BRPI0906445A2

BRPI0906445A2 - processo para o revestimento de superfícies metálicas com uma composição lubrificante

Info

Publication number: BRPI0906445A2
Application number: BRPI0906445-1A
Authority: BR
Inventors: Uwe Rau; Klaus-Dieter Nittel
Original assignee: Chemetall Gmbh
Priority date: 2008-01-30
Filing date: 2009-01-26
Publication date: 2021-05-11
Also published as: CA2713543A1; PT2238228E; CN101983233B; EP2238228A1; RU2010135775A; DK2238228T3; KR101653782B1; TWI457431B; WO2009095375A1; AU2009209699A1; HUE026557T2; PL2238228T3; UA103312C2; CA2713543C; CN101983233A; RU2535666C2; BRPI0906445B1; CL2009000225A1; MX2010008373A; TW200932894A

Abstract

PROCESSO PARA O REVESTIMENTO DE SUPERFÍCIES METÁLICAS COM UMA COMPOSIÇÃO LUBRIFICANTE. A presente invenção refere-se a um processo para a preparação de peças metálicas em bruto para modelar a frio através da aplicação de uma camada de lubrificante o u sobre uma superfície metálica o u sobre uma super-fície metálica previamente revestida, por exemplo, com um revestimento de conversão, em que a camada lubrificante é formada pelo contato da superfície com uma composição lubrificante aquosa, que contém um teor de pelo menos um óxido ou/e silicato hidrossolúvel, aquoso ou/e ligável com água, bem como um teor de material polimérico orgânico e sendo empregados como material polimérico orgânico principalmente monômeros, oligômeros, co-oligômeros, polímeros ou/e copolímeros à base de ionômero, ácido acrílico/ácido metacrí-lico, epóxido, etileno, poliamida, propileno, estireno, uretano, seus ésteres ou/e seu(s) sal(sais). A presente invenção refere-se também à composição lubrificante correspondente, á camada lubrificante formada desta e seu uso.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO

PARA O REVESTIMENTO DE SUPERFÍCIES METÁLICAS COM UMA COMPOSIÇÃO LUBRIFICANTE". A presente invenção refere-se a um processo para o revesti- mentode superfícies metálicas com uma composição lubrificante em forma de uma solução ou dispersão aquosa à base de material polimérico orgâ- nico com um teor de pelo menos um óxido ou/e silicato hidrossolúvel, aquoso ou/e ligável com água, e pelo menos um material polimérico orgâ- nico de ionômero, outro polímero/copolímero ou/e seus derivados, bem como eventualmente de pelo menos um lubrificante sólido pelo menos um modificador de abrasão ou/e de pelo menos um outro aditivo, bem como uma composição lubrificante correspondente, que após a formação de um revestimento sobre um artigo conformado metálico, deve servir especial- mente para facilitar a modelagem a frio desse artigo conformado. Uma mo- delagem a frio podem ser normalmente efetuada a temperaturas superfici- ais de até cerca de 450ºC mas sem alimentação de calor. Nesse caso, o aquecimento realiza-se somente através da modelagem e eventualmente o pré-aquecimento da peça em bruto a ser modelada. Normalmente, con- tudo, a temperatura da peça em bruto a ser modelada encontra-se a cerca de20ºC.Contudo, caso as peças em bruto a serem modeladas são previ- amente aquecidas a temperaturas na faixa de 650 a 850ºC ou de 900 a 1250ºC, fala-se de modelagem semi-morna ou morna. Enquanto que para a modelagem a frio de artigos metálicos conformados com graus de modelagem mais baixos e forças correspon- dentemente menores são normalmente usados óleos de modelagem, com graus de modelagem bem mais altos, via de regra, é usado pelo menos um revestimento como camada de separação entre a peça em bruto e a ferra- menta, para impedir a soldagem a frio da peça em bruto e da ferramenta. Para a última é comum, prover as peças em bruto com pelo menos um revestimento de um lubrificante ou com uma composição lubrificante, para reduzir a resistência à abrasão entre a superfície da peça em bruto e a ferramenta de modelagem. A modelagem a frio compreende:

estiragem por deslizamento (formação plástica por tração e compressão), por exemplo, de tubos soldados ou sem costura, perfis ocos, varas, perfis completos ou arames, um alisamento ou/e estiramento profundo, por exem- plo, de cintas, chapas ou corpos ocos para corpos ocos, uma extrusão a frio (formação por compressão), por exemplo, de corpos ocos e completos ou/e recalque a frio, por exemplo, de secções de fios para elementos de ligação, tais como, por exemplo, peças em bruto para porcas ou parafusos.

Antigamente, os artigos metálicos conformados para a modela- gem af frio eram quase só preparados ou através da aplicação de uma graxa, deumóleooude uma emulsão oleosa ou inicialmente através de revesti- mento com fosfato de zinco e depois, através de revestimento com um sa- bão, especialmente à base de estearato de metal alcalino ou metal alcalino- terroso ou/e com um lubrificante sólido, especialmente à base de sulfeto de molibdênio, sulfeto de tungstênio ou/e carbono. Contudo, um revestimento contendo sabão encontra seu limite superior de aplicação com forças mo- deradas e temperaturas moderadas. Um lubrificante sólido só foi usado, quando se tratou de modelagens a frio moderadas ou pesadas. Para a mo- delagem a frio de aços inoxidáveis, empregaram-se muitas vezes revesti- mentos de cloroparafinas, que hoje são usados com relutância por razões da proteção ambiental. Contudo, os revestimentos contendo sulfeto têm um efeito prejudicial sobre o aço inoxidável.

Depois, em casos individuais, começou-se a revestir inicial- mente com fosfato de zinco e depois ou com óleo ou com uma certa com- posição orgânico-polimérica. Caso necessário, foi acrescentado à composi- ção orgânico-polimérica ou pelo menos um lubrificante sólido, tal como, por exemplo, dissulfeto de molibdênio ou/e grafite (segundo revestimento, em que o fosfato de zinco foi selecionado como primeiro revestimento) ou esse pelo menos um lubrificante sólido foi aplicado sobre o revestimento orgâ- nico-polimérico como terceiro revestimento. Enquanto o dissulfeto de molib- — dênio pode ser empregado até a temperaturas de cerca de 450ºC, o grafite pode ser usado até a temperaturas de cerca de 1100ºC, sendo que, contudo, seu efeito lubrificante começa somente a cerca de 600ºC. Essas sequências de revestimentos são comuns até hoje.

A DE-A-44 45 993 descreve um concentrado de lubrificante para a modelagem a frio com um teor de polietileno, ácido poliacrílico e copoli- mero de estireno/ácido acrílico com determinadas propriedades, bem como o processo correspondente para a aplicação do revestimento lubrificante. Ceras não são expressamente citadas. Entretanto, esse sistema lubrificante tem a desvantagem, de que a viscosidade diminui de forma relativamente forte a temperatura elevada e que também já nas modelagens moderadas este exige adicionalmente um lubrificante sólido, tal como, por exemplo, dis- sulfeto de molibdênio ou/e grafite. Os lubrificantes sulfídicos são especial- mente necessários em temperatura elevada. Mas eles têm a desvantagem, de que os sulfetos não são estáveis à hidrólise e são facilmente convertidos para ácido sulfuroso. O ácido sulfuroso pode provocar facilmente corrosão, quando o revestimento não é removido da peça em bruto logo após a mo- delagema frio.

Os sistemas lubrificantes mencionados acima não preenchem as exigências entrementes nitidamente crescentes para o grau de modela- gem, para a precisão da compressão (net-shape) e a velocidade de mode- lagem. Além disso, devem ser consideradas a compatibilidade ambiental e ahigiene do local de trabalho. Além disso, os resíduos excessivos do lubri- ficante não podem depositar-se em um ponto da ferramenta. Visto que isso influencia a precisão da compressão das peças em bruto e aumenta a rejei- ção. É vantajoso, se o revestimento e os depósitos podem ser facilmente removidos da peça em bruto, da ferramenta e da instalação após a modela- gem Os pedidos de requerimentos de patente apresentados no mesmo dia no mesmo registro de patente de invenção de processos estrei- tamente análogos da modelagem a frio, suas composições e seus revesti- mentos, bem como seus requerimentos de patente fundamentados na prio- ridade DE 102008000187.2, DE 102008000186.4 e DE 102008000185.6 são expressamente incluídos nesses, especialmente também em relação aos seus grupos de substâncias, substâncias e seus teores, em relação aos seus exemplos e exemplos comparativos, bem como em relação às respec- tivas condições do processo.

Por conseguinte, o objeto consistiu em propor um processo de revestimento alternativo, que permite um revestimento o mais agradável possível para o meio ambiente de maneira simples e de custos efetivos so- bre peças metálicas em bruto, especialmente de aço e em algumas formas de concretização seja adequado, caso necessário, para modelagens a frio moderadas ou/e particularmente pesadas. Em um outro objeto, o revesti- mento, caso necessário, deve poder ser removido da peça em bruto mode- ladade maneira simples após a modelagem a frio.

O objeto é resolvido com um processo para a preparação de pe- ças metálicas em bruto para a modelagem a frio através da aplicação de uma camada de lubrificante (= revestimento) ou sobre uma superfície metá- lica ou sobre uma superfície metálica, por exemplo, previamente revestida comum revestimento de conversão, em que a camada de lubrificante é for- mada através do contato da superfície com uma composição lubrificante aquosa, que contém um teor de pelo menos um óxido ou/e silicato hidros- solúvel, aquoso ou/e ligável com água, bem como um teor de material poli- mérico orgânico e em que são utilizados como material polimérico orgânico principalmente monômeros, oligômeros, co-oligômeros, polímeros ou/e co- polímeros à base de ionômero, ácido acrílico/ácido metacrílico, epóxido, eti- leno, poliamida, propileno, estireno, uretano, seus ésteres ou/e seu(s) sal(sais).

Surpreendentemente foi verificado, que já com uma adição muito baixa de óxido ou/e silicato hidrossolúvel, aquoso ou/e ligável com água, tal como, por exemplo, vidro solúvel a uma composição polimérica essencialmente orgânica em formas de concretização infinitas, obtém-se um nítido aperfeiçoamento da modelagem a frio sob condições, ademais, idên- ticas e é possível obter maiores modelagens do que com as composições lubrificantes comparáveis, livres desses compostos. Por outro lado, demons- tra-se, que também peças em bruto com um revestimento com um teor muito elevado de óxido ou/e silicato hidrossolúvel, aquoso ou/e ligável com água em uma composição ademais essencialmente polimérica orgânica, podem ser modeladas igualmente de forma muito vantajosa. Para algumas formas de concretização, estabeleceu-se, nesse caso, um ótimo mais na faixa de composição inferior ou/e média.

5 Nos testes sobre um espectro de produto mais amplo, foi verifi- cado que, com as composições lubrificantes ou/e revestimentos de acordo com a invenção, é possível, em uma extensão bem maior do que até agora, por um lado, dispensar uma camada de lubrificante sólido adicional à base de lubrificante sulfídico, tal como, por exemplo, de dissulfeto de molibdênio, por outro lado, de um terceiro revestimento à base de lubrificante sólido sul- fídico. No primeiro caso, essa camada de lubrificante sólido é o segundo revestimento, no segundo caso, o terceiro revestimento, que segue uma ca- mada de fosfato de zinco como primeiro revestimento. A possibilidade de dispensar parcialmente o uso de lubrificante sólido, não representa apenas uma economia perceptível de trabalho e custos e simplificação, mas sim, economiza também pelo menos uma substância dispendiosa, não agradá- vel ao meio ambiente, de coloração fortemente negra e problemática em relação a contaminação e sensibilidade à corrosão.

