DD287425A5 - Verfahren zum regelbaren beschichten von metallischem umformgut - Google Patents

Abstract

Verfahren zum regelbaren Beschichten von metallischem Umformgut. Durch die Erfindung soll ein den technologischen Erfordernissen entsprechendes, bei kontinuierlichem Beschichtungsprozesz regelbares Schichtwachstum auf dem Umformgut realisiert werden. Gemaesz Erfindung erfolgt die Schichterzeugung durch ein Verfahren, bei dem das Umformgut ueber das gesamte Volumen auf eine Temperatur, die ueber der Temperatur des Beschichtungsmittels liegt, erwaermt wird, und bei dem die Temperatur des Umformgutes und/oder die Verweilzeit des Umformgutes im Beschichtungsmittel geregelt wird.{Metall; Umformen; Beschichten; Temperatur; Verweilzeit; Schichtdicke}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie. Die Anwendung der Erfindung ist möglich und zweckmäßig baim stufenlos oder stufenweise regelbaren Beschichten von Umformgut mit Schmiermittelträgern und/oder Schmiermitteln zum Zwecke einer nachfolgenden Umformung des Umformgutes.

Das Verfahren eignet sich besonders zum Aufbringen von Schmiermittelträgern und/oder Festschmierstoffen aus einer Dispersion oder Lösung auf das Umformgut, beispielsweise auf Drähte, Stangen, Stäbe oder Rohre, die für das Ziehen oder Walzen mit einem dafür geeigneten Sclimiermittelträger und/oder Schmiermittel versehen werden sollen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es sind Verfahren zum Aufbringen von Schmierstoffen auf metallisches Umformgut bekannt, bei denen zur Erzeugung einer festhaftenden, definiert dicken Festschmierstoffschicht auf dem Umformgut durch die Wahl der Oberflächentemperatur des Umformgutes, die Masse sowie die physikalische und chemische Struktur des Festschmierstoffilmes eingestellt wird (DD-WP 219124). Nachteilig ist bei diesen Verfahren, daß eine Regelung der auf der Oberfläche des Umformgutes abgeschiedenen Festschmierstoffschicht nur in Stufen, entsprechend dem Umformgrad, den Umformwerkzeugen und den Abkühlverhältnissen, erfolgen kann. Eine Variation der Abkühl Verhältnisse ist mit einer großen Regelträgheit behaftet und nur mit erhöhtem konstruktivem Aufwand zu bewältigen. Des weiteren ist ein Verfahren bekannt, bei welchem über eine Ringdüse am Auslaufspalt der Eieschichtungskammer mit einem Druckunterschied die Beschichtung geregelt wird. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die Trocknung erst nach dem Verlassen des Ringspaltes beginnt, was zu einer Tropfenbildung und somit zu einer über den Umfang inhomogenen Schicht führt. Weiterhin ist bekannt, daß die Aufbringung von Schmiermittelträgern nach Erwärmung im Bad mit einer übersättigten Lösung und nachfolgender Trocknung erfolgt. Beim Verlassen des Bades wird in einigen Fällen ein Teil des Schmiermittelträgers, der nicht adhäsiv gebunden werden kann, mit Hilfe einer Ringdüse abgeblasen. Infolge des schlechten Wärmehaushaltes ist die Menge der ausgetragenen Feststofffinteile stark begrenzt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, ein den technologischen Erfordernissen entsprechendes, bei kontinuierlichem Beschichtungsprozeß stufenlos oder stufenweise schnell regelbares Schichtwachstum auf dem Umformgut zu realisieren. Damit sollen die für den technologischen Prozeß erforderlichen Schichtparameter eingestellt werden und alle durch technologische Einflüsse hervorgerufenen Schwankungen, wie z.B. in der Konzentration oder der Temperatur des Beschichtungsmittels, der Temperatur oder der Durchlaufgeschwindigkeit des Umformgutes, durch Regelprozesse kompensiert werden. Als Beschichtungsmittel können Schmiermittelträger und/oder Feststoffschmiermittel in Dispersionen oder Lösungen verwendet werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum regelbaren Beschichten von metallischem Umformgut so zu gestalten, daß eine Ober den Umfang und Ober die Länge des Umformgutes homogene Schmiermittelträger· und/oder Schmiermittelschicht erzeugt wird. Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das metallische Umformgut im Durchlaufverfahren konduktiv oder induktiv stufenlos oder stufenweise regelbar über das gesamte Volumen auf eine Temperatur erwärmt wird, die mindestens 1OK über der Temperatur des Beschichtungsmittel, mindestens aber bei 30°C liegt und die um höchstens 200K über der Siedetemperatur der als Beschichtungsmittel verwendeten Dispersion oder Lösung liegt, mit dieser Eintrittstemperatur durch das Beschichtungsmittel mit einer Verweilzeit von mindestens 0,01 s geführt wird, wobei die Regelung der zu erzeugenden Schichtdicke auf dem Umformgui über die Änderung der Verweilzeit und/oder über die Änderung der Eintrittstemperatur in das Beschichtungsmittel erfolgt. Dabei kann die regelbare Erwärmung vor dem Eintritt in die verwendete Dispersion oder Lösung erfolgen. Es besteht die Möglichkeit, daß die regelbare Erwärmung sowohl vor dem Eintritt in das Beschichtungsmittel als auch während der Kontaktierung mit dem Beschichtungsmittel erfolgt. Weiterhin kann zusätzlich eine regelbare Erwärmung zur Verbesserung der Trocknung und/oder zur Verkürzung der Trockenzeit nach dem Austritt aus dem Beschichtungsmittel erfolgen. Zu einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Regelung der Schichtdicke auf dem Umformgut wird ein Sensor zur Messung der Schichtdicke an einer den technologischen Prozeß bestimmenden Stelle, bei sofortiger ein- oder mehrstufiger Umformung nach der Beschichtung des Umformgutes nach der ersten und/oder letzten mit dieser Schicht zu durchlaufenden Umformstufe, installiert.

