DE1238140B

DE1238140B - Polishing fluid for the ball polishing process

Info

Publication number: DE1238140B
Application number: DE1958U0005813
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Werner Uhlig
Original assignee: WERNER UHLIG DIPL ING
Current assignee: WERNER UHLIG DIPL ING
Priority date: 1958-12-05
Filing date: 1958-12-05
Publication date: 1967-04-06

Description

Polierflüssigkeit für das Kugelpolierverfahren Es ist bekannt, Metalle mit Poliermitteln, die aus Wiener Kalk oder Bimsmehl oder Schmirgel oder Diamantstaub und Fetten wie Stearin bestehen, zu polieren. Das Polieren erfolgt durch Auftragen dieser festen Polierpasten auf rotierende Polierscheiben, wobei ein spiegelnder Hochglanz entsteht. Hierbei muß jedes Stück einzeln bearbeitet werden. Polierpasten mit einem Gehalt an oberflächenaktiven Stoffen sind bekannt. Sie sollen die bisher aus Stearin und Wachsen (als Bindemittel) hergestellten Pasten wasserlöslich oder wasserlöslicher machen, damit die nachfolgende Reinigung von den Polierrückständen leichter vonstatten geht. Alle diese Poliermittel enthalten als eigentlich polierendes Agens Schleifmittel und werden nicht für das Trommelpolieren angewendet.Polishing fluid for the ball polishing process Metals are known with polishing agents made from Viennese lime or pumice powder or emery or diamond dust and fats like stearin are made to polish. Polishing is done by application these solid polishing pastes on rotating polishing pads, with a reflective one High gloss is created. Each piece must be processed individually. Polishing pastes with a content of surfactants are known. You should do that so far Water-soluble pastes made from stearin and waxes (as binders) or Make it more water-soluble, so that the subsequent cleaning of the polishing residues is easier. All of these polishing agents contain what is actually a polishing agent Agent abrasives and are not used for barrel polishing.

Eine andere Behandlung für Massenartikel ist das Trommelpolieren. In einer rotierenden eckigen oder runden Trommel erzeugen Stahlkugeln unter Verwendung eines Gleitmittels auf den Metallteilen Hochglanz.Another treatment for mass-produced items is barrel polishing. In a rotating square or round drum, create steel balls using a lubricant on the metal parts high gloss.

Als Gleitmittel wurden bisher Seifenlösungen verwendet. Seifen bilden unlösliche Kalkseifen, die sich im Laufe der Zeit als ein schmieriger Film auf den Kugeln und/oder auf der Ware niederschlagen. Man muß deshalb möglichst weiches enthärtetes Wasser oder bei hohen Ansprüchen sogar destilliertes Wasser benutzen. Die Verschmierung wird noch verstärkt, wenn mit der zu polierenden Ware, vor allem bei Hohlkörpern, durch die vorhergegangenen Arbeitsvorgänge wie Beizen, Säurespuren in die Poliertrommel gelangen und zusätzlich Metallseifen bilden. Diese schlagen sich besonders schnell auf den Stahlkugeln nieder und trüben den Glanz der Kugeln. Die Stahlkugeln müssen infolgedessen von Zeit zu Zeit gereinigt werden.Soap solutions have hitherto been used as lubricants. Make soaps insoluble lime soaps, which over time form a greasy film on the Balls and / or knock down on the goods. One must therefore soften the material as soft as possible Use water or even distilled water for high demands. The smear is reinforced when the goods to be polished, especially hollow bodies, through the previous work processes such as pickling, traces of acid in the polishing drum and also form metal soaps. These beat up particularly quickly on the steel balls and tarnish the shine of the balls. The steel balls must as a result, cleaned from time to time.

Es wurde versucht, an Stelle von Seifen, Detergentien zu verwenden. Es zeigte sich jedoch, daß diese ungeeignet waren, sie korrodierten die teuren Polierstahlkugeln durch Bildung von Lochfraß und die entstehenden Eisenverbindungen verhinderten eine Glanzbildung.Attempts have been made to use detergents instead of soaps. However, it turned out that these were unsuitable, they corroded the expensive polishing steel balls through the formation of pitting corrosion and the resulting iron compounds prevented one Gloss formation.

Die Erfindung betrifft eine Polierflüssigkeit für das Trommelpolierverfahren, bestehend aus einer wäßrigen Lösung von synthetischen, oberflächenaktiven, organischen Stoffen bzw. Netzmitteln, die gekennzeichnet ist durch einen Gehalt an Pufferstoffen und/oder chemischen Korrosionsinhibitoren für Metalle.The invention relates to a polishing liquid for the barrel polishing process, consisting of an aqueous solution of synthetic, surface-active, organic Substances or wetting agents that are characterized by a content of buffer substances and / or chemical corrosion inhibitors for metals.

Man verwendet vorteilhafterweise eine Polierflüssigkeit mit einem pH-Wert von 7 bis B.It is advantageous to use a polishing liquid with a pH from 7 to B.

