DD279380A3 - Verfahren zur anwendung einer fuer die spanlose kaltumformung vorgesehenen fluessigkeit - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie und betrifft eine neue Anwendung der im Patent (C 10 M / 223 493) geschuetzten Fluessigkeit, welche in Wasser Salze der Fett- oder Naphthensaeuren als Schmierstoff sowie Polyphosphat enthaelt. Erfindungsgemaess wird die Fluessigkeit bei der Warmumformung eingesetzt, insbesondere beim Gesenkschmieden oder Warmwalzen, indem sie auf die Arbeitsflaechen des Umformwerkzeugs aufgetragen wird.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie und ist beim Warmschmieden von metallischem Umformgut, insbesondere beim Gesenkschmieden, anwendbar.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Beim Warmschmieden von metallischem Umformgut werden Schmiermittel verwendet, die zur Erzielung einer Trennwirkung zwischen Umformgut und Werkzeug dienen, den Werkzeugverschleiß verringern und zur Kühlung des Werkzeuges beitragen. Als Schmiermittel sind u.a. solche auf Wassergrundlage bekannt.

Eines dieser bekannten Schmiermittel enthält in Wasser Adipinsäure, Alkali- oder Erdalkalihydroxid, herkömmliche Schmiermittel-Additive und für bestimmte Einsatzfälle Graphit (DE-OS 3013842). Beim Warmschmieden erfolgt die Umsetzung der Adipinsäure mit dem Alkali- oder Erdalkalihydroxid zu Adipinsäuresalzen, die den hauptsächlichen Schmierstoff darstellen. Dieses Schmiermittel besitzt den Mangel, daß es ohne Graphitzusatz nicht für schwere Umformbedingungen, bei denen die Werkzeuge besonders hoch beansprucht werden und eine gute Schmierung erforderlich ist, einsetzbar ist, da die Adipinsäuresalze infolge ihres relativ niedrigen Schmelzpunktes nicht hoch belastbar sind. Der für solche Bedingungen notwendige Graphitzusatz führt zu einer Verteuerung des Schmiermittels, bewirkt eine Verschlechterung der Trennwirkung des Schmiermittels zwischen Werkzeug und Umformgut sowie eine negative Beeinflussung der Umwelt durch Schadstoffemission und Verschmutzung des Arbeitsplatzes.

Es ist auch bereits eine wäßrige Flüssigkeit für die spanlose Kaltumformung, insbesondere für das Ziehen von Draht und Rohren, vorgeschlagen worden, die Salze der Fett- oder Naphthensäuren als Schmierstoff sowie Polyphosphat enthält. Nach diesem Vorschlag wird die Flüssigkeit unter anderem als iJchmiermittel eingesetzt und dabei vor der Umformung auf das Umformgut aufgebracht. Bei den hohen Temperaturen, wie sie beim Warmschmieden vorliegen, laufen Abbaureaktionen im Schmiermittel ab, in deren Folge eine Verschlechter .ng der Schmiereigenschaften erwartet wird. Doshalb erscheint die bereits vorgeschlagene Flüssigkeit für das Warmschmieden nicht geeignet und ist dafür auch nicht konzipiert.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung von Voraussetzungen für ein ökonomisch günstiges Warmschmieden von metallischem Umforpgut bei gleichzeitiger Verringerung der Umweltbelastung durch das für das Schmieden benötigte Schmiermittel.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem metallisches Umformgut auch unter schwierigen I mformbedingiingen unter Vermeidung von Graphit als Schmiermittel oder Schmiermittelzusatz bei geringem Werkzeugverschleiß warmgeschmiedet werden kann.

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß eine für die spanlose Kaltumformung von metallischem Umformgut bereits vorgeschlagenen Flüssigkeit, welche in Wasser Salze der Fett- oder Naphthensäuren als Schmierstoff sowie Polyphosphat enthält, beim Warmschmieden, insbesondere beim Gesenkschmieden, angewandt wird, wobei die Flüssigkeit als Schmierstoff 0,25 bis 6 Massenanteile Erdalkalisalz der Fett- oder Naphthensäuren sowie Polyphosphat mit einem Massenanteil von 0,2 bis 10% enthält und auf die Arbeitsflächen des Schmiedewerkzeugs aufgetragen wird.

Das Auftragen der Flüssigkeit kann nach der Erfindung zweckmäßig mit Hilfe von Sprühdüsen und in Form eines Luft-Flüssigkeits-Strahls erfolgen. Dabei kann zur Beeinflussung der Temperatur des Schmiedewerkzeuges die aufgesprühte Flüssigkeitsmenge beziehungsweise das Luft-Flüssigkeits-Verhältnis variiert werden. Vorteilhaft wird der Sprühdruck so hoch gewählt, daß mit dem Sprühstrahl etwaige am Schmiedewerkzeug befindliche Zunderteilchen entfernt werden. Vor dem erstmaligen Auftragen der Flüssigkeit und auch nach einer Reihe von Schmiedevorgängen kann das Schmiedewerkzeug einer Behandlung mit einem Schmiermittelträger unterworfen werden, beispielsweise durch Tauchen in eine Borax- oder Phosphatlösung.

