CS221426B1

CS221426B1 - Additive to separating and lubricating agents for the treatment of metal molds during hot forming of the material

Info

Publication number: CS221426B1
Application number: CS8782A
Authority: CS
Inventors: Igor Lanik; Otakar Havelka; Vladimir Belik; Ivan Zlesak; Jaroslav Vacha
Original assignee: Igor Lanik; Otakar Havelka; Vladimir Belik; Ivan Zlesak; Jaroslav Vacha
Priority date: 1982-01-05
Filing date: 1982-01-05
Publication date: 1983-04-29

Abstract

Vynález se týká přísady do dělicích a mazacích prostředků k ošetřování kovových forem při tvarování materiálu za tepla, například při tlakovém lití kovů, zápustkovém kování nebo tvarování skla, tvořených směsmi minerálních olejů, živočišných tuků a pevných alifatických alkánových sloučenin uhlovodíků vyšších členů homologické řady C17H36 až C30H62, případně emulzí těchto směsí ve vodě. Podstatou vynálezu je, že je tvořena 1 až 20 % hmotnostními jemně mleté tvrdé pryže s obsahem síry 25 až 40 % hmotnostních vztaženo· k hmotnosti kaučuku, o velikosti zrn 0,2 až 20.10-6 m.The invention relates to an additive for release agents and lubricants for treating metal molds during hot forming of materials, for example during pressure casting of metals, drop forging or glass forming, consisting of mixtures of mineral oils, animal fats and solid aliphatic alkane compounds of higher members of the homologous series C17H36 to C30H62, or emulsions of these mixtures in water. The essence of the invention is that it consists of 1 to 20% by weight of finely ground hard rubber with a sulfur content of 25 to 40% by weight based on the weight of the rubber, with a grain size of 0.2 to 20.10-6 m.

Description

Vynález se týká přísady do dělicích a mazacích prostředků k ošetřování kovových forem při tvarování materiálu za tepla, například při tlakovém lití kovů, zápustkovém kování nebo tvarování skla, tvořených směsmi minerálních olejů, živočišných tuků a pevných alifatických alkánových sloučenin uhlovodíků vyšších členů homologické řady C₁₇H₃₆ až C₃₀H₆₂, případně emulzí těchto směsí ve vodě.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to additives for separating and lubricating agents for treating metal molds in thermoforming, for example, metal die casting, die forging or glass forming, consisting of mixtures of mineral oils, animal fats and solid aliphatic alkane compounds of higher C ₁₇ H ₃₆ to C ₃₀ H ₆₂ , or an emulsion of these mixtures in water.

Podstatou vynálezu je, že je tvořena 1 až 20 % hmotnostními jemně mleté tvrdé pryže s obsahem síry 25 až 40 % hmotnostních vztaženo· k hmotnosti kaučuku, o velikosti zrn 0,2 až 20.10^-6 m.The invention is based on 1 to 20% by weight of finely divided hard rubber with a sulfur content of 25 to 40% by weight, based on the weight of rubber, with a grain size of 0.2 to 20.10 ^-6 m.

Dělicí a mazací prostředky, nanesené na pracovní líc formy, zabraňují přímému styku za tepla přetvářeného materiálu s povrchem formy, snižují povrchové napětí na rozhraní forma — roztavená slitina nebo sklovina, usnadňují zaplnění dutiny formy a usnadňují vyjímání výrobku z formy nebo zápustky.Separating and lubricating agents applied to the mold face prevent direct contact of the hot formed material with the mold surface, reduce surface tension at the mold-molten alloy or enamel interface, facilitate filling of the mold cavity, and facilitate removal of the article from the mold or die.