Enquanto esse espectro de produto teria sido revestido antiga- menteem aproximadamente 60% do espectro de produto com sabão e para os aproximadamente 40% residuais do espectro de produto com dissulfeto de molibdênio e eventualmente com grafite em cada caso como segunda camada após uma camada de fosfato de zinco, este espectro de produto seria revestido hoje provavelmente inicialmente com uma camada de fosfato dezinco,depoiscom uma composição lubrificante orgânico-polimérica con- vencional e eventualmente adicionalmente, caso necessário, com um ter- ceiro revestimento à base de lubrificante sulfídico sólido e eventualmente adicionalmente, com grafite. O lubrificante sulfídico sólido era necessário em todas as modelagens a frio moderadamente pesadas e pesadas. Visto que a camada de sabão não permitiu quaisquer modelagens a frio precisas — isto é, nenhuma precisão de compressão elevada das peças em bruto mo- deladas -, a composição lubrificante orgânico-polimérica, que tem um valor nitidamente superior ao revestimento de sabão, foi introduzida individual- mente apesar dos custos mais elevados. Contudo, esta era livre de óxidos ou/e silicatos hidrossolúveis, aquosos ou/e ligáveis com água. Nessa se- quência do processo, o terceiro revestimento adicional seria necessário em aproximadamente 40% do espectro de produto. Ao usar uma camada de fosfato de zinco como primeiro revestimento e a composição lubrificante de acordo com a invenção, como segundo revestimento, um terceiro revesti- mento adicional à base de lubrificante sulfídico sólido é necessário, agora, em apenas 12 a 20% do espectro de produto.

O processo de acordo com a invenção, serve especialmente para facilitar, aperfeiçoar ou/e simplificar a modelagem a frio de artigos me- tálicos conformados.

O termo "composição lubrificante" caracteriza os estágios da composição lubrificante aquosa através da secante até a seca como com- posição química, composição relacionada às fases e composição relacio- nada à massa, enquanto o termo "revestimento" significa o revestimento seco, aquecido, emoliente ou/e liquescente, que é ou/e foi formado da com- posição lubrificante, inclusive sua composição química, composição relaci- onada às fases e composição relacionada à massa. A composição lubrifi- cante aquosa pode ser uma dispersão ou solução, especialmente uma so- lução, solução coloidal, emulsão ou/e suspensão. Em geral, ela apresenta um valor de pH na faixa de 7 a 14, especialmente de 7,5 a 12,5 ou de 8a 11,5, de modo particularmente preferido, de 8,5 a 10,5 ou de 9 a 10.

Preferivelmente, a composição lubrificante ou/e o revestimento formado desta contém/contêm um teor de pelo menos um óxido ou/e silicato hidrossolúvel, aquoso ou/e ligável com água, bem como um teor de pelo menos um ionômero, pelo menos um não ionômero ou/e de pelo menos uma cera, bem como eventualmente um teor de pelo menos um aditivo. De modo particularmente preferido, ela contém, em algumas formas de concretização, adicionalmente em cada caso pelo menos um teor de ácido acrílico/ácido metacrílico ou/e estireno especialmente como polímero(s) ou/e como copo-

límero(s), que não é/são quaisquer ionômero(s). Preferivelmente, a compo- sição lubrificante ou/e o revestimento formado desta contém/contêm em cada caso um teor de pelo menos 5% em peso, em cada caso de pelo me- nos um ionômero ou/e não ionômero.

Preferivelmente, o material polimérico orgânico consiste essen- cialmente em monômeros, oligômeros, co-oligômeros, polímeros ou/e copo- límeros à base de ionômero, ácido acrílico/ácido metacrílico, epóxido, eti- leno, poliamina, propileno, estireno, uretano, seus(s) éster(es) ou/e seu(s) sal(sais). O termo "ionômero" inclui aqui um teor de íons livres ou/e associ- ados.

Óxidos ou/e silicatos: O óxido ou/e silicato hidrossolúvel, aquoso ou/e ligável com água pode ser preferivelmente, em cada caso, pelo menos um vidro solúvel, um sílica-gel, um sílica sol, um hidrossol de ácido silícico, um éster de ácido silícico, um silicato de etila ou/e em cada caso pelo menos um seus produtos de precipitação, produtos de hidrólise, produtos de condensação ou/e pro- dutos de reação, especialmente um vidro solúvel contendo lítio, sódio e/ou potássio. Preferivelmente, um teor de água na faixa de 5 a 85% em peso, em relação ao teor de sólido está ligado ou/e acoplado ao óxido ou/e silicato hidrossolúvel, aquoso ou/e ligável com água, preferivelmente na faixa de 10 a 75, de 15 a 70, de 20 a 65, de 30 a 60 ou de 40 a 50% em peso, sendo que o teor típico de água, dependendo da natureza do óxido ou/e silicato, pode apresentar teores de água nitidamente diferentes. A água pode estar ligada ou/e acoplada ao sólido, por exemplo, com base na solubilidade, ad- sorção, umidificação, ligação química, porosidade, forma complexa da par- tícula, forma complexa do agregado ou/e camadas intermediárias. Essas substâncias, ligadas ou/e acopladas à água, agem obviamente de forma se- melhante a uma camada deslizante na composição lubrificante ou/e no re- vestimento. Também é possível usar uma mistura de duas ou de pelo menos três substâncias deste grupo. Além ou ao invés de sódio ou/e potássio, ou- tros cátions podem estar contidos, especialmente íons de amônio, outros íons alcalinos como íons de sódio ou/e potássio, íons de metais alcalino-

terrosos ou/e íons de metais de transição. Os íons podem ser sido ou podem ser pelo menos parcialmente trocados. A água do óxido ou/e silicato hidros- solúvel, aquoso ou/e ligável com água pode estar presente em cada caso pelo menos parcialmente como água de cristalização, como solvente, ad- — sorvido, ligado a um espaço do poro, em uma dispersão, em uma emulsão, em um gel ou/e em um sol. Pelo menos um vidro solúvel é particularmente preferido, especialmente um vidro solúvel contendo sódio. Alternativa ou adicionalmente, também pode haver um teor de pelo menos um óxido, tal como, por exemplo, em cada caso de pelo menos um dióxido de silício ou/e óxidode magnésio ou/e em cada caso de pelo menos um silicato, tal como, por exemplo, em cada caso de pelo menos um silicato de camada, silicato modificado ou/e silicato de metal alcalino-terroso. Preferivelmente, esse pelo menos um óxido ou/e silicato está presente em cada caso em forma dissol- vida, em forma nanocristalina, como gel ou/e como sol. Eventualmente, uma solução também pode estar presente como solução coloidal. Caso o óxido ou/e silicato hidrossolúvel, aquoso ou/e ligável com água está presente em forma particular, este está preferivelmente presente em granulação muito fina, especialmente com um tamanho médio de partícula inferior a 0,5 um, inferior a 0,1 ou mesmo inferior a 0,03 um, em cada caso determinado com um instrumento de medição de partícula a laser ou/e instrumento de medi- ção de nanopartícula.

Os óxidos ou/e silicatos hidrossolúveis, aquosos ou/e ligáveis com água ajudam, em muitas formas de concretização, no aumento da vis- cosidade do revestimento seco, emoliente e liquescente e muitas vezes atuam como adesivo, como agente hidrófobo e como agente anti-corrosivo. Foi demonstrado, que entre os óxidos ou/e silicatos hidrossolúveis, aquosos ou/e ligáveis com água o vidro solúvel comporta-se de forma particularmente favorável. Mediante adição de, por exemplo, 2 a 5% em peso, de vidro so- lúvel — em relação aos sólidos e substâncias ativas — à composição lubrifi- cante aquosa, a viscosidade do revestimento seco, emoliente e liquescente aumenta nitidamente em muitas formas de concretização, especialmente a temperaturas de mais do que 230ºC em comparação com uma composição lubrificante na mesma base química, contudo, sem a adição de vidro solúvel.

Por esse meio, é possível uma maior solicitação mecânica na modelação a frio. Por esse meio, em muitas composições e casos de aplicação também foi possível aplicar uma extrusão a frio, que não pôde ser aplicada sem essa adição. O desgaste da ferramenta e o número de trocas da ferramenta po- dem ser drasticamente reduzidos dessa maneira. Os custos de fabricação são também nitidamente reduzidos por esse meio.

Foi demonstrado, que a ferramenta torna-se mais limpa e mais brilhante com crescente proporção de vidro solúvel na composição lubrifi- cante, com condições de trabalho, ademais, idênticas e composição básica idêntica. Por outro lado, também foi possível, aumentar o teor de vidro solú- vel na composição lubrificante até aproximadamente 85% em peso, dos só- lidos e substâncias ativas e ainda obter sempre resultados bons até muito bons. Com teores de mais do que 80% em peso, dos sólidos e substâncias ativas, o desgaste aumenta nitidamente. Um ótimo encontra-se obviamente em qualquer parte na faixa de teor inferior e/ou média, pois com teores muito elevados o desgaste da ferramenta aumenta de novo lentamente. Com uma adição à base de dióxido de titânio ou sulfato de óxido de titânio, verificou- se um desgaste um pouco mais forte do que em uma adição de vidro solúvel, embora a adição tenha se comprovado fundamentalmente. Uma adição de dissilicato também mostrou ser vantajosa.

O teor de óxidos ou/e silicatos hidrossolúveis, aquosos ou/e li- gáveis com água na composição lubrificante ou/e no revestimento formado desta, importa preferivelmente em 0,1 a 85, 0,3 a 80 ou 0,5 a 75% em peso, dos sólidos e substâncias ativas, de modo particularmente preferido, em 1 a 72,5 a70,10 a 68, 15 a 65, 20 a 62, 25 a 60, 30 a 58, 35 a 55 ou 40 a 52% em peso, dos sólidos e substâncias ativas, determinado sem o teor de água ligado ou/e acoplado a este. A relação de peso ou teores de óxidos ou/e silicatos hidrossolúveis, aquosos ou/e ligáveis com água para o teor de ionô- —mero(s) ou/e não ionômero(s) na composição lubrificante ou/e no revesti- mento encontra-se preferivelmente na faixa de 0,001 : 1 até 0,2: 1, de modo particularmente preferido, na faixa de 0,003 : 1 até 0,15: 1, de 0,006 : 1 até

0,1: 1 ou de 0,01 : 1 até 0,02: 1.

lonômeros: Os ionômeros representam um tipo particular de polieletrólitos. Eles consistem, de preferência, essencialmente em copolímeros ionoméri- coseventualmente junto com íons, monômeros, comonômeros, oligômeros, co-oligômeros, polímeros, seus ésteres ou/e seus sais correspondentes. Co- polímeros por blocos e copolímeros de enxerto são considerados como sub- grupo dos copolímeros. Preferivelmente, os ionômeros são compostos à base de ácido acrílico/ácido metacrílico, etileno, propileno, estireno, seus(s) éster(es)ou/e seu(s) sal(sais) ou misturas com pelo menos um desses com- postos ionoméricos. A composição lubrificante ou/e o revestimento formado desta pode/podem ou não conter qualquer teor ou conter um teor de pelo menos um ionômero na faixa de 3 a 98% em peso, dos sólidos e substâncias ativas. Preferivelmente, o teor de pelo menos um ionômero importa de 5 a 95,10a90,15a85,20 a 80,25 a75,30 a 70, 35 a 65, 40 a 60 ou 45 a 55% em peso, dos sólidos e substâncias ativas da composição lubrificante ou/e do revestimento formado desta. Dependendo do espectro de propriedades desejadas e da aplicação de determinadas peças em bruto a modelar e pro- cessos de modelagem a frio, a composição da composição lubrificante ou/e do revestimento formado desta pode ser diferentemente orientada(o) e os- cilar muito.

