DD210525A3 - Verfahren zur herstellung von ferritischem heizleiterdraht - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Metallurgie und ist anwendbar beim Herstellen von ferritischem Heizleiterdraht. Das Ziel der Erfindung besteht in einer oekonomischen Herstellung von qualitativ hochwertigem Heizleiterdraht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellungstechnologie wesentlich zu vereinfachen und so zu gestalten, dass Produktionsstoerungen weitestgehend eingeschraenkt, der Ziehsteinverschleiss gesenkt und die Werkstoffeigenschaften des Ausgangsmaterials nicht beeinflusst werden. Erfindungsgemaess wird das Ausgangsmaterial zunaechst auf eine Zwischenabmessung von kleiner 7mm umgeformt und dann unter Vermeidung des Aufbringens eines Schmiermitteltraegers mit einem homogenen Festschmierstoffilm ueberzogen, der keine die Lebensdauer des Heizleiterwerkstoffes beeintraechtigenden Bestandteile enthaelt. Anschliessend wird in einem mehrstufigen Trockenzug bis in den Feinzugbereich gezogen, wobei in der ersten Stufe der Umformgrad groesser 30% betraegt. Abschliessend wird der Draht unter Vermeidung der ueblichen Reinigungs- und Gluehprozesse bis auf seinen Enddurchmesser in einem Feinzug gezogen.

Description

Verfahren zur Herstellung von ferritischem Heizleiterdraht Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie und ist anwendbar bei der Herstellung von Heizleiterdraht aus ferritischem Ausgangsmaterial, ,
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen.
Beim Ziehen von Draht ist es notwendig, daß eine unmittelbare metallische Berührung zwischen Draht und Ziehstein unter den Belastungen des Umformvorganges verhindert wird· Dazu werden Schmierstoffsysteme eingesetzt, welche auf den Draht vor der Umformung aufgebracht werden müssen· Beim Umformen von Draht aus hochlegierten Werkstoffen, beispielsweise bei ferritischem Heizleitermaterial, werden an die Qualität der Schmierst off systeme besonders hohe Anforderungen gestellt· Das Schmierst off system besteht in solchen Fällen stets aus einer auf der Drahtoberfläche erzeugten Trägerschicht und einem danach aufgebrachten Schmiermittel· Die Trägerschicht wird vorzugsweise mit Kalk/Kochsalz in mehreren Teilstufen oder durch Oxalatieren oder Boraxen aufgebracht. Ferritischer Heizleiterdraht, der mit diesem Schmierstoffsystern überzogen ist, wird dann in einem mehrstufigen Trockenzug bis in den Feinzugbereich gezogen. Nach dem Trockenzug wird der Heizleiterdraht einer Reinigungs- und einer Glühbehandlung unterworfen und anschließend in einer mit hochwertigem Ziehöl gefüllten Naßziehmaschine bis auf seine Endabmessung umgeformt.
Sin Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß das Aufbringen der Trägerschicht einen nicht unwesentlichen technologischen und materialmäßigen Aufwand erfordert. Hinzu kommen die
Aufwendungen für das Entfernen der Reste der Tragerschicht vor dem Feinzug· Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß trotz der vor dem Peinzug durchgeführten Glühbehandlung und der Verwendung von hochwertigem Ziehöl der Verschleiß der in der ^abziehmaschine befindlichen Diamant-Ziehsteine relativ hoch ist, wodurch erhebliche Werkzeugkosten anfallen· Unbefriedigend ist auch, daß nach dem Verfahren^umgeformter ferritischer Heizleiterdraht nicht allen Qualitätserwartungen Eechnung trägt, insbesondere hinsichtlich seiner -Lebensdauer.
Ziel der Erfindung
Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung von Voraussetzungen für eine ökonomische Herstellung von qualitativ hochwertigem ferritischem Heiζleiterdraht·
Darlegung, des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Technologie der Herstellung von ferritischem Heizleiterdraht wesentlich zu vereinfachen und so zu gestalten, daß Produktionsstörungen weitestgehend eingeschränkt, der Ziehsteinverschleiß gesenkt und die Werkstoffeigenschaften des Ausgangsmaterials bei der Verarbeitung nicht negativ beeinflußt werden.