Dosud známé dělicí a mazací prostředky jsou tvořeny různými směsmi minerálních olejů, živočši-ných tuků, pevných alifatických alkánových sloučenin uhlovodíků vyšších členů homologické řady (¾¾ až (¾)]¾ a případně pigmentů pevných dělicích a mazacích látek, například síry, grafitu, sazí, mastku, skla, kysličníků železa, kysličníku titaničitého, hliníku, případně emulzí těchto směsí ve vodě. Je známo, že pro zvýšení perzistence síry přidává se tato do dělicích a mazacích prostředků ve formě p-olysulfidového kaučuku nebo měkké pryže. Vyhoření síry se tím zpomalí a doba účinnosti prodlouží. Současně dochází ke snížení povrchového- napětí taveniny. Nevýhodou těchto přísad je obtížné rozpouštění polysulfidového kaučuku nebo měkké pryže v dělicím a mazacím prostředku. V minerálních olejích se rozpouštějí pomalu, za zvýšených teplot a pří intenzívním míchání. Rozpouštění ve vodě je ještě obtížnější.The separation and lubricating agents known hitherto consist of various mixtures of mineral oils, animal fats, solid aliphatic alkane compounds of hydrocarbons of the higher members of the (¾¾ to (¾)) ologické series and optionally pigments of solid separating and lubricating agents, for example sulfur, graphite, carbon black , talc, glass, iron oxides, titanium dioxide, aluminum, or emulsions of these mixtures in water, it is known that to increase the persistence of sulfur, it is added to the separating and lubricating compositions in the form of p-olysulfide rubber or soft rubber. The disadvantage of these additives is the difficulty of dissolving the polysulfide rubber or soft rubber in the separating and lubricating agent, and dissolves slowly in mineral oils at elevated temperatures and with intensive stirring. Dissolution in water is even more difficult.

Tyto nevýhody odstraňuje přísada do dělicích a mazacích prostředků k ošetřování kovtových forem při tvarování materiálů za tepla například při tlakovém lití kovů, zápustkovém kování nebo tvarování skla, které jsou tvořeny zejména směsmi minerálních olejů, živočišných tuků a pevných alifatických alkánových sloučenin uhlovodíků vyšších členů homologické řady C₁₇H₃₆ až C₃₀H₆₂, případně emulzí těchto směsí ve vodě, podle vynálezu, jehož podstatou je, že je tvořena 1 až 20 % hmotnostními jemně mleté tvrdé pryže s -obsahem síry 25 až 40 proč. hmotnostních vztaženo- k hmotnosti kaučuku, o velikosti zrn 0,2 až 20 . IO^-6 m.These disadvantages are eliminated by the additive to the separating and lubricating agents for the treatment of the metal molds in the thermoforming of materials, for example by metal die casting, die forging or glass molding, consisting mainly of mixtures of mineral oils, animal fats and solid aliphatic alkane compounds. C ₁₇ H ₃₆ to C ₃₀ H ₆₂ , or an emulsion of these mixtures in water, according to the invention, which consists of 1 to 20% by weight of finely divided hard rubber having a sulfur content of 25 to 40 why. by weight, based on the weight of rubber, of a grain size of 0.2 to 20. IC ^-6 m.

-Tato tvrdá pryž je křehká a je ji možno mlít za normální teploty -na potřebnou zrnitost.-This hard rubber is brittle and can be milled at normal temperature -for the necessary grain size.

-Další výhoda spočívá v tom, že plnivo tvrdé pryže mohou tvořit ostatní pevné dělicí a mazací látky -v-e zvo-leném vzájemném poměru, například grafit, saze, mastek, sklo, kysličníky železa, kysličník titaničitý n-ebo hliník. Uvedené dělicí a mazací látky jsou vázány v zrníčkách pryže, která se připeče k horkému povrchu formy. Zpomalí se jejich oxidace a mechanické setření z povrchu formy, čímž se zvýší jejich účinnost.A further advantage is that the hard rubber filler can form other solid separating and lubricating agents in selected proportions, for example graphite, carbon black, talc, glass, iron oxides, titanium dioxide or aluminum. Said separating and lubricating substances are bound in granules of rubber which are baked to the hot mold surface. Their oxidation and mechanical wiping from the mold surface will be slowed, thereby increasing their efficiency.

Tímto způsobem lze snadno připravit vhodnou zrnitost i u jinak obtížně melit-elných látek, jako j-e například grafit. Další výhodou je, že homogenita přísad v -dělicím a mazacím prostředku je nezávislá na specifické hmotnosti jednotlivých složek.In this way, suitable grain sizes can also be readily prepared for otherwise difficult-to-melt materials such as graphite. A further advantage is that the homogeneity of the additives in the separating and lubricating agent is independent of the specific weight of the individual components.