A composição lubrificante ou/e o revestimento formado desta pode/podem conter preferivelmente pelo menos um ionômero com um teor essencial de pelo menos um copolímero, especialmente de um copolímero à base de poliacrila, polimetacrila, polietileno ou/e polipropileno. Um ionô- mero apresenta eventualmente uma temperatura de transição vítrea Tg na faixa de -30ºC a +40ºC, preferivelmente na faixa de -20 a +20ºC. O peso molecular do ionômero encontra-se preferivelmente na faixa de 2.000 a

15.000, de modo particularmente preferido, na faixa de 3.000 a 12.000 ou de4.000 a10.000.De modo particularmente preferido, a composição lubri- ficante ou/e o revestimento formado desta contém/contêm pelo menos um ionômero à base de acrilato de etileno ou/e metacrilato de etileno, preferi- velmente um com um peso molecular na faixa de 3.500 a 10.500 — de modo particularmente preferido, na faixa de 5.000 a 9.500 — ou/e com uma tempe- ratura de transição vítrea Tg na faixa de -20ºC a +30ºC. No caso de pelo menosumionômero à base de acrilato de etileno ou/e metacrilato de etileno, a proporção de acrilato pode importar em até cerca de 25% em peso. Um peso molecular um pouco mais elevado pode ser vantajoso para revesti- mentos que podem suportar um maior esforço. Porque houve indicações de tendência, de que um peso molecular mais elevado do ionômero e que uma viscosidade mais elevada da composição na faixa de temperatura de apro- ximadamente 100ºC até a ordem de grandeza de cerca de 300, 350 ou 400ºC têm efeito vantajoso sobre a capacidade de carga mecânica dos re- vestimento produzidos com esta e permite modelagens a frio mais pesadas. Eventualmente, especialmente durante a secagem ou/e na modelagem a frio pode realizar-se uma reticulação do ionômero, por exemplo, em cada caso, com pelo menos uma amina, carbonato, epóxido, hidróxido, óxido, agente tensoativo ou/e com pelo menos um composto contendo grupos car- boxila. Quanto maior é a proporção do ionômero na composição lubrificante ou/e no revestimento, tanto modelagens a frio mais pesadas são possíveis em muitas formas de concretização. Alguns aditivos ionoméricos também servem para garantir a lubrificação e diminuir o atrito já no estágio inicial da modelagem a frio, especialmente na peça em bruto fria e na ferramenta fria. Isso é tanto mais importante, quanto mais simples ou/e mais fraca é a mo- delagem a frio e quanto mais baixa é a temperatura de modelagem.

O ponto de fusão do pelo menos um ionômero em muitas formas de concretização encontra-se preferivelmente na faixa de 30 a 85ºC. Sua temperatura de transição vítrea encontra-se preferivelmente abaixo de 35ºC. Pelo menos um ionômero é preferivelmente acrescentado como dispersão.

Não ionômeros: Além disso, na composição lubrificante ou/e no revestimento for- mado desta, especialmente no material polimérico orgânico, podem estar contidos outros componentes poliméricos orgânicos, tais como, por exem- plo, oligômeros, polímeros ou/e copolímeros à base de ácido acrílico/ácido metacrílico, amida, amina, aramida, epóxido, etileno, imida, poliéster, propi- leno, estireno, uretano, seu(s) éster(es) ou/e seu(s) sal(sais), que não são considerados como ionômeros (= "não ionômeros"). Para esse fim incluem- se, por exemplo, também polímeros/copolímeros à base de ácido acrílico, éster de ácido acrílico, ácido metacrílico, éster de ácido metacrílico, poliami- das inteiramente aromáticas, poliésteres inteiramente aromáticos, poli-imi- das inteiramente aromáticas ou/e acrilatos de estireno. Copolímeros por blo- cose copolímeros de enxerto são considerados como subgrupo dos copolí- meros.

Dependendo da forma de concretização, eles servem para au- mentar a viscosidade a temperatura elevada, como lubrificantes, como lu- brificantes de alta temperatura, para elevar a viscosidade especialmente na faixade temperatura de 100 até 250, de 100 até 325 ou mesmo de 100 até 400ºC, como substâncias resistentes a alta temperatura, como substâncias com propriedades ceráceas, como espessantes (= reguladores de viscosi- dade), como aditivos, para obter faixas de amolecimento/pontos de amole- cimento ou/e faixas de fusão/pontos de fusão adicionais ou/e para a formu- laçãoda composição lubrificante com várias faixas de amolecimento/pontos de amolecimento ou/e faixas de fusão/pontos de fusão em certos intervalos de temperatura. Entre outros, alguns polímeros/copolímeros contendo acrila e alguns acrilatos de estireno podem atuar como espessantes.

Polietileno ou polipropileno podem ser preferivelmente modifica- dos por propileno, etileno, seus polímeros correspondentes ou/e por outros aditivos, tal como acrilato. Eles podem apresentar preferivelmente proprie- dades ceráceas. Eles podem apresentar preferivelmente pelo menos uma faixa de amolecimento/ponto de amolecimento ou/e pelo menos uma faixa de fusão/ponto de fusão na faixa de 80 a 250ºC.

Os polímeros ou/e copolímeros dessas substâncias apresentam preferivelmente um peso molecular na faixa de 1.000 até 500.000. Substân- cias individuais apresentam preferivelmente um peso molecular na faixa de

1.000 até 30.000, outras, um na faixa de 25.000 até 180.000 ou/e na faixa de 150.000 até 350.000. Substâncias de peso molecular particularmente alto podem ser usadas como espessantes. Uma adição de acrilato ou/e de acri- lato de estireno também pode atuar como espessante. Em algumas formas de concretização, um, dois, três, quatro ou cinco diferentes não ionômeros foram ou são acrescentados à composição lubrificante contendo ionômero ou/e ao revestimento. A composição lubrificante ou/e o revestimento for- mado desta não apresenta/apresentam preferivelmente nenhum teor ou um teor de pelo menos um não ionômero na faixa de 0,1 a 90% em peso, dos sólidos e substâncias ativas. De modo particularmente preferido, o teor do pelo menos um não ionômero importa em 0,5 até 80, 1 até 65, 3 até 50, 5 até 40, 8 até 30, 12 até 25 ou 15 até 20% em peso, dos sólidos e substâncias ativas da composição lubrificante ou do revestimento.

Tanto os ionômeros individuais ou os pré-misturados, como tam- bém os não ionômeros individuais ou os pré-misturados podem ser acres- centados em cada caso, independentes uns dos outros, como solução, so- lução coloidal, dispersão ou/e emulsão à composição lubrificante aquosa.

De modo particularmente preferido, a composição lubrificante contém como não ionômeros, que não são ceras no sentido desse pedido de patente: a) 0,1 a 50% em peso e especialmente 5 a 30% em peso, essencialmente de polietileno ceráceo ou/e de polipropileno ceráceo em cada caso com pelo menos uma faixa de amolecimento/ponto de amolecimento ou/e faixa de fu- são/ponto de fusão acima de 120ºC, b)O01a16%em peso e especialmente 3 a 8% em peso, essencialmente de poliacrilato com um peso molecular na faixa de 4.000 a 1.500.000 — de modo particularmente preferido, na faixa de 400.000 a 1.200.000 — ou/e c) 0,1 a 18% em peso e especialmente 2 a 8% em peso, de polímero/copo- límero à base de estireno, ácido acrílico ou/e ácido metacrílico com um peso molecular na faixa de 120.000 a 400.000 ou/e com um ponto de transição vítrea Tg na faixa de 30 a 80ºC.

Os ionômeros ou/e não ionômeros podem estar pelo menos par- cialmente presentes, especialmente os componentes de ácido acrílico dos polímeros de acordo com b) e c), preferivelmente em condições de aplica- ção, parcialmente, especialmente na parte preponderante ou inteiramente, comosais de cátions inorgânicos ou/e orgânicos. Caso o não ionômero tam- bém esteja contido na composição lubrificante, a relação de peso do teor de ionômero(s) para não ionômero(s) encontra-se preferivelmente na faixa de 1:3 até 50 : 1, de modo particularmente preferido, na faixa de 1: 1 até 35: 1,de 2: 1 até 25: 1,de 4: 1 até 18: 10de8:1até 12:11.

A composição lubrificante ou/e o revestimento preparado com esta apresenta/apresentam um teor total em cada caso de pelo menos um ionômero ou/e não ionômero preferivelmente de zero ou na faixa de 3 a 99% em peso, dos sólidos e substâncias ativas. De modo particularmente prefe- rido, esse teor importa em 10 até 97, 20 até 94, 25 até 90, 30 até 85, 35 até 80,40 até 75,45 até 70, 50 até 65 ou 55 até 60% em peso, dos sólidos e substâncias ativas da composição lubrificante ou/e do revestimento. Aqui são incluídos espessantes à base de não ionômeros. Dependendo das con- dições de aplicação planejadas e processos de modelagem a frio e depen- dendo da formação da composição lubrificante ou/e do revestimento, o teor deionômero(s) ou/e não ionômero(s) pode oscilar em amplos limites. Pelo menos um teor de pelo menos um ionômero é particularmente preferido.

Preferivelmente, todo o material polimérico orgânico — esse termo deve compreender ionômero(s) ou/e não ionômero(s), mas não ceras — tem um índice de acidez médio na faixa de 20 até 300, de modo particu- larmente preferido, na faixa de 30 até 250, de 40 até 200, de 50 até 160 ou de 60 até 100. O termo "todo o material polimérico orgânico" deve compre- ender ionômero(s) ou/e não ionômero(s), mas não ceras.

Agentes de neutralização: É particularmente vantajoso, se pelo menos um ionômero ou/e pelomenos um não ionômero é pelo menos parcialmente neutralizado, pelo menos parcialmente saponificado ou/e está pelo menos parcialmente pre- sente como pelo menos um sal orgânico na composição lubrificante ou/e no revestimento.

O termo "neutralização" significa, aqui, a reação, pelo menos parcial, de pelo menos uma substância polimérica orgânica com um teor de grupos carboxila; isto é, especialmente de pelo menos um ionômero ou/e pelo menos um não ionômero, com um composto básico (= agente de neu-

tralização), para formar pelo menos parcialmente, um sal orgânico (forma- ção de sal). Caso aqui também seja reagido pelo menos um éster, é possível falar de saponificação.

Para a neutralização da composição lubrificante uti- liza-se como agente de neutralização, preferivelmente, em cada caso, pelo menos uma amina primária, secundária ou/e terciária, amoníaco ou/e pelo menos um hidróxido — por exemplo, hidróxido de amônio, pelo menos um hidróxido de metal alcalino, tal como, por exemplo, hidróxido de lítio, sódio ou/e potássio ou/e pelo menos um hidróxido de metal alcalino-terroso.

Par- ticularmente preferida é a adição de pelo menos uma alquilamina, de pelo menos um aminoálcool ou/e de pelo menos uma amina relacionada, tal como, por exemplo, em cada caso pelo menos uma alcanolamina, um ami- noetanol, um aminopropanol, uma diglicolamina, uma etanolamina, uma eti- lenodiamina, uma monoetanolamina, uma dietanolamina ou/e uma trietano- lamina, especialmente dimetiletanolamina, 1-(dimetilamino)-2-propanol ou/e 2-amino-2-metil-1-propanol (AMP). O pelo menos um sal orgânico, especi-

almente pelomenos um sal de cátions inorgânicos ou/e orgânicos, tais como íons de amônio, pode ser formado, por exemplo, através da adição de pelo menos um agente de neutralização a pelo menos um ionômero ou/e a pelo menos um não ionômero ou/e a uma mistura, que contém pelo menos um desses materiais poliméricos orgânicos e eventualmente pelo menos um ou-

trocomponente, tal como, por exemplo, pelo menos uma cera ou/e pelo me- nos um aditivo.

A formação do sal pode ser efetuada antes ou/e durante a produção da composição lubrificante ou/e na composição lubrificante.

O agente de neutralização, especialmente pelo menos um aminoálcool, muitas vezes forma sais correspondentes na faixa de temperatura da temperatura ambiente até cerca de 100ºC, especialmente a temperaturas na faixa de 40 a 95ºC, com pelo menos um ionômero ou/e com pelo menos um não ionô-

mero. Presume-se, que em algumas formas de concretização, especial- mente pelo menos um aminoálcool, o agente de neutralização pode reagir quimicamente com o óxido ou/e silicato hidrossolúvel, aquoso ou/e ligável com água e, nesse caso, forma o produto de reação que se comporta de forma vantajosa para a modelagem a frio.

