DE1237248B - Schmieroel fuer Matrizen- und/oder Pressstempelwandungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Int. Cl.:

ClOm

Deutsche Kl.: 23 c -1/04

Nummer:

Aktenzeichen: Anmeldetag:

D 43375 IV c/23 c
17. Januar 1964
23. März 1967
5. Oktober 1967

Auslegetag:

Ausgabetag;

Patentschrift stimmt mit der Auelegeschrift überein

Bei der Fertigung von Sintererzeugnissen wird bekanntlich so verfahren, daß Pulver, etwa Eisenpulver, Dauermagnetpulver auf der Basis Aluminium—Nickel oder Aluminium—Nickel—Kobalt, Hartmetallpulver, Stahllegierungspulver, zunächst durch Einfüllen in ein Preßhohl und Zusammenpressen in diesem geformt und die so entstandenen Preßlinge dann durch Sintern weiterverarbeitet werden. Für die wirtschaftliche Fertigung von Sintererzeugnissen ist die Gestaltung des Preßvorganges sowie der Verbrauch an Preßmatrizen von besonderer Bedeutung.

Die Preßmatrize ist beim Preßvorgang und auch beim Ausstoßen der Preßlinge einem beachtlichen Verschleiß unterworfen. Die Höhe des Verschleißes, also der Matrizenabrieb, ist unter anderem vom Preßdruck, von der Rauhigkeit und Härte der Matrizenwandung sowie auch von der Härte und Form der zu pressenden Pulverteilchen abhängig.

Außer dem Matrizenverschleiß hängt von den genannten Faktoren aber auch die Homogenität, d. h. die Dichteverteilung im Preßling selbst ab. Je größer die Reibung zwischen dem zu pressenden Pulver und der Matrizenwandung bzw. dem auszustoßenden Preßling und der Matrizenwandung ist, desto ungleichmäßiger ist die Dichteverteilung im Preßling und desto mehr ist auch der Preßling beim Ausstoßen aus dem Preßhohl der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt.

Um die Reibung zwischen den zu pressenden Pulverteilchen bzw. dem Preßling einerseits und der Matrizenwandung andererseits zu erniedrigen, ist es bekannt, entweder dem zu pressenden Pulver preßerleichternde Zusätze beizumischen oder die Matrizenwandung mit preßerleichternden Mitteln zu benetzen. Hierzu kommen Stoffe wie Wasser, Alkohol, Glyzerin, Azeton, Äther, Benzol, Benzin, Schwefelkohlenstoff, Schmieröle, Graphitpulver, Stearinsäure, technische Ölsäure, Kampfer, Paraffin, Salizylsäure in Frage. Diese Stoffe können in konzentrierter oder verdünnter Form verwendet werden.

Unter den genannten Stoffen befinden sich solche, beispielsweise Wasser, Benzin, Alkohol, die praktisch nur in einzelnen Spezialfällen verwendet werden können. Andere Stoffe, wie technische Ölsäure, zeigen zwar eine gute Schmierwirkung, haben aber den Nachteil, daß sie mit den zu pressenden Stoffen, insbesondere bei Erwärmung, chemisch reagieren unter Bildung von Metallseifen. Diese Seifen werden bei höheren Temperaturen zersetzt, wobei eine Verkrackung des organischen Spaltproduktes eintritt und Kohlenstoff zurückbleibt. Diese Erscheinung ist in zahlreichen Fällen unerwünscht, und es besteht daher Schmieröl für Matrizen- und/oder
Preßstempelwandungen

Patentiert für:

Deutsche Edelstahlwerke Aktiengesellschaft,

Krefeld

Als Erfinder benannt:
Dr.-Ing. Karl Mauer, Krefeld;
Dipl.-Ing. Hans Grewe, Grefrath;
Horst Goldschmidt, Dortmund-Sölde

die Aufgabe, ein Schmiermittel zu schaffen, welches zwar einerseits die gute Schmierwirkung der technischen Ölsäure zeigt, andererseits aber bei Erwärmung vollständig oder doch praktisch vollständig entfernt wird.

Dieses Ziel konnte nun überraschenderweise dadurch erreicht werden, daß ein Gemisch aus 1 bis 10 Volumprozent technischer Ölsäure und 99 bis 90 Volumprozent eines organischen Lösemittels verwendet wird. Als Lösungsmittel wird Dekalin, Tetralin, Cyclohexanon, Methylcyclohexanon oder Äthylglykol verwendet. Bei Untersuchungen hat sich nämlieh gezeigt, daß die Schmierwirkung derartiger Ölsäurelösungen mit abnehmendem Ölsäuregehalt zunächst praktisch konstant bleibt, dann aber im Bereich sehr geringer Konzentrationen zunächst stark zunimmt und nach Überschreiten eines Maximums rapide abfällt bis auf die Schmierwirkung des reinen Lösemittels.