Diese Aufgabe ist nach der Erfindung mit einem Verfahren gelöst, bei dem das Ausgangsmaterial zunächst auf eine Zwischenabmessung von kleiner 7 Ma Durchmesser, vorzugsweise von etwa 2 mm, umgeformt und dann unter Vermeidung des Aufbringens eines Schmiermittelträgers mit einem homogenen Festschmierstoffilm überzogen wird, der keine die Lebensdauer des Heizleiterwerkstoffs beeinträchtigenden Bestandteile, wie Alkalimetalle, Halogensalze, Karbonate, Borate, Silikate und Polyphosphate enthält. Nach weiteren Merkmalen der Erfindung wird dieser Draht nachfolgend in einem mehrstufigen Trockenzug bis in den Peinzugbereich gezogen, wobei die erste
Ziehstufe mit einem Umformgrad von größer 30 % zum festen Aufprägen des Pestschmierstoffs auf den Draht durchgeführt wird. Außerdem sieht die Erfindung vor, daß der Draht abschließend unter Vermeidung der üblichen Reinigungs- und Glühprozesse einem Peinzug zur Umformung bis auf seinen Enddurchmesser zugeführt wird.
Im Rahmen der Umformung des Ausgangsmaterials auf-- die Zwischenabmessung kann eine Oberflächenbearbeitung zur Beseitigung von Verunreinigungen und Oberflächenfehlern durchgeführt werden. Vorteilhaft ist es, wenn'bei. der Umformung auf die Zwischenabmessung schmiermittelträgerfrei gearbeitet und als Schmiermittel Calciumstearat mit erhöhtem Oxidanteil, welches in einem organischen Lösungsmittel enthalten ist, verwendet wird. Zweckmäßig ist es, wenn der auf die Zwischenabmessung umgeformte Draht vor dem Überziehen mit dem Schmierstofffilm einer Glühung und einer Salzschmelzenbehandlung unterworfen wird. Dem Feinzug kann der Draht mit einem Pestschmierstoff-Restfilm behaftet oder mit einem nach dem -Trockenzug aufgebrachten festhaftenden, homogenen Pestschmierstoffilm zugeführt werden· Zum Aufbringen dieses Pestschmierstoffilms wird der Draht zweckmäßig durch ein flüssiges Schmiermittel geführt, welches aus Calciumstearat mit erhöhtem Oxidanteil in einem organischen Lösungsmittel besteht· Nach dem Aufbringen wird dieser Schmiermittelfilm getrocknet· Nach der Erfindung können bei einem mehrstufigen Peinzug zumindest einige der Stufen auch als 2?rockenzug durchgeführt werden· Der mehrstufige Peinzug wird unter Vermeidung von Zwischenglühungen durchgeführt· Zweckmäßigerweise wird der Draht im mehrstufigen Trockenzug mittels Druckdüsen umgeformt.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht im Wegfall einer Reihe üblicher Prozeßstufen. So wird beispielsweise das aufwendige Aufbringen einer !Trägerschicht für das Schmiermittel völlig eingespart. Weiterhin entfällt das Reinigen und Glühen des Eeizleiterdrahtes nach dem mehrstufigen Trockenzug· Außerdem sind beim erfindungs-
gemäßen Verfahren nachteilige Auswirkungen auf die Lebensdauer des Heizleiterdrahtes, wie sie aus den üblicherweise verwendeten Trägerschichten resultieren, ausgeschaltet· Hervorzuheben ist außerdem, daß mit der Erfindung ungewöhnlich hohe Gesamtumformgrade ohne Zwischenglühungen realisiert werden.1 Darüber hinaus sind die Voraussetzungen für ein Arbeiten mit höheren Ziehgeschwindigkeiten geschaffen. Überraschend ist, daß ein wesentlich geringerer Ziehsteinverschleiß eintritt, wodurch die Lebensdauer der im Peinzug verwendeten Diamantziehsteine beträchtlich, d.h. um cao 50 %, erhöht wird. Insgesamt werden mit der Erfindung die Voraussetzungen geschaffen, um ferritischen Heizleiterdraht in ausgezeichneter Qualität und mit niedrigsten Kosten produzieren zu können.