Em várias variantes de concretização, foi provado como sendo vantajoso, acrescentar pelo menos uma amina, especialmente pelo menos um aminoálcool, um ionômero individual, um não ionômero individual, a uma mistura contendo pelo menos um ionômero ou/e a uma mistura contendo pelomenos um não ionômero primeiro na produção da composição lubrifi- cante aquosa. A adição prévia é vantajosa, para possibilitar reações para sais orgânicos. Via de regra, as aminas reagem com cada material polimé- rico orgânico, que contém grupos carboxila, desde que as temperaturas para as reações sejam suficientemente altas. Essas reações são preferivelmente efetuadas aproximadamente na temperatura ou acima das temperaturas do ponto de fusão/faixa de fusão dos compostos poliméricos correspondentes. Quando a temperatura permanece abaixo do ponto de fusão/faixa de fusão do composto polimérico correspondente, muitas vezes não será efetuada nenhuma reação para um sal orgânico. Isso, então, não poderá facilitar a purificação da peça em bruto modelada. Como alternativa, permanecem, então, apenas as possibilidades, de reagir os compostos poliméricos corres- pondentes em separado e de forma cara com alta pressão e temperatura elevada ou/e acrescentar substâncias já reagidas dessa maneira à compo- sição lubrificante. Composições lubrificantes aquosas com uma adição de amoníaco preferivelmente não deveriam ser aquecidas acima de 30ºC. Composições lubrificantes aquosas com uma adição de pelo menos uma amina deveriam ser preferivelmente mantidas em uma faixa de temperatura de 60 a 95ºC, na qual se realizam muitas reações para sais de amina.

A adição de pelo menos um agente de neutralização, tal como, porexemplo, pelo menos de uma amina ou/e pelo menos um aminoálcool, ajuda a tornar o material polimérico orgânico mais hidrossolúvel ou/e mais dispersível em água. As reações para sais correspondentes decorrem pre- ferivelmente com materiais poliméricos orgânicos hidrossolúveis ou/e dis- persíveis em água. É particularmente preferível, que o pelo menos um agente de neutralização, especialmente pelo menos uma amina, seja acres- centada à composição lubrificante aquosa precocemente durante a mistura dos vários componentes e como resultado, eventualmente pelo menos um material polimérico orgânico já contido ou/e pelo menos um material polimé- rico orgânico acrescentado subsequentemente é pelo menos parcialmente neutralizado.

Preferivelmente, o agente de neutralização é acrescentado em excesso ou/e está contido na composição lubrificante ou/e no revestimento em excesso.

O pelo menos um agente de neutralização, especialmente o pelo menos um aminoálcool, também pode ser usado aqui também para ajustar ovalorde pH de uma mistura ou da composição lubrificante aquosa.

Os sais orgânicos têm a vantagem comparados com os ionôme- ros ou/e comparados com os não iônômeros, de que muitas vezes eles são melhor hidrossolúveis ou/e melhor dispersíveis em água do que os ionôme- ros ou/e não ionômeros correspondentes. Com isso, via de regra, os reves- timentos e depósitos da modelagem a frio podem ser removidos melhor da peça em bruto modelada. Com os sais orgânicos resultam frequentemente limites de amolecimento/pontos de amolecimento ou/e limites de fusão/pon- tos de fusão mais baixos, o que é muitas vezes vantajoso. Para as condi- ções de processamento desejadas, resultam eventualmente, também, me- lhores propriedades de lubrificação.

Como sais orgânicos preferem-se principalmente sais de amina ou/e sais de amônio orgânicos. Muito particularmente são preferidos sais de amina, pois após a aplicação da composição lubrificante eles não modificam sua composição de forma mais intensa e apresentam uma maior solubili- dadeem água ou/e dispergibilidade em água e, por isso, contribuem para remover o revestimento e os depósitos na peça modelada em bruto mais facilmente após a modelagem a frio. Nos sais de amônio orgânicos, ao con- trário, após a aplicação da composição lubrificante aquosa, o amoníaco es- capa rapidamente, o que pode representar não somente um odor desagra- dável, mas sim, também causa uma retrorreação dos sais de amônio para as substâncias poliméricas orgânicas originais, que depois são removidas pior do que os sais de amina. Nesse caso, resultam revestimentos quimica- mente resistentes e bastante resistentes em água. Ao usar hidróxido(s) como agentes de neutralização, resultam muitas vezes revestimentos bas- tante duros e frágeis, mas sensíveis à água.

O teor do pelo menos um agente de neutralização, especial- mente também do pelo menos um aminoálcool, na composição lubrificante pode — especialmente de acordo com o índice de acidez do ionômero ou do não ionômero — encontrar-se, no início da reação de neutralização, preferi- velmente em zero ou na faixa de 0,05 até 15, de 0,2 até 12, de 0,5 até 10, de0,8até8,de1até6,de 1,5 até 4 ou de 2 até 3% em peso, dos sólidos e substâncias ativas. Teores mais elevados podem ser vantajosos em algu- mas formas de concretização, especialmente com uma adição de uma amina, enquanto que em uma adição de amoníaco ou/e de pelo menos um hidróxido na maioria das formas de concretização, são selecionados teores um pouco mais baixos. A relação de peso dos teores de agente(s) de neu- tralização, especialmente também de aminoálcool(óis), para teores de ionô- mero(s) ou/e de não ionômero(s) ou/e para o teor total de material polimérico orgânico, encontra-se preferivelmente na faixa de 0,001 : 1 até 0,2 : 1, de modo particularmente preferido, na faixa de 0,003 : 1 até 0,15: 1, de 0,006 :1até01:10ude0,01:1até0,05:1.

A composição lubrificante de acordo com a invenção ou/e o re- vestimento formado desta não apresenta/apresentam nenhum teor ou um teor de pelo menos um sal orgânico, que foi preferivelmente formado através da neutralização, na faixa de 0,1 até 95 ou 1 até 90% em peso, dos sólidos e substâncias ativas. Preferivelmente, o teor de pelo menos um sal importa em 3 até 85, 8 até 80, 12 até 75, 20 até 70, 25 até 65, 30 até 60, 35 até 55 ou 40 até 50% em peso, dos sólidos e substâncias ativas da composição lubrificante.

A relação de peso dos teores de pelo menos um sal orgânico para teores de ionômero(s) ou/e não ionômero(s) na composição lubrificante ou/e no revestimento encontra-se preferivelmente na faixa de 0,01 : 1 até 100 : 1, de modo particularmente preferido, na faixa de 0,1 : 1 até 95: 1, de 1:1até90:1,de2:1até80:1,de3:1até60:1,de5:1até4do:1ou de 8: 1 até 20: 1. Ceras: De forma correspondente à definição usada nesse pedido de pa- tente uma cera deve significar um composto, que tem um ponto de fusão definido, que em estado fundido apresenta uma viscosidade bastante baixa e que é adequado, para ocorrer em forma cristalina.

Uma cera não apre- senta tipicamente nenhum ou nenhum teor essencial de grupos carboxila, é hidrófoba e quimicamente inerte em grande extensão.

A composição lubrificante ou/e ou revestimento formado desta pode conter preferivelmente pelo menos uma cera, especialmente em cada caso pelo menos uma cera de parafina, uma cera de carnaúba, uma cera de silicone, uma cera de amida, uma cera à base de etileno ou/e de um propileno ou/e uma cera cristalina.

Essa pode servir especialmente para au- mentar a capacidade de deslizamento ou/e fluência do revestimento que se forma ou/e formado, para separar peça em bruto e ferramenta, bem como para reduzir o atrito.

Preferivelmente, nenhuma cera ou um teor de pelo me- nos uma cera na faixa de 0,05 até 60% em peso, dos sólidos e substâncias ativas está contida na composição lubrificante ou/e no revestimento, de modo particularmente preferido e especialmente de acordo com as condi- çõesde aplicaçãoe composição química total, por exemplo, na faixa de 0,5 até 52, 1 até 40, 2 até 35, 3 até 30, 4 até 25, 5 até 20, 6 até 15, 7 até 12 ou 8 até 10% em peso, dos sólidos e substâncias ativas.

Preferivelmente, o teor da cera individual está contido em cada caso na faixa de 0,05 até 36% em peso, dos sólidos e substâncias ativas na composição lubrificante ou/e no revestimento, de modo particularmente preferido, na faixa de 0,5 até 30, 1 até 25, 2 até 20, 3 até 16, 4 até 12, 5 até 10 ou 6 até 8% em peso, dos sólidos e substâncias ativas.

Pelo menos uma cera pode apresentar preferivelmente um ta- manho médio de partícula na faixa de 0,01 até 15 um, de modo particular- mente preferido, na faixa de 0,03 até 8 um ou 0,1 até 4 um. Nesses tama- nhos de partículas, em muitas formas de concretização pode ser preferível, sea partícula de cera sobressai pelo menos, parcialmente, do revestimento formado.

É possível desistir da adição de pelo menos uma cera, especial- mente quando a modelagem a frio não é pesada demais ou/e quando está contido um teor mais elevado de ionômero, de substância cerácea ou/e de umóxidoou/e silicato hidrossolúvel, aquoso ou/e ligável com água. Somente na extrusão a frio com composições lubrificantes de teor de ionômero muito alto, é possível desistir da adição de uma cera. Na maioria das formas de concretização, contudo, a adição de pelo menos uma cera é vantajosa. O revestimento pelo menos parcialmente amolecido ou pelo menos parcial- mente fundido pode ligar-se à peça em bruto a ser modelada durante a mo- delagem a frio e pode formar um filme de separação entre a peça em bruto e a ferramenta. Por esse meio, por exemplo, podem ser evitadas estrias na peça em bruto.

A relação de peso dos teores de pelo menos uma cera para o teor total de ionômero(s) ou/e não ionômero(s) na composição lubrificante ou/e no revestimento formado desta encontra-se preferivelmente na faixa de 0,01 : 1 até 8: 1, de modo particularmente preferido, na faixa de 0,08 : 1 até 5:1,de 0,2: 1 até 3: 1,de 0,3: 1 até 2: 1, de 0,4 : 1 até 1,5: 1, de 0,5:1 até 1: 1 ou de 0,6 : 1 até 0,8: 1. Por esse meio, diferentes faixas de teores podem ser particularmente vantajosas: uma vez teores muito baixos, uma outra vez, teores muito altos. Um teor de cera comparativamente muito alto é recomendado na estiragem por deslizamento, no repuxamento profundo e nas modelagens maciças a frio leves até moderadamente pesadas. Um teor de cera comparativamente baixo foi provado como suficiente na extru- sãoafrio pesada ou em operações de estiragem por deslizamento compli- cadas, tais como, por exemplo, de peças maciças e de arame particular- mente grosso.

Particularmente preferido é um teor de duas, três, quatro ou de mais do que quatro diferentes ceras, especialmente aquelas, que apresen- tam limites de fusão/pontos de fusão ou/e viscosidades nitidamente distin- tos.

Nesse caso, é preferível, que a composição lubrificante ou/e o revesti- mento formado desta apresente vários limites de amolecimento/pontos de amolecimento ou/e limites de fusão/pontos de fusão consecutivos acima de uma faixa de temperatura mais elevada, que é percorrida pela modelagem a frio durante o aquecimento da peça metálica em bruto, especialmente de maneira tal, que resulte uma modificação essencialmente contínua das pro- priedades térmicas ou/e mecânicas ou/e da viscosidade da composição lu-

brificante ou/e do revestimento que amolece ou/e funde.

