Warmverformung von Metallen, vorrangig für das Gesenkschmieden mit langen Berührungszeiten zwischen Werkzeug und Werkstück und hohen Temperaturen, enthaltend anorganische Salze und organische Stoffe, gekennzeichnet dadurch, daß es aus
40-60 Ma.-%,Alkalipolyphosphat
15-35 Ma.-% Alkalisulfat
5-15 Mo.-0/«. Metall-(ll)-sulfat
2-7 Ma.-% AlkalLalj der Tetraborsäurö und
2-7Ma.-% O"ulosee: r t
DD30649187A 1987-08-31 1987-08-31 Schmiermittel fuer die warmverformung von metallen DD264228A1 (de)

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