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Emulsion zur Erleichterung der Kaltverformung von Metallen
Es ist bekannt, dass zur Erleichterung der Kaltverformung von Metallen, insbesondere beim Tiefzieh- verfahren, Emulsionen verwendet werden, die Seife, flüssige Kohlenwasserstoffe, pflanzliche oder tieri- sche Fette und Öle enthalten. Mit derartigen Emulsionen kann bis zu einem gewissen Grad der gewünsch- te technische Effekt erreicht werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Anwendung derartiger Emulsionen bei einem bestimmten Verformungsgrad, insbesondere solchen Zügen, die sich nahe der Streck- und
Bruchgrenze des Materials bewegen, technisch unzureichend wird. Man hat versucht, diese Mängel da- durch zu beheben, dass man bei Erreichung einer bestimmten Verformungsgrenze Fette od. ähnl. Schmier- stoffe zusätzlich aufbringt.
In manchen Fällen hat man auch versucht, durch Zusatz von Graphit oder strukturmässig ähnlich auf- gebauter Stoffe die Verformbarkeit weiter zu steigern. Derartige Verfahren sind nicht nur umständlich, sondern haben auch den Nachteil, dass sich die Rückstände bei der Weiterverarbeitung schwer bzw. gar nicht entfernen lassen.
Es wurde nun gefunden, dass man diese Nachteile überraschenderweise dadurch beheben kann, wenn man sich der nachstehend beschriebenen Emulsion bedient. Diese neuen Emulsionen zur Erleichterung der
Kaltverformung von Metallen, insbesondere beim Tiefziehverfahren, enthalten Seife, flüssige Kohlenwasserstoffe sowie Glyceride und sind gekennzeichnet durch einen Gehalt an Glimmer mit einer Teilchengrösse unter etwa 50 sowie feinverteilter amorpher Kieselsäure und/oder Kieselkreide, insbesondere Neuburger Kreide.
Zur Herstellung der Emulsion kann man so vorgehen, dass Fettsäuren, wie beispielsweise Palmfettsäuren, Ölsäuren und Glyceride, insbesondere Rindertalg, aufgeschmolzen und anschliessend durch Alkali verseift werden. Als Alkalien können dabei Natronlauge, Kalilauge oder auch organische Basen, wie Amine, zugefügt werden. In vielen Fällen ist es sehr zweckmässig, den Zusatz der Amine am Schluss der Herstellung vorzunehmen.
Es ist vorteilhaft, wie gefunden wurde, Mischungen von verseifbaren und unverseifbaren Ölen und Fetten zu verwenden, da man im allgemeinen hiemit bessere Zieheigenschaften der Emulsionen erhält als wenn vollständig verseifte Fette und Öle verwendet werden. Der Gehalt an unverseifbaren Ölen und Fetten liegt zweckmässigerweise zwischen 2 und 15%.
Weiterhin ist es zweckmässig, bei Verwendung von vollständig verseifbaren Fetten diese nur soweit zu verseifen, dass der verseifte Anteil ausreicht, die unverseifbaren Anteile in Emulsion zu halten. Man kann jedoch den Ausgangsgemischen für die Herstellung der Emulsionen auch von vornherein Emulgatoren, wie z. B. Glycerinmonooleat, hinzufügen. Als flüssige Kohlenwasserstoffkomponenten kommen insbesondere solche Produkte in Frage, die dem Fachmann unter dem Namen"Spindelöl"bekannt sind. Daneben können den erfindungsgemässen Emulsionen auch chlorierte Kohlenwasserstoffe in geringen Mengen hinzugefügt werden. Produkte mit einer Viskosität von etwa 60 cP haben sich dabei als zweckmässig erwiesen.
Den oben beschriebenen Ausgangsstoffen wird zur Herstellung der Emulsion eine entsprechende Menge Wasser hinzugefügt. Bei Herstellung von Konzentraten beträgt dieser Anteil im allgemeinen etwa 30-600/0 bezogen auf die fertige Emulsion. Die so erhaltenen Konzentrate können entweder direkt oder aber im allgemeinen in einer Verdünnung mit Wasser von 1 : 1 bis 1 : 20 Anwendung finden.