Muitas vezes, as ceras na composição lubrificante ou/e no re- vestimento formado desta apresentam pelo menos um limite de fusão/ponto de fusão na faixa de 50 a 120ºC (por exemplo, ceras de parafina), de 80 a —90ºC (por exemplo, cera de carnaúba), de 75 a 200ºC (por exemplo, ceras de amida), de 90 a 145ºC (por exemplo, ceras de polietileno) ou de 130 a 165ºC (por exemplo, ceras de polipropileno). Ceras com baixo ponto de fu- são também podem servir para garantir já no estágio inicial da modelagem a frio, especialmente na peça em bruto fria e na ferramenta fria, uma lubrifi- cação e reduzir o atrito.

Além disso, pode ser vantajoso, usar mesmo pelo menos duas ceras de baixo ponto de fusão — por exemplo, com pelo menos um limite de fusão/ponto de fusão Tm na faixa de 60 a 90 ou 65 a 100ºC — ou/e pelo menos duas ceras de ponto de fusão elevado — por exemplo, com pelo menos um limite de fusão/ponto de fusão Tm na faixa de 110 a 150 ou 130a160ºC -.lsso é especialmente vantajoso, quando essas ceras apre- sentam viscosidades nitidamente diferentes naquelas temperaturas reduzi- das ou elevadas na faixa do limite de fusão/ponto de fusão, pelo que é pos- sível ajustar uma determinada viscosidade na composição lubrificante aque- cida ou/e em fusão.

Dessa maneira, por exemplo, uma cera de amida de —altoponto de fusão pode ser menos viscosa do que uma cera de polietileno ou/e polipropileno de alto ponto de fusão.

As ceras são selecionadas de acordo com as condições de apli- cação, isto é, de acordo com a peça em bruto e sua complexidade, o pro- cesso de modelagem e a dificuldade da modelagem a frio e as temperaturas máximas a serem esperadas na superfície da peça em bruto, mas eventu- almentetambém em relação a certos limites de fusão/pontos de fusão acima do limite de processamento desejado, especialmente acima da faixa de tem- peratura desejada.

Lubrificantes sólidos e modificadores de abrasão: A composição lubrificante ou/e o revestimento formado desta pode/podem conter pelo menos um lubrificante sólido ou/e pelo menos um modificador de abrasão.

Especialmente vantajosa é pelo menos uma tal adi- ção na composição lubrificante, no revestimento formado desta ou/e no filme formado sobre um revestimento à base de pelo menos um lubrificante sólido, quando são exigidos altos graus de modelagem.

O teor total de pelo um lubrificante sólido ou/e de pelo menos um modificador de abrasão na com- posição lubrificante ou/e no revestimento formado desta, é preferivelmente zero ou encontra-se na faixa de 0,5 até 50, 1 até 45, 3 até 40, 5 até 35, 8 até 30, 12 até 25 ou 15 até 20% em peso, dos sólidos e substâncias ativas.

Caso necessário, por um lado, pelo menos um lubrificante sólido pode ser acrescentado à composição lubrificante ou/e, por outro lado, um filme, que contém pelo menos um lubrificante sólido pode ser aplicado sobe o revestimento produzido com uma composição lubrificante aquosa.

Usual- mente, trabalha-se, depois, com pelo menos um lubrificante sólido, se o re- vestimento livre de lubrificante sólido não é mais suficiente para a natureza epesoda modelagem a frio e para a complexidade da peça em bruto, mas sim, há o perigo, de ocorrer uma soldagem fria entre a peça em bruto e a ferramenta, que ocorram maiores imprecisões dimensionais na peça em bruto modelada ou/e que sejam obtidos graus de modelagem mais baixos do que os esperados nas condições de trabalho.

Pois via de regra, se ten- tarátrabalhar tanto quanto possível sem lubrificante sólido.

Como lubrificante sólido podem servir preferivelmente dissulfeto de molibdênio, sulfetos de tungstênio, sulfetos de bismuto ou/e carbono amorfo ou/e cristalino. Preferivelmente, por motivos da proteção ambiental, trabalha-se também sem metais pesados. Todos esses lubrificantes sólidos têm a desvantagem, de apresentar forte coloração e forte contaminação. Os lubrificantes sólidos sulfídicos têm a desvantagem, de que os sulfetos não são estáveis à hidrólise e são facilmente convertidos para ácido sulfuroso. O ácido sulfuroso pode provocar facilmente corrosão, se o revestimento con- tendo lubrificante sólido e os depósitos contendo lubrificante sólido não são removidos da peça em bruto logo após a modelagem a frio.

Os lubrificantes sólidos sulfídicos são especialmente necessá- rios na modelagem a frio pesada e, nesse caso, a temperatura média até alta resultante. Os aditivos de carbono são especialmente vantajosos a tem- peratura muito alta e com grau de modelagem mais elevado. Enquanto o dissulfeto de molibdênio pode ser empregado até temperaturas de cerca de 450ºC, o grafite pode ser usado até temperaturas de cerca de 1100ºC, sendo que, contudo, seu efeito lubrificante na modelagem a frio começa so- mente a cerca de 600ºC. Por isso, emprega-se frequentemente uma mistura de dissulfeto de molibdênio em pó, preferivelmente moída particularmente fina, junto com grafite ou/e carbono amorfo. Mas uma adição de carbono pode levar a uma carburação indesejada de um material de ferro. E uma adição de sulfeto no aço inoxidável pode levar mesmo a uma corrosão inter- cristalina.

A composição lubrificante de acordo com a invenção ou/e o re- vestimento formado desta, não apresenta/apresentam preferivelmente ne- nhum teor ou um teor de pelo menos um lubrificante sólido na faixa de 0,5 até50,1até4d4s,3 até 40,5 até 35, 8 até 30, 12 até 25 ou 15 até 20% em peso, dos sólidos e substâncias ativas.

Entre os outros modificadores de abrasão, na composição lubri- ficante podem ser usadas, por exemplo, pelo menos uma das seguintes substâncias: nitrato de metal alcalino, formiato de metal alcalino, propionato de metal alcalino, éster de ácido fosfórico — preferivelmente como sal de amina, tiofosfato, tal como, por exemplo, dialquilditiofosfato de zinco, tios-

sulfato ou/e pirofosfato de metal alcalino — o último preferivelmente combi- nado com tiossulfato de metal alcalino. Em muitas formas de concretização eles participam da formação de uma camada protetora ou/e de uma camada de separação para separar a peça em bruto e ferramenta e ajudam a evitar — soldagens a frio entre a peça em bruto e ferramenta. Mas, em parte, elas podem ter ação corrosiva. Pois os aditivos contendo fósforo ou/e enxofre, podem reagir quimicamente com a superfície metálica. A composição lubrificante de acordo com a invenção ou/e o re- vestimento formado desta, não apresenta/apresentam preferivelmente ne- nhum teor ou um teor de pelo menos um modificador de abrasão na faixa de 0,05 até 5 ou 0,1 até 4% em peso, dos sólidos e substâncias ativas, de modo particularmente preferido, na faixa de 0,3 até 3, de 0,5 até 2,5 ou de 1 até 2% em peso.

Aditivos: A composição lubrificante de acordo com a invenção ou/e o re- vestimento formado desta, pode/podem conter em cada caso, pelo menos um aditivo. Ela pode/podem conter pelo menos um aditivo selecionado do grupo que consiste em aditivos de proteção contra desgaste, aditivos de si- lano, elastômeros, agentes auxiliares de formação de filme, agentes de pro- teçãocontra corrosão, agentes tensoativos, desespumantes, agentes de de- curso, biocidas, espessantes e solventes orgânicos. O teor total de aditivos na composição lubrificante ou/e no revestimento formado desta encontra-se preferivelmente na faixa de 0,005 até 20, 0,1 até 18, 0,5 até 16, 1 até 14, 1,5 até 12, 2 até 10, 2,5 até 8, 3 até 7 ou 4 até 5,5% em peso, dos sólidos e substâncias ativas. Espessantes à base de não ionômeros são excluídos nesses teores e são considerados nos não ionômeros. Dependendo das condições de aplicação planejadas e processos de extrusão e dependendo da concretização da composição lubrificante ou/e do revestimento, o teor de e a seleção de aditivos pode oscilar em amplos limites.

Além disso, na composição lubrificante ou/e no revestimento for- mado desta, pelo menos uma das seguintes substâncias pode/podem ser preferivelmente usadas, para agir como aditivos de proteção contra des- gaste ou/e como modificadores de abrasão: substâncias poliméricas orgâ- nicas de estabilidade aumentada à temperatura, tais como, por exemplo, poliamidas em pó ou/e polímero contendo flúor, tal como, por exemplo, PTFE- nos quais as duas classes de substâncias pertencem aos não ionô- meros, silanos/silanóis/siloxanos (= adição de silano), polissiloxanos, mas também especialmente fosfatos contendo cálcio podem agir dessa maneira.

A composição lubrificante de acordo com a invenção ou/e o revestimento formado desta não apresenta/apresentam preferivelmente nenhum teor ou um teor de pelo menos uma substância orgânica de proteção contra des- gaste na faixa de 0,1 até 10 ou 0,5 até 8% em peso, dos sólidos e substân- cias ativas.

Preferivelmente, esse teor importa em 1 até 6, 2 até 5 ou 3 até

4% em peso, dos sólidos e substâncias ativas.

Em testes, várias soluções aquosas com pelo menos uma adi- çãode silano em concentrações na faixa de 5 até 50% em peso, especial- mente também uma solução a 8%, uma a 12% e uma a 18%, à base de pelo menos um silano/silanol/siloxano à base de y-aminopropiltrietoxissilano, di- aminossilano ou/e 1,2-bis(trimetoxissili)etano foram usadas para o pré-en- xágue da peça fosfatada em bruto, secada e depois revestida com a com- posição lubrificante.

Alternativamente, essa solução também pode ser mis- turada à composição lubrificante aquosa.

Nas duas variantes, essa adição agiu com um nítido aperfeiçoamento da capacidade de deslizamento.

Espe- cialmente para esse fim, podem estar contidos, em cada caso, um aciloxis- silano, um alcoxissilano, um silano com pelo menos um grupo amino, tal como um aminoalquilsilano, um silano com pelo menos um grupo de ácido succínico ou/e um grupo de anidrido de ácido succínico, um bis-silil-silano, um silano com pelo menos um grupo epóxi tal como um glicidoxissilano, um (met)acrilato-silano, um multi-sili-silano, um ureidossilano, um vinilsilano ou/e pelo menos um silanol ou/e pelo menos um siloxano de composição quimicamente correspondente, tal como os silanos mencionados acima, na composição lubrificante ou/e no revestimento.

Ela pode conter preferivelmente um elastômero, especialmente um polissiloxano terminado em hidróxi, preferivelmente com um peso mole- cular maior do que 90.000, para aumentar a capacidade de deslizamento e resistência ao risco, especialmente com um teor de 0,01 até 5 ou de 0,2 até 2,5% em peso, dos sólidos e substâncias ativas da composição lubrificante ou/edo revestimento.