Die eingesetzte Flüssigkeit enthält vorzugsweise 0,5 bis 2% Massenanteil Schmierstoff und 1 bis 2,5% Massenanteil Polyphosphat. Zusätzlich können 0,1 bis 2% Massenanteil Borax sowie ein Dispergator, beispielsweise Alkylphenylglykolether, enthalten sein.

Ausgehend von den beim Warmschmieden im Vergleich zur Kaitumformung auftretenden hohen Temperaturen und der in Folge der Abbaureaktionen erwarteten Verschlechterung der Schmiereigenschaften, ist es überraschend, daß sich die für die Kaltumformung konzipierte bereits vorgeschlagene Flüssigkeit für das Warmschmieden eignet. Warum das so ist, konnte bisher bei den dazu angestellten Untersuchungen noch nicht definiert geklärt werden. Wahrscheinlich wird durch den teilweisen Abbau des Schmiermittels gerade eine günstige Kombination von Schmier- und Treibwirkung in der Wirkfuge zwischen Werkstück und Werkzeug verbunden mit einer günstigen thermischen Isolation erreicht.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden gegenüber der bisher üblichen Verfahrensweise, bei der mit einer Graphitdispersion gearbeitet wird, erhebliche Vorteile erzielt. So wird infolge der sehr guten Schmioroigenschaften die Gesenkstandzeit wesentlich höher. Außerdem tritt ein wesentlich geringerer Verschmutzungsgrad am Arbeitsplatz ein, wodurch die Arbeitsplatzbedingungen verbessert und die Umweltbelastungen verringert werden. Gleichzeitig wird eine Senkung der Produktionskosten erreicht.

Ausführungsbeispiel

Das Beispiel bezieht sich auf das Gesenkschmieden von induktiv auf etwa 1 25O⁰C erwärmten St 52-Barren. Dabei wird das Gesenk vor jedem Schlag mit einem Preßluft-Flüssigkeits-Gemisch besprüht. Dia Flüssigkeit besteht aus Wasser mit 1 % Massenanteil Calciumstearat, 1 % Maseenanteil Natriumpolyphosphat, 0,2% Massenanteil Borax und 0,05% Massenanteil Alkylphenylpolyglykolether.

Claims (11)

1. Verfahren zur Anwendung einer für die spanlose Kaltumformung von metallischem Uiiformgut vorgesehene Flüssigkeit, welche in Wasser Salze der Fett- oder Naphthensäuren als Schmierstoff sowie Polyphosphat enthält, gekennzeichnet dadurch, daß eine 0,25 bis 6 Massenanteile Schmierstoff in Form von Erdalkalisalz der Fett- oder Naphthensäuren sowie 0,2 bis 10 Massenanteile Polyphosphat enthaltende Flüssigkeit beim Warmschmieden, insbesondere beim Gesenkschmieden eingesetzt wird, indem sie auf die At beitsflächen des Schmiedewerkzeugs aufgetragen wird.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Auftragen mit Hilfe von Sprühdüsen erfolgt.

3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Auftragen mit einem Luft-Flüssigkeit-Strahl vorgenommen wird.

4. Verfahren nach Punkt 2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß zur Beeinflussung dar Temperatur des Schmiedewerkzeugs die aufgesprühte Flüssigkeitsmenge beziehungsweise das Luft-Flüssigkeits-Verhältnis variiert wird.

5. Verfahren nach Punkt 2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Sprühdruck so hoch gewählt wird, daß mit dem Sprühstrahl etwaige am Schmiedewerkzeug befindliche Zunderteilchen entfernt werden.

6. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Schmiedewerkzeug vor de.η erstmaligen Auftragen der Flüssigkeit und auch nach einer Reihe von Schmiedevorgängen einer Behandlung mit einem Schmiermittelträger unterworfen wird, beispielsweise mit einer Boraxoder Phosphatlösung.

7. Verfahren nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß für die Behandlung mit einem Schmiermittelträger ein Tauchen in eine Borax- oder Phosphatlösung angewandt wird.

8. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine Flüssigkeit verwendet wird, die 0,5 bis 2 Massenanteile Schmierstoff enthält.

9. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Flüssigkeit 1 bis 2,5 Massenanteile Polyphosphat enthält.

10. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß in der Flüssigkeit 0,1 bis 2 Massenanteile Borax enthalten sind.

11. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Flüssigkeit ein Dispergator zugesetzt ist, beispielsweise Alkylphenylpolyglykolether.