Mit den erfindungsgemässen Emulsionen werden, wie bereits eingangs bemerkt, auch dann gute Er-
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gebisse bei Kaltverformungsvorgängen, insbesondere bei Tiefziehverfahren, erhalten, wenn sich die Züge nahe der Streck- oder Bruchgrenze des Materials bewegen. Die Standzeit der Werkzeuge wird wesentlich dadurch erhöht, dass die Gefahr einer Kaltverschweissung gleichzeitig erheblich vermindert wird. Auch ist es möglich, bei Herstellung von Konzentraten durch einfache ! ! Verdünnen mit Wasser die Gleitfähigkeit den jeweiligen Erfordernissen der Praxis anzupassen.
Schliesslich lassen sich auch die Reste der Emulsion nach erfolgter Verformung von den Metallen leicht entfernen.
Es sind bereits wasserfreie Schmiermittelkompositionen bekannt, die aus gegebenenfalls teilweise sulfoniertem Mineralöl und etwa 33-700/0 Glimmer oder Talk neben andern, insbesondere rostschützenden Zusätzen bestehen. Diese Mittel sind somit ganz anderer Art als die oben beschriebenen Emulsionen, bei denen es im übrigen zur Erzielung des angegebenen technischen Effektes wesentlich ist, dass der Glimmer eine Teilchengrösse unter 50 Il besitzt.
Beispiel l : Durch. Aufschmelzen und teilweises Verseifen sowie Vermischung mit den übrigen Bestandteilen unter Rühren wurde eine Emulsion hergestellt aus folgenden Ausgangsprodukten :
EMI2.1
<tb>
<tb> Gew.-%
<tb> Rindertalg <SEP> 23
<tb> Ölsäure <SEP> 6
<tb> Rüböl <SEP> 8
<tb> Spindelöl <SEP> 2
<tb> Glycerinmonooleat <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP>
<tb> Glimmer <SEP> 17
<tb> Neuburger <SEP> Kreide <SEP> 5
<tb> Chlorparaffin <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb> NaOH <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Triäthanolamin. <SEP> 0,5
<tb> Wasser <SEP> 37, <SEP> 75 <SEP>
<tb>
Bei der Anwendung zum Ziehen von starkwandigem Material (Blechhauben 4 mm stark) wurde das Konzentrat mit Wasser im Verhältnis 1 : 1 verdünnt. Mit dieser Emulsion war ein Ziehen ohne Riefenbildung, welche ohne den Zusatz von Glimmer und Neuburger Kreide sonst sehr schnell eintrat, möglich.
Beispiel 2 : Bei einem ähnlichen Ziehprozess wie im Beispiel 1 wurde eine Ziehemulsion verwen- det, die aus folgenden Komponenten hergestellt war :
EMI2.2
<tb>
<tb> Gew.-%
<tb> Ölsäure <SEP> 13
<tb> Glycerinmonooleat <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Rindertalg <SEP> 10
<tb> Rüböl <SEP> 3
<tb> Palmölfettsäure <SEP> 3, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Spindelöl <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Chlorparaffin <SEP> 0, <SEP> 9 <SEP>
<tb> Glimmer <SEP> 9
<tb> Kieselkreide <SEP> 2
<tb> Si02 <SEP> 0, <SEP> 6 <SEP>
<tb> Ätzalkali <SEP> 2', <SEP> 3 <SEP>
<tb> Amin <SEP> 1
<tb> Wasser <SEP> 54,3 <SEP>
<tb>
Es wurde der sogenannte"Faltenhalterdruck", der für ein faltenfreies Ziehen entscheidend ist, gemessen und festgestellt, dass dieser gegenüber der gleichen Emulsion, jedoch ohne Zusatz von Glimmer,
Kieselkreide und Si02 um etwa 40-50 erhöht werden konnte.
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