Ela pode conter preferivelmente, pelo menos, um agente auxiliar de formação de filme para a produção de um revestimento orgânico ampla ou inteiramente fechado. Na maioria das formas de concretização, o reves- timento para a modelagem a frio não será completamente fechado, o que é totalmente suficiente para essa finalidade de emprego, se em seguida, ele é novamente removido da peça em bruto modelada. Caso, contudo, o re- vestimento deva permanecer pelo menos parcialmente, pelo menos parcial- mente sobre a peça em bruto modelada, em algumas formas de concretiza- ção a adição de pelo menos um agente auxiliar de formação de filme pode ser vantajosa. Uma formação de filme sob a ação de pelo menos um agente auxiliar de formação de filme pode ser especialmente efetuada junto com os não ionômeros correspondente, bem como, por exemplo, com vidro solúvel. O filme pode ser especialmente formado junto com ionômeros, não ionôme- ros, bem como, por exemplo, com vidro solúvel. A adição de agente(s) au- xiliar(es)de formação de filme compensa especialmente no caso de reves- timentos, que devem permanecer pelo menos parcialmente sobre a peça em bruto modelada após a modelação a frio, tais como, por exemplo, peças de direção. Por esse meio, a peça em bruto pode ser protegida ali por muito tempo contra corrosão. Como agentes auxiliares de formação de filme em- pregam-se usualmente álcoois de cadeia longa ou/e alcoxilatos. Preferivel- mente, empregam-se em cada caso pelo menos um butanodiol, um butilgli- col, um butildiglicol, um éter etilenoglicólico ou/e em cada caso pelo menos um éter polipropilenoglicólico, um politetrahidrofurano, um poliol de poliéter ou/e ou poliol de poliéster. Preferivelmente, o teor de agente(s) auxiliar(es) de formação de filme na composição lubrificante encontra-se na faixa de 0,03 até 5% em peso, dos sólidos e substâncias ativas da composição lubri- ficante ou/e do revestimento, de modo particularmente preferido, em 0,1 até

2% em peso. A relação de peso dos teores de formadores de filme orgânicos para teores de agentes auxiliares de formação de filme na composição lu- brificante encontra-se preferivelmente na faixa de 10 : 1 até 400 : 1, de 20 : 1 até 250 : 1 ou de 40 : 1 até 160 : 1, de modo particularmente preferido, na faixade50:1até130:1,de60:1até 110: 1 ou de 70: 1 até 100: 1.

A composição lubrificante de acordo com a invenção, pode con- ter preferivelmente pelo menos um agente de proteção contra corrosão, tal como, por exemplo, à base de carboxilato, ácido dicarboxílico, sal de amina orgânico, succinato ou/e sulfonato. Uma tal adição pode ser especialmente vantajosa nos revestimentos, que devem permanecer pelo menos parcial- mente por muito tempo sobre a peça em bruto modelada ou/e quando há o perigo de ferrugem, por exemplo, no “flash rusting”. O pelo menos um agente de proteção contra corrosão está preferivelmente contido em uma teor de 0,005 até 2% em peso, dos sólidos e substâncias ativas da compo- sição lubrificante ou/e do revestimento, de modo particularmente preferido, de 0,1 até 1,2% em peso.

A composição lubrificante pode conter preferivelmente, em cada caso, pelo menos um agente tenso-ativo, um desespumante, um agente de decurso ou/e ou biocida. Esses aditivos estão preferivelmente contidos, em cadacaso,em um teor de 0,005 até 0,8% em peso, dos sólidos e substân- cias ativas da composição lubrificante ou/e do revestimento, de modo parti- cularmente preferido, de 0,01 até 0,3% em peso.

Um agente tensoativo pode servir como agente de decurso. Pelo menos um agente tensoativo pode ser especialmente um agente tensoativo nãoiônico; este é preferivelmente um álcool graxo etoxilado com 6 a 20 gru- pos de óxido de etileno. O pelo menos um agente tensoativo está preferivel- mente contido em um teor de 0,01 a 2% em peso, de modo particularmente preferido, de 0,05 a 1,4% em peso. A adição de um desespumante pode ser vantajoso sob certas circunstâncias, para frear a tendência à formação de espuma, que também pode ser reforçada ou provocada especialmente por um agente tensoativo acrescentado.

A composição lubrificante pode conter preferivelmente pelo me- nos um espessante, que, como espessante orgânico polimérico, pertencem aos não ionômeros e ademais não aos não ionômeros, mas sim ao aditivo. Preferivelmente para esse fim, emprega-se em cada caso pelo menos um composto contendo uma amina primária ou/e terciária, uma celulose, um derivado de celulose, um silicato, tal como, por exemplo, um à base de ben- tonita ou/e pelo menos de um outro silicato de camada, um amido, um deri- vado de amido ou/e um derivado de açúcar. Ele está preferivelmente contido na composição lubrificante ou/e no revestimento formado desta em um teor de0,1até12oude1até6% em peso, dos sólidos e substâncias ativas da composição lubrificante ou/e do revestimento.

Além disso, eventualmente também pelo menos um solvente or- gânico ou/e pelo menos um promotor de dissolução pode ser acrescentado ou/e estar contido na composição lubrificante.

Na composição lubrificante ou/e no revestimento formado desta, preferivelmente, em cada caso, não estão contidos ou não estão contidos teores mais elevados (por exemplo, menos do que 0,5% em peso, dos sóli- dos e substâncias ativas da composição lubrificante ou/e do revestimento), de compostos contendo cloro, compostos contendo flúor, tais como, especi- almente polímeros/copolímeros contendo flúor, compostos à base de ou com um teor de isocianato ou/e isocianurato, resina de melamina, resina de fenol, polietilenimina, polioxietileno, acetato de polivinila, álcool polivinílico, éster polivinílico, polivinilpirrolidona, substâncias que agem corroendo com mais intensidade, de compostos de metais pesados não agradáveis ao meio ambiente ou/e venenosos, de boratos, cromatos, óxidos de cromo outros compostos de cromo, molibdatos, fosfatos, polifosfatos, vanadatos, tungste- natos, metais em pó ou/e de um sabão comum na modelagem a frio, tais como estearatos de metais alcalinos ou/e de metais alcalino-terrosos ou/e tais como outros derivados de ácidos graxos com um comprimento de ca- deia na faixa de cerca de 8 até cerca de 22 átomos de carbono. Especial- mente em formas de concretização, que são livres de não polímero, é pre-

ferível, não acrescentar nenhum agente auxiliar de formação de filme à com- posição lubrificante.

Composição total: A composição lubrificante apresenta em muitas formas de con- cretização um teor sólido e de substâncias ativas preferivelmente na faixa de 2 a 95% em peso, especialmente na faixa de 3 até 85, 4 até 70 ou 5 até 50, 10 até 40, 12 até 30 ou 15 até 22% em peso sendo que os teores resi- duais até 100% em peso, são ou somente água ou preponderantemente água com teores de pelo menos um solvente orgânico ou/e de pelo menos um promotor de dissolução.

Preferivelmente, a composição lubrificante aquosa é mantida em movimento antes de sua aplicação sobre a superfície metálica.

A composição lubrificante aquosa quando usada como o cha- mado concentrado, pode apresentar um teor sólido ou de substâncias ativas preferivelmente na faixa de 12 até 95, 20 até 85, 25 até 70 ou 30 até 55% em peso, como mistura de aplicação ("banho"), preferivelmente na faixa de 4 até 70, 5 até 50, 10 até 30 ou 15 até 22% em peso.

Em baixas concentra- ções, a adição de pelo menos um espessante pode ser vantajosa.

No processo de acordo com a invenção, os artigos conformados metálicos a serem modelados com a composição lubrificante podem ser umedecidos preferivelmente durante um tempo de 0,1 segundo até 1 hora.

A duração da umidificação pode depender do tipo, forma e tamanho dos artigos conformados, bem como da espessura da camada desejada do re- vestimento a ser produzido, em que, por exemplo, tubos longos são introdu- zidosmuitas vezes obliquamente na composição lubrificante, para que o ar pode escapar durante um período mais longo especialmente no interior do tubo.

A aplicação da composição lubrificante aquosa sobre a peça em bruto pode ser efetuada com todos os métodos usuais na técnica superficial, por exemplo, através de aplicação manual ou/e automática, através de pulveri- zação ou/e imersão e eventualmente adicionalmente através de esmaga- mento ou/e laminação, eventualmente em um processo de imersão contí- nuo.

Para otimizar a composição lubrificante, deve ser voltada aten- ção particular ao ajuste do valor de pH, à viscosidade nas temperaturas ele- vadas decorrentes, bem como à escolha das substâncias a serem acres- centadas para os limites de amolecimento/pontos de amolecimento ou/e li- mitesdefusão/pontos de fusão escalonados dos diversos componentes da composição lubrificante.

Nesse caso, os artigos metálicos conformados modelados a frio com a composição lubrificante podem ser umedecidos a uma temperatura preferivelmente na faixa da temperatura ambiente até 95ºC, especialmente a50a75ºC. Quando a temperatura durante a umidificação do artigo metá- lico moldado está abaixo de 45ºC, a secagem decorre usualmente de forma muito lenta sem medidas adicionais, tais como, por exemplo, re-enxágue mais forte com ar morno ou tratamento com calor de radiação; além disso, na secagem muito lenta pode ocorrer uma oxidação da superfície metálica, especialmente um enferrujamento, tal como, por exemplo, “flash rust”.

Nesse caso, forma-se um revestimento da composição lubrifi- cante, cuja composição química em cada variante não precisa estar de acordo com a composição de partida e com o teor da fase da composição lubrificante aquosa, mas concorda ampla e totalmente em muitas variantes de concretização. Na maioria das variantes de concretização, quase ou não ocorrem reações de reticulação.

Pois na maioria das formas de concretização trata-se preponde- rantemente ou inteiramente de uma secagem da composição lubrificante aquosa sobre a superfície metálica.

Preferivelmente, as substâncias acrescentadas são seleciona- das de maneira tal, que os limites de amolecimento/pontos de amolecimento ou/e limites de fusão/pontos de fusão dos componentes poliméricos indivi- duais (monômeros, comonômeros, oligômeros, co-oligômeros, polímeros ou/e copolímeros do material polimérico orgânico), eventualmente também dascerase eventualmente dos aditivos participantes são divididas pela faixa de temperatura, que é limitada pelos valores do ponto inicial temperatura ambiente ou temperatura elevada na faixa de 20, 50, 100, 150 ou 200ºC até

150, 200, 250, 300, 350 ou 400ºC. Através da divisão dos limites de amole- cimento/pontos de amolecimento ou/e limites de fusão/pontos de fusão dos componentes poliméricos orgânicos individuais, por exemplo, acima de 20 a 150ºC, acima de 30 ou 80 ou 120 a 200ºC, acima de 50 ou 100 ou 150 a 300ºC,aabrasão em cada faixa de temperatura, que é percorrida na mode- lagem a frio, é facilitada em cada caso por pelo menos uma substância amo- lecida ou/e fundida e, com isso, assegura-se usualmente também a mode- lagem a frio.

Revestimentos: A camada lubrificante (= revestimento) produzida com a compo- sição lubrificante de acordo com a invenção, apresenta tipicamente uma composição, que é ampla até inteiramente idêntica com a composição da composição lubrificante aquosa, considerando o teor de água, eventual- mente de solvente orgânico e eventualmente de outros componentes que evaporam, bem como da condensação, reticulação ou/e reações químicas eventualmente decorrentes.

O revestimento produzido com as composições lubrificantes de acordo com a invenção, é geralmente pretendido para facilitar a modelagem a frio e, em seguida, ser removido da peça em bruto modelada. Em formas de concretização particulares, tais como, por exemplo, no caso de eixos e peças de direção, a composição de acordo com a invenção, pode ser for- mulada de maneira tal, que o revestimento é particularmente adequado para uma permanência duradoura sobre uma peça em bruto modelada, por exemplo, utilizando um teor de pelo menos um endurecedor para uma reti- culação térmica, de pelo menos uma resina, que é adequada para um en- durecimento radical, tal como, por exemplo, um endurecimento UV, de pelo menos um fotoiniciador, por exemplo, para um endurecimento UV ou/e de pelo menos um agente auxiliar de formação de filme, para produzir um re- vestimento particularmente altamente valioso e em muitas variantes, fe- chado.Os revestimentos endurecidos, reticulados ou/e pós-reticulados po- dem representar uma resistência aumentada à corrosão e endurecimento em comparação com os revestimentos das formas de concretização restan- tes.

Como revestimentos particularmente altamente valiosos para maiores exigências ou para as maiores exigências mecânicas ou/e térmicas, foram provados aqueles, nos quais o revestimento líquido, secante ou/e seco, que foi aplicado com a composição lubrificante aquosa de acordo com a invenção, não mostra qualquer amolecimento mais forte a temperaturas de pelo menos 200ºC ou/e somente um amolecimento limitado ou nenhum amolecimento até pelo menos 300ºC.