Ausführungsbeispiel
Ferritisches Heizleitermaterial der Stahlmarke 15 CrAlI5,5 in Form von Walzdraht mit einem Durchmesser von ca. 8 mm wird mit herkömmlicher Technologie auf eine Zwischenabmessung von 2 mm Durchmesser gezogen, wobei jedoch schmiermittelträgerfrei gearbeitet wird. Im Rahmen dieser Umformung wird eine Oberflächenbearbeitung in Form eines Schälvorgangs zur Erzielung einer glatten und von Oberflächenfehlern sowie von Verunreinigungen freien Drahtoberfläche durchgeführt. Nach der Umformung auf die Zwischenabmessung wird der Draht von chemischen Verunreinigungen und Schmiermittelresten befreit und einer Glühung sowie einer Salzschmelzenbehandlung unterworfen. Auf den so behandelten Draht wird direkt, d.h. unter Vermeidung des Aufbringens einer Schmiermittelträgerschicht, ein Schmiermittel aufgetragen, welches aus Calciumstearat mit erhöhtem Oxidanteil in Trichloräthylen besteht. Das Trichloräthylen enthält dabei 6 Gewichtsprozent Calciumstearat. Der auf dem Draht erzeugte Schmiermittelfilm wird nachfolgend getrocknet. Dabei entsteht ein homogener Pestschmierstoffilm des genannten Calciumstearats, der frei ist von die Lebensdauer des Heiζleitermaterials beeinträchtigenden Bestandteilen. Mit diesem Festschmierstoffilm wird der Draht nachfol-
gend mittels Druckdüsen mehrstufig trocken gesogen. Die Ziehfolge ist dabei 2,0/105/1,30/1,12/1,00/0,89/0,80. Der Gesamtumformgrad beträgt 84 %, wobei in der ersten Ziehstufe ein relativ hoher Umformgrad realisiert wird, nämlich 40 %. Der mit einem Schmierstoff-Restfilm behaftete 0,80 mm dicke Draht wird nachfolgend direkt einer Naßziehmaschine zum Feinzug bis auf seinen Enddurchmesser von 0,25 mm zugeführt. Die üblicherweise vor dem Feinzug bzw. bei einer Zwischenabmessung im Feinzugbereich erforderlichen Reinigungs- und Glühprozesse werden nicht vorgenommen.

Claims (2)

  1. -ρ.ϊ-.-findungsanspruch
    ο Verfahren zur Herstellung von Heizleiterdraht aus ferritischem Ausgangsmaterialj gekenn^cl--* '<unet dadurch, daß das Ausgangsmaterial zunächst in an sich bekannter Weise auf eine Zwischenabmessung von kleiner 7 mm Durchmesser, vorzugsweise von etwa 2 ram, umgeformt und dann unter Vermeidung des Aufbringens eines Schmiermittel trägers mit einem homogenen Pestschmierstoffilm überzogen wird, der keine die Lebensdauer des Heizleiterwerkstoffs beeinträchtigenden Bestandteile, wie Alkalimetalle, Halogensalze, Karbonate, Borate, Silikate und Polyphosphate enthält, und daß dieser Draht nachfolgend in einem mehrstufigen Trockenzug bis in den Peinzugbereich gezogen wird, Yi/obei die erste Ziehstufe mit einem Umformgrad von größer 30 % zum festen Aufprägen des Pestschmierstoffs auf den Draht durchgeführt wird, und daß abschließend der Draht unter Vermeidung der üblichen Reinigungs- und Glühprozesse einem Peinzug zur Umformung bis auf seinen Enddurchmesser zugeführt wird.
    2ο Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß im Rahmen der Umformung des Ausgangsmaterials auf die Zwischenabmessung eine Oberflächenbearbeitung zur Beseitigung von. Verunreinigungen und Oberflächenfehlern durchgeführt wird«,
    3ο Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Umformung auf die Zwischenabmessung schmiermittel trägerfrei durchgeführt wird»
    4„ Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei der Umformung auf die Zwisch enabmessung als Schmiermittel Galciumstearat.mit erhöhtem Oxidanteil in einem organischen Lösungsmittel verwendet wirdo
    -τ
    5. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß djr auf die Zv&schenabmessung umgeformte ^raht vor dem Überziehen mit dem Schmierstoffilm einer Glühung und einer Salzschmelaenbehanälung unterwcr-ien -wird.
    6· Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Draht dem Feinzug mit einem Festschmisrstoff-Restfilm behaftet oder mit einem nach dem Trockenzug aufgebrachten festhaftenden, homogenen Festschmierstoffilm zugeführt wird·
  2. 7. Verfahren nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Draht zum Aufbringen des Festschmierstoffilms durch ein flüssiges Schmiermittel geführt wird, welches aus CalGiumstearat mit erhöhtem Oxidanteil in einem organischen Lös» sungsmittel besteht, und anschließend getrocknet wird·
    8» Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei einem mehrstufigem Feinzug zumindest einige der Stufen als Trockenzug durchgeführt werden·
    9,! Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein mehrstufiger Feinzug unter Vermeidung von Zwischenglühungen durchgeführt wird.
    10· Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Draht im mehrstufigen Trockenzug mittels Druckdüsen umgeformt wird.
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