DEST008639MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 20. August 1954 Bekanntgemacht am 22. März 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

PATENTANMELDUNG

KLASSE 23c GRUPPE 1 04 St 8639 IVc/23 c

Die Erfinder haben beantragt, nicht genannt zu werden

Standard Oil Development Company, Elizabeth, N. J. (V. St. A.)

Vertreter: E. Maemecke, Berlin-Lichterfelde West, und Dr. W. Kühl, Hamburg 36,

Patentanwälte

Metallschneidöl

Die Priorität der Anmeldung in Großbritannien vom 20. August 1953 ist in Anspruch genommen

Bei der Bearbeitung von Metallen verwendet man normalerweise ein öliges Gemisch. Derartige Gemische können das Schneiden unterstützen, Ändern sie beispielsweise die Lebensdauer des Werkzeuges

,5, verlängern, die Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück herabsetzen, die Beschaffenheit der Oberfläche verbessern und während des Schneidens als Kühlmittel wirken. ·■,.-.

•Metallschneidöle sind je nach ihrer Anwendung,

ίο: d. h; je nach der relativen Bedeutung der obengenannten Faktoren, sehr verschieden zusammen gesetzt. So wird man, wenn die Kühlung die Hauptaufgabe ist, vorzugsweise ein Öl verwenden, das in Wasser schnell emulgierbar ist. Derartige öle werden als lösliche Öle bezeichnet. Andererseits verwendet man bei schwierigen BearbeAtungsverfahren, wie dem Schneiden von schwer bearbeitbaren. Metallen, in der Regel ein nicht, emulgierendes Öl oder unverdünntes Schnei.döl.

Die Erfindung bezieht sich auf Gemische ' vom Typ der unverdünnten Schneidöle, d. h. auf Öle, die sich für schwierige Metallbearbeitüfigsverfahren

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eignen, bei denen sie direkt beim Schneiden aufgebracht werden. Ein typisches Beispiel für derartige schwierige Verfahren ist die Bearbeitung von verfestigten legie-rten Stählen oder Nickellegierungen. Ein Beispiel für eine solche, für die Schneidölqualität besonders empfindliche Bearbeitung ist das Räumen.

Beim Räumen von verfestigten legierten Stählen oder Nickellegierungen müssen häufig kohlenstofftetrachloridhaltige Gemische verwendet werden, die erheblich toxisch sind. Die Erfindung zielt auf Gemische ab, die weniger toxisch sind.

Räummaschinen sind normalerweise groß und kostspielig, und im Hinblick darauf ist für alle Untersuchungen auf., diesem Gebiet eine Laboratoriumsvorrichtung- erwünscht, mit der die Brauchbarkeit von Gemischen für Räumverfahren be- ' stimmt werden kann.

Die Schneidwirkung eines Räumwerkzeuges

ao kann, wie gefunden wurde, nachgeahmt werden, wenn man auf einen Stab von großem Durchmesser, der in eine Spitzendrehbank eingespannt ist, ein grobes Gewinde schneidet und anschließend das Gewinde mit einem Einpunktwerkzeug, dessen Form der Gewindeform entspricht, strählt. Die Schnittgeschwindigkeit wird so eingestellt, daß sie der normalerweise bei Räumverfahren verwendeten entspricht. Auch der Vorschub kann so gewählt werden, daß er dem normalerweise in der Räummaschine verwendeten entspricht. Dieses Prüfverfahren hat neben seiner Einfachheit den Vor-' teil, daß ein längerer Schnitt erzielt werden kann, als er normalerweise beim Räumen erhalten wird und daß die Oberflächenbeschaffenheit nach der Bearbeitung nach jedem Schnitt besser bestimmt werden kann. Auf ihr verhalten sich Schmiermittel ähnlich wie bei ihrem praktischen Einsatz. Die Brauchbarkeit eines Schmiermittels beim Räumen kann nach folgenden Gesichtspunkten beurteilt werden: nach der Oberflächenbeschafrenheit des Werkstückes,' d.h. inwieweit es von Rissen und allen Unregelmäßigkeiten frei ist, nach der Oberflächenbeschaffenheit des Spans, die in ähnlicher Weise beurteilt wird,- nach der Maßgenauigkeit des Werkstückes nach dem Schnitt, nach der Lebensdauer des Werkzeuges, nach dem Rosten des Werkstückes, nach dem Nichtauftreten von reizenden oder giftigen Dämpfen während des Schneidens, nach der Korrosionsfestigkeit von Maschinenteilen, nach der Sichtbarkeit des Werkstückes durch das Schmiermittel, nach der Schnittkraft.

Nach dieser Technik wurde eine Anzahl öliger Gemische bestimmt, wobei jedes Gemisch auf Grund seines nach den obigen Kriterien bestimmten Verhaltens eine relative Bewertung erhielt. Die ' Bewertung bezieht sich auf das Verhalten von C Cl₄ allein; je größer die Zahl ist, um so weniger ist das Gemisch geeignet.

Es wurde gefunden, daß man durch Vermischen chlorierter Wachse oder Mineralrückstände oder chlorierter Mineralöldestillate von einem Siedepunkt oberhalb 149⁰, mit Fettsäureestern einer C₁₂- bis C₂₂-F ettsäure mit einem ein- oder mehrwertigen Alkoholimit bis zu 10 C-Atomen aus- -■ gezeichnete Gemische für Metallbearbeitungen dieser Art erhält.