Para a trefilação de arame foi provado como sendo vantajoso, se nas temperaturas superficiais do arame ao trefilar o arame ocorre um amolecimento ou/e fusão, pois dessa maneira, então, resultam superfícies metálicas uniformes, bonitas sem fiapos. O correspondente vale para outros processos de estiragem por deslizamento e para a extrusão a frio leve até

15. média.

O revestimento aplicado da composição lubrificante aquosa tem preferivelmente um peso de camada na faixa de 0,3 a 15 g/m?, especial- mente de 1 a 12, de 2a 9 ou de 3 a 6 g/Im?. A espessura de camada do revestimento é ajustada correspondentemente às condições de aplicação e nesse caso, pode estar especialmente presente em uma espessura na faixa de 0,25 a 25 um, preferivelmente na faixa de 0,5 a 20, de 1 a 15, de 2a 10, de 3 a 8 ou de 4 a 6 um.

Como peças em bruto a serem modeladas, utilizam-se na maio- ria cintas, chapas, aparas (= secções de arames, secções de perfis, peças redondas ou/e secções de tubos), arames, perfis ocos, perfis completos, va- ras, tubos ou/e artigos conformados modelados de forma mais complicada.

Os artigos metálicos conformados a serem modelados podem constituir-se fundamentalmente de qualquer material metálico. Preferivel- mente, eles constituem-se essencialmente de aço, alumínio, liga de alumí- nio, cobre, liga de cobre, liga de magnésio, titânio, liga de titânio, especial- mente de aço estrutural, aço altamente sólido, aço inoxidável ou/e de aço metalicamente revestido, tal como, por exemplo, aço aluminizado ou zin- cado.

Na maioria das vezes, a peça em bruto constitui-se essencialmente de aço.

Caso necessário, as superfícies metálicas das peças metálicas em brutoaserem modeladas ou/e as superfícies de seu revestimento me- talicamente revestido podem ser limpas em pelo menos um processo de limpeza, antes da utilização com a composição lubrificante aquosa, sendo que fundamentalmente, todos os processos de limpeza são adequados para esse fim.

A limpeza química ou/e física pode abranger principalmente um descascamento, radiação, tal como, por exemplo, calcinação, limpeza por jato de areia, decapagem mecânica, limpeza alcalina ou/e mordentação ácida.

A limpeza química é preferivelmente efetuada através de desengor- duramento com solventes orgânicos, através de limpeza com limpadores al- calinos ou/e ácidos, com mordentação ácida ou/e através de enxágue com água.

A mordentação ou/e radiação é principalmente usada para a decapa- gem das superfícies metálicas.

Nesse caso, é preferível, por exemplo, so- mente calcinar um tubo soldado de tira laminada após a soldagem e raspa- gem, por exemplo, mordentar, enxaguar e neutralizar um tubo sem costura ou, por exemplo, desengordurar e enxaguar uma apara de aço inoxidável.

Partes de aço inoxidável podem ser postas em contato tanto úmidas, quanto também secas com a composição lubrificante, pois não se espera uma fer-

rugem.

Caso necessário, os artigos metálicos conformados a serem mo- delados podem ser previamente revestidos antes da umidificação com a — composição lubrificante de acordo com a invenção.

Caso necessário, a su- perfície metálica da peça em bruto pode ser provida, antes da umidificação com a composição lubrificante de acordo com a invenção, com um revesti- mento metálico, que consiste essencialmente em um metal ou em uma liga de metal (por exemplo, aluminizada ou zincada). Por outro lado, a superfície metálica da peça em bruto ou seu revestimento metalicamente revestido pode ser provida(o) com um revestimento de conversão, pode ser especial-

mente oxalatado ou fosfatado. O revestimento de conversão pode ser pre- ferivelmente efetuado com uma composição aquosa à base de oxalato, fos- fato de metal alcalino, fosfato de cálcio, fosfato de magnésio, fosfato de man- ganês, fosfato de zinco ou fosfato de cristal misto correspondente, tal como, porexemplo, fosfato de ZnCa. Muitas vezes, os artigos metálicos conforma- dos também são umedecidos com a composição lubrificante sem revesti- mento, isto é, sem um revestimento de conversão anterior. O último, entre- tanto só é possível, se a superfície metálica da peça em bruto a ser mode- lada é previamente limpa quimica ou/e fisicamente.

Os artigos metálicos conformados são preferivelmente profun- damente secados, especialmente com ar quente ou/e calor de radiação, após o revestimento com a composição lubrificante. Isso é muitas vezes ne- cessário, porque, via de regra, os teores de água nos revestimentos inco- modam na modelagem a frio, porque senão o revestimento pode ser for- madoinsuficientemente ou/e porque pode ser formado um revestimento de pior qualidade. Nesse caso, um enferrujamento também pode ocorrer rapi- damente.

Surpreendentemente, o revestimento de acordo com a inven- ção, com secagem adequada, é de qualidade tão boa que, com manuseio cuidadoso dos artigos metálicos conformados revestidos, este não é danifi- cado e também não parcialmente corroído.

Os artigos metálicos conformados revestidos de acordo com a invenção, podem ser usados para a modelagem a frio, especialmente para a estiragem por deslizamento, por exemplo, de tubos, perfis ocos, varas, outros perfis completos ou/e arames, para alisamento ou/e estiramento pro- fundo, por exemplo, de cintas, chapas ou corpos ocos, por exemplo, para Corpos ocos, para a extrusão a frio, por exemplo, de secções de fios para elementos de ligação, tais como, por exemplo, para cavilhas ou/e peças em bruto para porcas ou parafusos, em que parcialmente também vários pro- cessos de modelagem a frio, eventualmente também variados, podem ser executados sucessivamente.

No processo de acordo com a invenção, a peça em bruto mode- lada, após a modelagem a frio, pode ser preferivelmente, pelo menos, par- cialmente limpa do revestimento residual ou/e dos depósitos da composição.

No processo de acordo com a invenção, caso necessário, o re- vestimento pode permanecer, pelo menos, em parte, permanentemente so- bre as peças em bruto modeladas após a modelagem a frio.

Do mesmo modo, o objeto é resolvido com uma composição lu- brificante de acordo com a invenção, para aplicar sobre uma peça em bruto a ser modelada e para modelar a frio.

O objeto também é resolvido com um revestimento, que foi for- mado a partir de uma composição lubrificante de acordo com a invenção.

Ele se refere também ao uso de uma composição lubrificante de acordo com a invenção, para aplicar sobre uma peça em bruto a ser mode- lada e para modelar a frio, bem como ao uso de um revestimento de acordo coma invenção, para modelar a frio e eventualmente também como reves- timento de proteção permanente.

Surpreendentemente, foi verificado, que já uma adição muito pe- quena de um óxido ou/e silicato hidrossolúvel, aquoso ou/e ligável com água, especialmente de vidro solúvel, contudo, do mesmo modo também uma grande adição, leva a um nítido aperfeiçoamento do revestimento de acordo com a invenção, que leva a uma modelagem a frio nitidamente aper- feiçoada, ademais, sob as mesmas condições e este pode ser utilizado na modelagem a frio mais forte do que nas composições lubrificantes compa- ráveis, livres desses compostos. Além disso, o revestimento de acordo com ainvenção, também pode ser empregado em modelagens a frio com efeito de maior força e com temperatura mais elevada sem adição de lubrificantes sólidos e sem aplicar uma camada separada de lubrificante sólido como re- vestimentos comparáveis sem essa adição. Além disso, essa adição tem também um nítido efeito de proteção contra corrosão.

Surpreendentemente também foi verificado, que a extrusão a frio — especialmente de aparas de aço — de acordo com a invenção, foi efe- tuada de forma particularmente pobre em corrosão e principalmente sem a ruptura da ferramenta, mesmo quando são usadas forças nitidamente mai- ores. Dessa maneira, é possível, tanto para o limite da pressão de compres- são extrema, quanto também para o limite da maior minimização de des- gaste na modelagem a frio, maior precisão da formação ou/e maior veloci- dadeda modelagem, produzir revestimentos, que podem ser reproduzidos de forma simples no processo de etapa única, por exemplo, por imersão, remoção e secagem e aplicados com baixos custos. Exemplos de acordo com a invenção e exemplos comparativos: Um concentrado lubrificante aquoso foi preparado sob agitação vigorosa com um misturador, sendo previamente introduzidos, inicialmente a água totalmente dessalinizada e eventualmente uma adição de um agente de neutralização, tal como, por exemplo, aminoálcool. Por um lado, nesse caso, as composições (A) foram preparadas com um aminoálcool, que inici- almente foram mantidos a temperaturas na faixa de 80 a 95ºC, por outro lado,foram preparadas composições (B) com um teor de amônio, que foram mantidas por todo o período de tempo à temperatura ambiente ou/e em até 30ºC. Os teores de aminoálcool ou íons de amônio serviram para a neutra- lização (= formação de um sal orgânico) ou para a obtenção de sais orgâni- cos na composição aquosa.

Fundamentalmente, o procedimento foi o mesmo com as com- posições lubrificantes (A) e (B) como misturas, concentrados lubrificantes e banhos. Inicialmente, acrescentou-se à água previamente introduzida o pelo menos um ionômero à base de acrilato de etileno, parcialmente como dis- persão. Para esse fim, a mistura (A) continuou a ser mantida a temperaturas nafaixade 80 a595ºC e a ser vigorosamente agitada com um misturador, para possibilitar a neutralização e formação de sal. Nesse caso, após algum tempo, resultou um líquido transparente. Nas misturas (B), o pelo menos um ionômero à base de acrilato de etileno foi acrescentado na forma de pelo menos uma dispersão de pelo menos um sal de amônio orgânico e conti- —nuoua ser vigorosamente agitado com um misturador. Em seguida, os não ionômeros foram acrescentados às misturas (A) e (B), inicialmente em forma dissolvida ou/e dispersa e depois em forma pulverizada e sob agitação vi- gorosa e de longa duração com um misturador.

Para esse fim, nas misturas (A), a temperatura foi novamente abaixada para a faixa de 60 a 70ºC.

Além disso, caso necessário, os outros aditivos, tais como biocida, umectante e agente de proteção contra corrosão e, finalmente, pelo menos um espes- sante foram acrescentados para ajustar a viscosidade.

Caso necessário, o respectivo concentrado foi filtrado e ajustado o valor de pH.

Para o revesti- mento das peças metálicas em bruto a serem modeladas, o respectivo con- centrado foi correspondentemente diluído com água totalmente dessalini- zadae caso necessário, ajustado o valor de pH.

Os banhos com a compo- sição lubrificante aquosa foram levemente agitados por longo período e mantidos a uma temperatura na faixa de 50 a 70ºC (banhos A) ou de 15 a

30ºC (banhos B). Depois, as aparas de aço de carbono endurecido C15, 1.0401 de90-120HB de cerca de 20 mm de diâmetro e cerca de 20 mm de altura são fosfatados não eletroliticamente (= sem corrente) com fosfato de ZnCa com uma proporção de zinco-cálcio de 70 : 30. O revestimento das aparas fosfatadas com a composição lubrificante polimérica e, na maioria das ve- zes, aquosa de acordo com a invenção, foi efetuado através da imersão por 1minutoe subsequente secagem durante 10 minutos a 60 a 65ºC na estufa de ar circulante.

Essas aparas secadas revestidas duas vezes foram mode- ladas, depois, a frio em uma prensa através de extrusão reversa com 300 t.

Nas tabelas 1 e 2, as composições lubrificantes e a aptidão dos revestimento formados com essas para revestimentos de fosfato de ZnCa são indicadas para certos procedimentos de modelagem a frio e seu grau de modelagem.

O restante para 100% em peso, formam os aditivos e lubri- ficantes sólidos, sendo listados apenas os últimos.

Como ionômeros foram usados acrilatos de etileno ou/e metacrilatos de etileno ("acrilato de etileno"). Com "polímero de amônio" são designados os sais de amônio poliméricos — orgânicos dos não ionômeros, que foram acrescentados como dispersões.