Použití přísady podle vynálezu do dělicích a mazacích prostředků podle vynálezu objasňují následující příklady:The use of the additive according to the invention in the separating and lubricating agents according to the invention is illustrated by the following examples:

Příklad 1Example 1

V duplikátorovém kotli byl připraven dělicí a mazací prostředek o složení:A separating and lubricating agent was prepared in the duplicator boiler:

název hmotnostní díly směs lehkých a středních minerálních olejů 6 lanolin 4 směs etoxy-lovaných mastných alkoholů 2 kyselina olejová 1 jemně mletý grafit 2 karboxymethylcelulóza 3 ebonit (obsah síry 36 % hmotnostních] 18 voda 80name parts by weight mixture of light and medium mineral oils 6 lanolin 4 mixture of ethoxylated fatty alcohols 2 oleic acid 1 finely ground graphite 2 carboxymethylcellulose 3 ebonite (sulfur content 36% by weight) 18 water 80

Po zředění vodou byl tento dělicí a mazací prostředek použit na ošetřování formy při tlakovém odlévání hliníkové slitiny.After dilution with water, the separating and lubricating agent was used to treat the mold during die casting of the aluminum alloy.

Stabilizace grafitu na povrchu formy um-ožnila stupeň zředění vodou 1 : 25, zatímco u běžně používaného dělicího a mazacího prostředku stejného složení, avšak bez přísady ebonitu, byl za stejných ostatních podmínek stupeň zředění vodou 1 : 15.The stabilization of graphite on the mold surface allowed a degree of dilution with water of 1: 25, while for a commonly used separating and lubricating agent of the same composition but without the addition of ebonite, the degree of dilution with water was the same under the same other conditions.

P ř í k 1 a d 2 'V -duplikátorovém kotli byl připraven dělicí a mazací prostředek o složení podle příkladu 1 s tím, že obsah grafitu byl zvýšen na 4 hmotnostní díly, to je na 6 hmotnostních -dílů. Tento dělicí a mazací prostředek by-1 použit na ošetřování zápustky v technologii zápustkového kování. Jeho mazací a dělicí schopnost umožnila zředění vodou 1 : 15, zatímco u prostředku stejného složení, bez přísady ebonitu, byl za stejných ostatních podmínek vyhovující poměr 1 : 10. Příklad 3EXAMPLE 1 A separating and lubricating composition of the composition of Example 1 was prepared in a duplicator boiler with the graphite content being increased to 4 parts by weight, i.e. to 6 parts by weight. This separating and lubricating agent was used to treat die in die forging technology. Its lubricating and separating capability made it possible to dilute with water 1: 15, whereas for a composition of the same composition, without the addition of ebonite, a ratio of 1: 10 was satisfactory under the same other conditions.

V duplikátorovém -kotli byl připraven dělicí a mazací prostředek o složení podle příkladu 1 s tím, že dále by přidán 1 'hmotnostní -díl kysličníku železnatožel-ezitého. Prostředek podle příkladu 3 byl zkoušen při tlakovém 11tí železných slitin. Při zředění vodou v poměru 1 : 10 byl prostředek vhodný i pro středně složité odlitky, -kde prostředek stejného složení bez přísady ebonitu byl za stejných podmínek již nedostatečný.A separating and lubricating agent having the composition of Example 1 was prepared in a duplicator kettle, further adding 1 part by weight of iron (III) oxide. The composition of Example 3 was tested at a pressure of 11 ferrous alloys. At 1: 10 dilution with water, the composition was also suitable for moderately complex castings, where the composition of the same composition without the addition of ebonite was already insufficient under the same conditions.

Příklad 4Example 4

název hmotnostní díl směs lehkých a středních minerálních olejů 3.2 válcový olej 50 práškový grafit 15 práškový hliník 20 směs tuhých parafinických uhlovodíků 10 prášková pryž (obsah síry 32 % hmotnostních) 7Name Weight unit Mixture of light and medium mineral oils 3.2 Cylindrical oil 50 Powdered graphite 15 Powdered aluminum 20 Mixture of solid paraffinic hydrocarbons 10 Powdered rubber (sulfur content 32% by weight) 7

Prostředek byl použit pro ošetřování formy při tlakovém odlévání odlitků ze slitiny hliníku. Mazací účinky byly vyšší než u obdobných dělicích a mazacích prostředků, které neobsahují přísadu podle vynálezu. Interval ošetřování forem se prodloužil vůči intervalu, kterého bylo dosaženo u prostředku stejného složení bez přísady pryže za stejných ostatních podmínek.The composition was used to treat a mold in die casting of aluminum alloy castings. The lubricating effects were higher than those of similar separating and lubricating agents which do not contain the additive according to the invention. The treatment interval of the molds was extended to that achieved with a composition of the same composition without the addition of rubber under the same other conditions.