Als Beschichtungsmittel eignen sich z. B. Kalk-, Borax- oder Phosphatlerungsbäder sowie in Dispersionen oder Lösungen vorliegende Festschmierstoffe.

Ausführungsbelsplel

Ein hochgekohlter Stahldraht der Materialgüte Mk 73 mit einem Durchmesser von 6,5 mm soll für eine nachfolgende Kaltumformung mit wasserdisperglerter Kalkselfe beschichtet werden. Der Draht wird mit Hilfe von Stromzuführungsrollen und eines Transformators im Durchlauf auf eine Temperatur von120°C aufgeheizt und mit einer Geschwindigkeit vonim· s"¹ durch das Beschichtungsmittel, das eine Temperatur von 80°C hat, geführt. Die Verweilzeit beträgt bei einer Länge der Beschlchtungskammer von 2m genau 2 Sekunden. Bei Einhaltung dieser technologischen Parameter wird eine Schichtmasse von 35g · m~² auf der Drahtoberfläche erzeugt. Mit einem geeigneten Sensor wird die Schichtdicke am Ende derTrockenstrecke oder nach der ersten Urnformstufe erfaßt, um über eine Rückkopplung die Temperatur des in das Beschichtungsmittel einlaufenden Drahtes zu regeln.

Claims (6)

1. Verfahren zum regelbaren Beschichten von metallischem Umformgut, gekennzeichnet dadurch, daß das metallische Umformgut im Durchlaufverfahren konduktiv oder induktiv stufenlos oder stufenweise regelbar über das gesamte Volumen auf eine Temperatur erwärmt wird, die mindestens 10 K über der Temperatur des Beschichtungsmittel, mindestens aber bei 3O⁰C liegt und die um höchstens 200K über der Siedetemperatur der als Beschichtungsmittel verwendeten Dispersion oder Lösung liegt, und mit dieser Eintrittstemperatur durch das Beschichtungsmittel mit ejner Verweilzeit von mindesten 0,01 s geführt wird, wobei die Regelung der zu erzeugenden Schichtdicke auf dem Umformgut über die Änderung der Verweilzeit und/oder über die Änderung der Eintrittstemperatur in das Beschichtungsmittel erfolgt.

2. Verfahren nach 1, gekennzeichnet dadurch, daß die regelbare Erwärmung vor dem Eintritt in die verwendete Dispersion oder Lösung erfolgt.

3. Verfahren nach 1, gekennzeichnet dadurch, daß die regelbare Erwärmung sowohl vor dem Eintritt in das Beschichtungsmittel als auch während der Kontaktierung mit dem Beschichtungsmittel erfolgt.

4. Verfahren nach 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß zusätzlich eine regelbare Erwärmung zur Verbesserung der Trocknung und/oder zur Verkürzung der Trockenzeit nach dem Austritt aus dem Beschichtungsmittel erfolgt.

5. Verfahren nach 1, gekennzeichnet dadurch, daß zur Regelung der Temperatur des Umformgutes ein geeigneter Sensor zur Messung der Schichtdicke auf dem Umformgut an einer den technologischen Prozeß bestimmenden Stelle installiert wird.

6. Verfahrennach 1 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß zur Regelung der Temperatur des Umformgutes bei sofortiger ein- oder mehrstufiger Umformung nach der Beschichtung ein geeigneter Sensor zur Messung der Schichtdicke nach der ersten und/oder letzten mit dieser Schicht zu durchlaufenden Umformstufe installiert wird.