Genauere Untersuchungen haben gezeigt, daß innerhalb des angegebenen Konzentrationsintervalls noch Bereiche mit optimaler Schmierwirkung existieren, die aber von der Natur des zu pressenden Stoffes einerseits und von der Natur des Matrizenwerkstoffes andererseits abhängen. So hat sich beispielsweise gezeigt, daß sich beim Pressen von weichem, unlegiertem Eisenpulver in Stahl- oder Hartmetallmatrizen ein Schmiermittel mit 1 bis 5, vorzugsweise 2 Volumprozent technische Ölsäure besonders bewährt, welches in Dekalin oder Tetralin gelöst ist.

Zum Pressen von Magnetlegierungen auf der Basis Aluminium—Nickel oder Aluminium—Nickel—Kobalt in Stahl- oder Hartmetallmatrizen wird ein Schmiermittel mit 5 bis 10, vorzugsweise 8 Volum-

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prozent technische ölsäure verwendet, Rest Dekalin oder Tetralin.

Zum Pressen von metallischen Dauermagnetpulvern auf der Basis Aluminium—Nickel oder Aluminium—Nickel—Kobalt in Hartmetallmatrizen hat sich ein Schmiermittel bewährt, welches 2 bis 10, vorzugsweise 5 Volumprozent technische ölsäure enthält, die in Cyclohexanon, Methylcyclohexanon oder Äthylenglykolmonoäthyläther gelöst ist.

Das Ansteigen der Schmierwirkung der genannten Gemische bei sehr niedrigen Ölsäuregehalten spiegelt sich auch im Verlauf der Grenzflächenspannung derartiger Lösungen gegenüber Stahl bzw. Hartmetall wieder. Da die Bestimmung jedoch Schwierigkeiten bereitet, wurde zunächst der Verlauf der Grenzflächenspannung ölsäure—Dekalin—Glas ermittelt. Die gemessenen Werte sind in A b b. 1 graphisch dargestellt. Es ist zu erkennen, daß die Grenzflächenspannung bis etwa 30 Volumprozent Ölsäure zunächst linear abfällt. Unterhalb 30 Volumprozent ist wieder ein Anstieg zu beobachten und bei etwa 2 Volumprozent ein erneutes starkes Abfallen, dem dann ein Anstieg bis auf denjenigen Wert folgt, der der Grenzflächenspannung zwischen reinem Lösungsmittel und Glas entspricht.

Die eigentliche Schmierwirkung solcher Gemische läßt sich einfacher und genauer bestimmen durch Ermittlung der Kraft, die zum Ausstoßen eines Preßlings aus der Matrize erforderlich ist. Die A b b. 2 bis 5 zeigen Diagramme, in denen die Ausstoßkraft in Kilogramm bzw. Tonnen in Abhängigkeit vom ölsäuregehalt von technischer Ölsäure-Dekalin-Mischungen bzw. ölsäure—Cyclohexanon, Ölsäure— Methylcyclohexanon oder Ölsäure—Äthylenglykolmonoäthyläther dargestellt ist. In allen Fällen ist zu erkennen, daß die Ausstoßkraft im Konzentrationsbereich unter 10 Volumprozent technische ölsäure ein ausgeprägtes Minimum zeigt. Die Lage dieses Minimums ist, wie gesagt, abhängig vom zu pressenden Werkstoff einerseits und vom Matrizenwerkstoff andererseits. Diese Verhältnisse werden durch die A b b. 2 bis 5 wiedergegeben, und zwar in

A b b. 2 für eine Hartmetallmatrize, in der Alnico-Pulver gepreßt worden ist mit einem Verdichtungsdruck von 4,5 t/cm², in

A b b. 3 für eine Stahlmatrize, in der Elektrolyt-Eisenpulver gepreßt worden ist mit einem Verdichtungsdruck von 1,58 t/cm²

a) in der oberen Kurve mit einer 20-t-Universal-Prüfmaschine,

b) in der unteren Kurve auf einer 6-t-Pelissierpresse, in

A b b. 4 für den Fall, daß in einer Stahlmatrize Alnico-Pulver mit einem Preßdruck von 6 t/cm² auf einer 60-t-Presse gepreßt wurde und in

Abb! 5 für den Fall, daß in einer Stahlmatrize Alnico-Pulver mit einem Preßdruck von 6 t/cm² verdichtet wurde, wobei in Kurve I als Lösemittel Methylcyclohexanon, in Kurve II Cyclohexanon und in Kurve III Äthylenglykolmonoäthyläther diente.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verwendung eines Gemisches aus 1 bis 10 Volumprozent technischer Ölsäure und 99 bis 90 Volumprozent eines organischen Lösemittels als Schmieröl zum Schmieren von Matrizen und/ oder Preßstempelwandungen beim Pressen von metallischen oder nichtmetallischen Pulvern.

2. Verwendung von Dekalin, Tetralin, Cyclohexanon, Methylcyclohexanon oder Äthylenglykolmonoäthyläther als Lösemittel nach Anspruch 1.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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