Enquanto na tabela diferentes quantidades e tipos de óxido ou/e silicato hi-

drossolúvel, aquoso ou/e ligável com água, tal como, por exemplo, vidro so- lúvel variam com a mesma composição básica, na tabela 2 são mostradas as mais diferentes composições básicas com um teor variado de vidro solú- vel. Entre os aditivos são listados apenas os lubrificantes sólidos, razão pela qualasoma dos sólidos e substâncias ativas não resulta em 100% em peso. Os ionômeros dos tipos A e C têm um peso molecular um pouco mais ele- vado e uma viscosidade de fusão nitidamente mais elevada (viscosidade a temperatura elevada especialmente no limite de amolecimento ou/e de fu- são) do que os ionômeros dos tipos B e D. Os ionômeros dos tipos A e B foram reagidos com um aminoálcool durante a produção da composição lu- brificante aquosa. Os ionômeros dos tipos C e D apresentam um teor de amônio e já foram acrescentados como sais orgânicos.

Tabela 1: Composições das composições lubrificantes aquosas com dados em porcento em peso, dos sólidos e substâncias ativas e a aptidão dos re- vestimentos formados com essas para revestimentos de fosfato de ZnCa para certos procedimentos de modelagem a frio e seu grau de modelagem para os mais diferentes tipos e quantidades de óxido ou/e silicato hidrosso- lúvel, aquoso ou/e ligável com água, tal como, por exemplo, vidro solúvel. Tabela 2: Composições das composições lubrificantes aquosas com dados em porcento em peso, dos sólidos e substâncias ativas e a aptidão dos re- vestimentos formados com essas para revestimentos de fosfato de ZnCa para certos procedimentos de modelagem a frio e seu grau de modelagem para as mais diferentes composições básicas com um teor variado de vidro solúvel com grau de modelagem que aumenta para a direita.

Procedimentos de modelagem a frio: AZ = alisamento, GZ = estiragem por deslizamento, HF = hidroformação, KFP = extrusão a frio, KS = recalque a frio, TP = prensagem oscilante, TZ = repuxamento profundo.

Lubrificantes sólidos: G = grafite, M = dissulfeto de molibdênio * = proporção excluída do cálculo e eventualmente excessiva, de maneira que a soma se encontra acima de 100% em peso, pois pelo menos uma parte dos ionômeros e não ionômeros está presente como sal. ** = jonômero

Continuação... pro o e : A o rem me o E Po e e e e e e

Continuação...

utilizável para GZ TZ AZ GZ HF/AZ GZ HF AZGZTZ AZ GZ KFP|AZ GZ KFP A a A A grau máximo de modelagem | moderado pesado pesado moderada- moderada- pesado mente pesado | mente — pe- sado

S

Nos testes da tabela 1 foi mostrado, que o vidro solúvel, espe- cialmente com um teor de sódio, em comparação com os outros óxidos ou/e silicatos hidrossolúveis, aquosos ou/e ligáveis com água, produziram os resultados nitidamente melhores para o aperfeiçoamento da modela- gemafrio. Já com uma adição de somente 0,5% em peso, dos sólidos e substâncias ativas de vidro solúvel, foi possível um nítido aumento do grau de modelagem, sem precisar acrescentar lubrificantes sólidos caros e usa- dos a contragosto ou/e precisar acrescentar como terceiro revestimento. Com uma adição de vidro solúvel de até cerca de 80% em peso, dos sóli- dose substâncias ativas, as composições lubrificantes eram utilizáveis para modelagens a frio pesadas. Quanto maior é a adição de vidro solúvel, tanto mais lisas e polidas são as peças em bruto modeladas. Com cerca de 80% em peso, dos sólidos e substâncias ativas de vidro solúvel, con- tudo, já foi possível observar um efeito desgastante mais forte e um efeito lubrificante reduzido com base nos teores comparativamente menores de material polimérico orgânico. Além disso, a força de compressão aumen- tou.

Nos ensaios da tabela 2, foi mostrado que o teor das composi- ções lubrificantes de acordo com a invenção, em diferentes componentes pode variar em ampla extensão. Nesse caso, por um lado, comprovou-se particularmente a adição de pelo menos um ionômero e de vidro solúvel, mas também de pelo menos duas ceras com temperaturas de fusão esca- lonadas. Essencialmente, a composição lubrificante e o revestimento for- mado desta podem ser aplicados mais, ou melhor, para modelagens pesa- das,se estiver contido um teor mais elevado de ionômero(s) ou um teor adicionalmente alto de pelo menos um lubrificante sólido. As composições lubrificantes dos exemplos 19 e 20 são particularmente adequadas para uma modelagem pesada, tal como a pressão por oscilação, com base no teor de grafite ou dissulfeto de molibdênio.

As composições lubrificantes de acordo com a invenção, pos- sibilitam revestimentos agradáveis ao meio ambiente, que de maneira sim- ples e a custos favoráveis são aplicados sobre peças metálicas em bruto e são adequados para modelagens a frio simples, moderadamente pesa- das ou/e particularmente pesadas.

Com base no emprego de sais orgâni- COS, OS revestimentos e respectivos depósitos podem ser removidos da peça em bruto modelada de maneira simples após a modelagem a frio.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para a preparação de peças metálicas em bruto para modelar a frio através da aplicação de uma camada de lubrificante (= revesti- mento) ou sobre uma superfície metálica ou sobre uma superfície metálica previamente revestida, caracterizado pelo fato de que a camada de lubrifi- cante é formada pelo contato da superfície com uma composição lubrificante aquosa, que contém um teor de pelo menos um óxido ou/e silicato hidrosso- lúvel, aquoso ou/e ligável com água, bem como um teor de material polimérico orgânico e sendo empregados como material polimérico orgânico principal- mente monômeros, oligômeros, co-oligômeros, polímeros ou/e copolímeros à base de ionômero, ácido acrílico/ácido metacrílico, epóxido, etileno, polia- mida, propileno, estireno, uretano, seu(s) éster(es) ou/e seu(s) sal(sais).

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição lubrificante ou/e o revestimento formado desta con- tém/contêm um teor de pelo menos um ionômero na faixa de 3 a 98% em peso, dos sólidos e substâncias ativas.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a composição lubrificante ou/e o revestimento formado desta contém/contêm um teor de pelo menos um óxido ou/e silicato hidrossolúvel, aquoso ou/e ligável com água, bem como um teor de pelo menos um ionô- mero, pelo menos um não ionômero ou /e pelo menos uma cera, bem como eventualmente um teor de pelo menos um aditivo.

4. Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o óxido ou/e silicato hidrossolúvel, aquoso ou/e ligável com água é em cada caso pelo menos um vidro solúvel, um sílica-gel, um sílica sol, um hidrosol de ácido silícico, um éster de ácido silícico, um sili- cato de etila ou/e em cada caso pelo menos um de seus produtos de precipi- tação, produtos de hidrólise, produtos de condensação ou/e produtos de rea- ção.

5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o teor de óxidos ou/e silicatos hidrossolúveis, aquosos ou/e ligáveis com água na composição lubrificante ou/e no revestimento for- mado desta, importa em 0,1 a 85% em peso, dos sólidos e substâncias ativas.

6. Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os ionômeros constituem-se essencialmente de copolímeros ionoméricos eventualmente junto com os íons, monômeros, comonômeros, oligômeros, co-oligômeros, polímeros, seus ésteres ou/e seus sais correspondentes.

7. Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a composição lubrificante ou/e o revestimento formado desta contém/contêm outros componentes poliméricos orgânicos, que não devem ser considerados como ionômeros (= "não ionômeros"), tais como, por exemplo, oligôêômeros, polímeros ou/e copolímeros à base de ácido acrílico/ácido metacrílico, amida, amina, aramida, epóxido, etileno, imida, po- liéster, propileno, estireno, uretano, seus ésteres ou/e seu(s) sal(sais).

8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a composição lubrificante ou/e o revestimento formado desta apre- senta/apresentam um teor de pelo menos um não ionômero na faixa de 0,1 a 90% em peso, dos sólidos e substâncias ativas.

9. Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos um ionômero ou/e pelo menos um não ionômero é pelo menos parcialmente neutralizado, pelo menos parcial- mente saponificado ou/e está pelo menos parcialmente presente como pelo menos um sal orgânico na composição lubrificante ou/e no revestimento.

10. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden- tes, caracterizado pelo fato de que para a neutralização da composição lubri- ficante utiliza-se em cada caso pelo menos uma amina primária, secundária ou/e terciária, amoníaco ou/e pelo menos um hidróxido como agente de neu- tralização, especialmente pelo menos um aminoálcool.

11. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden- tes, caracterizado pelo fato de que a composição lubrificante ou/e o revesti- mento formado desta contém/contêm pelo menos uma cera, especialmente em cada caso pelo menos uma cera de parafina, uma cera de carnaúba, uma cera de silicone, uma cera de amida, uma cera à base de etileno ou/e de pro- pileno ou/e uma cera cristalina.

12. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a composição lubrificante ou/e o revestimento formado desta contém/contêm um teor total de pelo menos uma cera na faixa de 0,05 a 60% em peso, dos sólidos e substâncias ativas.

13. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden- tes, caracterizado pelo fato de que a composição lubrificante ou/e o revesti- mento formado desta contém/contêm pelo menos um lubrificante sólido ou/e pelomenos um modificador de abrasão.

14. Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o teor total de pelo menos um lubrificante sólido ou/e de pelo menos um modificador de abrasão na composição lubrificante ou/e no reves- timento formado desta encontra-se preferivelmente ou em zero ou na faixa de 0,5a50% em peso, dos sólidos e substâncias ativas.

15. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden- tes, caracterizado pelo fato de que a composição lubrificante ou/e o revesti- mento formado desta contém/contêm pelo menos um aditivo selecionado do grupo consistindo em lubrificantes sólidos, modificadores de abrasão, aditivos de proteção contra desgaste, aditivos de silano, elastômeros, agentes auxili- ares de formação de filme, agentes de proteção contra corrosão, agentes ten- soativos, desespumantes, agentes de decurso, biocidas, espessantes e sol- ventes orgânicos.

16. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o teor total de aditivos na composição lubrificante ou/e no revestimento formado desta encontra-se na faixa de 0,005 a 20% em peso, dos sólidos e substâncias ativas.

17. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden- tes, caracterizado pelo fato de que as superfícies metálicas das peças metá- licasem bruto a serem modeladas a frio ou/e as superfícies de seu revesti- mento metalicamente revestido são limpas com a composição lubrificante aquosa antes do uso em pelo menos um processo de limpeza.

18. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden- tes, caracterizado pelo fato de que a superfície metálica da peça em bruto ou de seu revestimento metalicamente revestido é provida de um revestimento de conversão.

19. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden- tes, caracterizado pelo fato de que o revestimento de conversão é efetuado com uma composição aquosa à base de oxalato, fosfato de metal alcalino, fosfato de cálcio, fosfato de magnésio, fosfato de manganês, fosfato de zinco ou fosfato de cristal misto correspondente, tal como, por exemplo, fosfato de ZnCa.

20. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden- tes, caracterizado pelo fato de que a peça em bruto modelada é pelo menos parcialmente limpa do revestimento remanescente ou/e dos sedimentos da composição lubrificante após a modelagem a frio.

21. Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 19, ca- racterizado pelo fato de que o revestimento permanece pelo menos em parte permanentemente sobre a peça em bruto modelada após a modelagem a frio.

22. Composição lubrificante, caracterizada pelo fato de que é para aplicação sobre uma peça em bruto a ser modelada e para modelar a frio como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 16.

23. Revestimento, caracterizado pelo fato de que é formado a par- tir de uma composição lubrificante como definida na reivindicação 22.

24. Uso de uma composição lubrificante como definida em qual- quer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que é para aplicação sobre uma peça em bruto a ser modelada e para modelar a frio.

25. Uso de um revestimento como definido na reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que é para modelar a frio e eventualmente também como revestimento protetor permanente.