Die vorteilhafte Wirkung der Gemische gemäß der Erfindung im Vergleich mit bekannten Schneidflüssigkeiten geht aus nachfolgender Tabelle, hervor.

Prüfflüssigkeit Bewertung

Kohlenstofftetrachlorid 1,0

90% Isopropyloleat 1

10%chloriertes Leuchtöl mit3o%Chlor J ²>°
65 °/o Isopropyloleat 1

35 % chloriertes Leuchtöl mit 30°/o Chlor J ^I)0
■33V3% Isopropyloleat . ι

'■33Vs°/o chloriertes Wachs mit 50% Chlor I
33¹Zs⁰Zo chloriertes Leuchtöl mit [ '

30% Chlor J

Petroläther 60/80 10,0

50% Methylalkohol \

50% T. C. P. (Trikresylphosphat J ^I>5

Isopropyloleat 2,5 ⁸S

Aus der Tabelle ist zu ersehen, daß Gemische gemäß Erfindung überragend gute Ergebnisse liefern. Wenn auch die Oberfläche des Werkstückes nicht jenes helle gebrannte Aussehen hat, wie es mit go C Cl₄ erzielt wird, so hat es nichtsdestoweniger eine »wahre satinartige Schnittbeschaffenheit« und ist somit geeignet.

Diese Ergebnisse werden durch die Praxis bestätigt. Ein typischer verfestigter legierter Stahl 0,5 von hoher Festigkeit ergab mehr als 60 Durchgänge des Räumwerkzeüges bei Verwendung eines Schmiermittels aus 65 °/o Isopropyloleat und 35 °/o chloriertem Leuchtöl mit 30% Chlor, bevor ein Fehler auftritt, im Vergleich zu nur zwei oder drei Durchgängen bei Verwendung eines wirksamen bekannten Schneidöles.

Anschließend wurde eine weitere Versuchsreihe durchgeführt, bei der bei Anwendung eines anderen und schwieriger zu behandelnden Stahles ein Gemisch aus 35% chloriertem Wachs und 65% Isopropyloleat etwa 50 Schnitte im Vergleich zu 275 Schnitten bei Verwendung eines Gemisches, das aus CCl₄ bestand, ermöglichte, bevor es versagte. Unter den gleichen Bedingungen arbeitete ein Gemisch von 8o°/e chloriertem Leuchtöl und 20⁰/o Isopropyloleat nach 120 Schnitten noch einwandfrei und schnitt bei einem Vergleich mit dem obengenannten C Cl₄-Gemisch durchaus gut ab-

Das Gemisch aus 8o°/o chloriertem Leuchtöl und 20°/» Isopropyloleat wurde anschließend auf einer Fertigungsmaschine unter etwas anderen Bedingungen geprüft. Das Gemisch hatte dabei ungefähr die gleiche Wirksamkeit wie ein Gemisch von 75 °/o C Cl₄ und 25 % Kokosiiußöl, welches das wirksamste im Handel erhältliche Gemisch sein dürfte. Bedauerlicherweise war es nicht möglich, unverdünntes chloriertes Leuchtöl und C Cl₄ direkt zu vergleichen, aber bei Durchführung der Versuchsreihen ergaben sich verschiedene Anzeichen dafür, daß ihre Leistung gut vergleichbar ist, wenn

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auch zur Erzielung bester Ergebnisse der Zusatz eines schmierfähigen Mittels erforderlich ist.

Bei Durchführung dieser Arbeiten wurde die interessante und überraschende Beobachtung gemacht, daß der leicht stechende Geruch von chloriertem Leuchtöl durch Vermischen mit Estern gemäß Erfindung, z.B. nur io°/o Isopropyloleat, wesentlich verringert wurde und nur der schwach fettige Geruch des letztgenannten zurückblieb.

ίο Jeder Ester aus einer C₁₂- bis C₂₂-Fettsäure und einem ein- oder mehrwertigen Alkohol mit bis zu io C-Atomen ist wirksam. Außer Isopropyloleat sind z. B. Butyllaurat, Äthylstearat zu nennen.

Der Anteil der chlorierten Kohlenwasserstoffe an Chlor sollte so hoch sein, wie es mit der Stabilität des Produktes vereinbar ist. In dieser Hinsicht hat man beobachtet, daß eine stärker extrahierte, stärker paraffinbasische Mineralölfraktion bei der Chlorierung stabilere Produkte ergibt.

Die Anteile der beiden Bestandteile des Gemisches können beträchtlich schwanken. Man kann bis zu 95 % an chloriertem Kohlenwasserstoff verwenden.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Metallschneidöl, dadurch gekennzeichnet, daß es aus chloriertem Wachs oder Erdöldestillat von einem Siedepunkt oberhalb 149⁰ und einem Ester einer C₁₂- bis C₂₂-Fettsäure mit einem ein- oder mehrwertigen Alkohol mit bis zu 10 C-Atomen besteht.

2. Metallschneidöl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ester Isopropyloleat ist.

Angezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 029 609;
USA.-Patentschrift Nr. 2 591 570.