Příklad 5Example 5

V duplikátorovém kotil byl připraven dělicí a mazací prostředek o složení podle příkladu 4 s tím rozdílem, že grafit a hliník byly součástí pryže jako její plnivo. Bylo tedy přidáno celkem 42 hmotnostních dílů mleté pryže, která obsahovala 36 % hmotnostních grafitu a 47 % hmotnostních hliníku. Prostředek podle příkladu 5 vykazoval dlouhodobější účinnost ve formě, než prostředek podle příkladu 4 za ostatních stejných podmínek.A separating and lubricating agent having the composition of Example 4 was prepared in a duplicator boiler, except that graphite and aluminum were part of the rubber as its filler. Thus, a total of 42 parts by weight of ground rubber was added which contained 36% by weight of graphite and 47% by weight of aluminum. The composition of Example 5 exhibited longer-lasting efficacy in the mold than the composition of Example 4 under the same conditions.

Příklad 6Example 6

V míchací nádobě byl připraven dělicí a mazací prostředek o složení:A separating and lubricating agent was prepared in the mixing vessel with the following composition:

název hmotnostní díly směs středních a těžkých minerálních olejů 60 směs tuhých parafinických uhlovodíků 4 síra 7 ebonit 2 práškový grafit 4name parts by weight mixture of medium and heavy mineral oils 60 mixture of solid paraffinic hydrocarbons 4 sulfur 7 ebonite 2 powder graphite 4

Dělicí a mazací prostředek podle příkladu 6 byl použit pro (Ošetření forem při strojním lisování skla. Mazací účinky byly vyšší než u prostředku bez přísady podle vynálezu. Grafit byl na formě pevněji zakotven, což se projevilo zmenšením začernění skla. Rezistence mazacích a dělicích látek ve formě se prodloužila, což se projevilo zvětšením počtu tvarovacích cyklů na jedno namazání. Důsledkem byla snížená spotřeba maziva, snížený počet zašpiněných výrobků a zmenšení množství pyrolýzních zplodin.The separating and lubricating agent of Example 6 was used to (Mold treatment in machine glass pressing. The lubricating effect was higher than that of the non-additive composition of the invention. This resulted in a reduced number of molding cycles per lubrication, resulting in reduced lubricant consumption, reduced soiled products, and reduced pyrolysis products.

Příklad 7Example 7

V míchací nádobě byl připraven dělicí a mazací prostředek o složení podle příkladu 6 s tím rozdílem, že práškový grafit byl součástí tvrdé pryže jako její plnivo. Bylo tedy přidáno 6 hmotnostních dílů mleté pryže, která obsahovala 66 % hmotnostních grafitu. Prostředek podle příkladu 7 vykazoval větší perzistenci ve formě než prostředek podle příkladu 6.A separating and lubricating composition of the composition of Example 6 was prepared in the mixing vessel, except that the graphite powder was part of the hard rubber as its filler. Thus, 6 parts by weight of ground rubber, which contained 66% by weight of graphite, were added. The composition of Example 7 exhibited greater persistence in the mold than the composition of Example 6.

Velikost částic přísady mleté tvrdé pryže činila v příkladech 1, 2 a 3 0,1 až 2.10^-6metrů, v příkladech 4, 5, 6 a 7 5 až 20.10^_emetrů.The particle size of the milled additive was hard rubber in Examples 1, 2 and 3, from 0.1 to 2.10 ^-6 m, in Examples 4, 5, 6 and 7 ^_e 5 to 20.10 meters.

Ve všech případech se také zlepšila schopnost dělicího a mazacího prostředku vytvořit na povrchu formy celistvý film, snížilo se povrchové napětí mezi mazivem a formou a mezi výrobkem a formou.In all cases, the ability of the separating and lubricating agent to form an integral film on the mold surface was also improved, the surface tension between the lubricant and the mold and between the product and the mold were reduced.

Claims

• Additive to separating and lubricating agents for the treatment of metal molds in the thermoforming of materials, for example in metal die-casting, die forging or glass molding, consisting mainly of mixtures of mineral oils, animal fats and solid aliphatic alkane compounds. C ₁₇ H ₃₆ to C ₁₀ H ₆₂ or an emulsion of these mixtures in water, characterized in that it consists of 1 to 20% by weight of finely divided hard rubber having a sulfur content of 25 to 40 why. by weight, based on the weight of rubber, of a grain size of 0.2 to 20.10 ^-6 m.