Bei Anwendung der Polierflüssigkeit gemäß der Erfindung erhält man eine leichte Korrosionswirkung, die erforderlich ist, damit die Anlaufschicht der Metalle beim Trommelpolieren entfernt und der notwendige Hochglanz erzielt wird; sie muß jedoch so abgestimmt sein, daß bei der späteren Lagerung des trockenen, polierten Materials keine Korrosion entsteht, sondern vielmehr für längere Zeit eine Schutzschicht gebildet wird, die das neuerliche Anlaufen der hochglanzpolierten Metalloberfläche verhindert. Ebenso dürfen die Kugeln in keiner Weise angegriffen werden.When using the polishing liquid according to the invention, one obtains a slight corrosive effect, which is necessary for the tarnishing of the Metals removed during barrel polishing and the necessary high gloss is achieved; however, it must be coordinated so that when the dry, polished material does not cause corrosion, but rather for a longer period of time a protective layer is formed, which prevents the new tarnishing of the highly polished Metal surface prevented. The bullets must also not be attacked in any way will.

Die Polierflüssigkeit wird mit Alkali zweckmäßig so eingestellt, daß die mit Wasser verdünnte Lösung einen pH-Wert von 7 bis 8 erhält. Dies wird durch Zusatz von Pufferstoffen und/oder chemischen Korrosionsinhibitoren für Metalle erreicht.The polishing liquid is appropriately adjusted with alkali so that the solution diluted with water has a pH of 7 to 8. This is going through Addition of buffer substances and / or chemical corrosion inhibitors for metals achieved.

Die neue Polierflüssigkeit bewirkt, daß die teuren Stahlkugeln stets blank und arbeitsfähig bleiben, verölte Metallteile gleichzeitig entfettet und poliert werden und sich keine unlöslichen Kalk- und Metallseifen bilden können, die das Kugelmaterial verschmieren.The new polishing fluid causes the expensive steel balls to keep Remaining bare and ready to work, oily metal parts degreased and polished at the same time and no insoluble lime and metal soaps can form that cause the Smear ball material.

Die verdünnten Lösungen sind verwendbar zum Polieren, Selbstglänzen und Entgraten aller Metalle wie Gold, Silber, Kupfer, Messing, Neusilber, Aluminium, Zinn und deren Legierungen, spezielle Zinn-Blei-Legierungen, Stahl Eisen und den Bi- und Trimetallkombinationen dieser Metalle.The diluted solutions can be used for polishing, self-shining and deburring of all metals such as gold, silver, copper, brass, nickel silver, aluminum, Tin and its alloys, special tin-lead alloys, steel and iron Bi- and tri-metal combinations of these metals.

Das Mittel gemäß der Erfindung ist außerdem geeignet, um zu galvanisierende Metallwaren mit Bürsten aus Metall- oder Stahldraht zu kratzen und zu bürsten, indem es mit Wasser verdünnt wird.The agent according to the invention is also suitable for electroplating Scratching and brushing metal goods with brushes made of metal or steel wire it is diluted with water.

Das konzentrierte Gemisch der grenzflächenaktiven Stoffe ist haltbar und wird bei Anwendung verdünnt verwendet. Es ist entsprechend den gesetzlichen Bestimmungen über die Reinhaltung der Gewässer in verdünntem Zustand zu 90 bis 950/, biologisch abbaubar.The concentrated mixture of surfactants is stable and is used diluted when applied. It is according to the legal regulations on the keeping of water in a diluted state to 90 to 950 /, biodegradable.

Die Metallteile können unmittelbar nach ihrer Bearbeitung, mit Öl oder sonstigen Verunreinigungen behaftet, sofort poliert werden. Dies ist besonders vorteilhaft bei Hohlteilen, wie Hülsen, Hohlkugeln, Rohrstücken, bei denen das Entfernen beispielsweise der teuren Beizflüssigkeit mühsam ist und viel Arbeit und Kosten verursacht.The metal parts can be oiled immediately after they have been processed or other impurities must be polished immediately. This is special advantageous for hollow parts such as sleeves, hollow spheres, Pipe sections, where the removal of the expensive pickling liquid, for example, is laborious and causes a lot of work and costs.

Als synthetische organische grenzflächenaktive Stoffe (Detergents) können z. B. verwendet werden: Stoffe mit anionenaktivem und/oder kationenaktivem und/oder nichtionogenem Charakter und die korrespondierenden Gemische dieser Stoffe (anionaktiv nichtionogen oder kationaktiv + nichtionogen), z. B. Alkylsulfate, Arylsulfonate, Alkylarylsulfonate, Fettalkoholsulfonate und deren Derivate und Kondensationsprodukte, Abkömmlinge des Triäthanolamins, substituierte Polyglykoläther (Äthylenoxydaddukte), Polyglykolalkohole und Substituenten und Saponine und Gemische dieser Stoffe.As synthetic organic surface-active substances (detergents) can e.g. B. can be used: Substances with anion-active and / or cation-active and / or non-ionic character and the corresponding mixtures of these substances (anion-active non-ionic or cation-active + non-ionic), e.g. B. alkyl sulfates, aryl sulfonates, Alkyl aryl sulfonates, fatty alcohol sulfonates and their derivatives and condensation products, Derivatives of triethanolamine, substituted polyglycol ethers (ethylene oxide adducts), Polyglycol alcohols and substituents and saponins and mixtures of these substances.

Als Puffersubstanzen dienen die bekannten Stoffe, die H- oder OH-Ionen zu binden vermögen, ohne daß sich die Reaktion (pH-Wert) ihrer Lösung wesentlich verschiebt (vgl. R ö m p p, »Chemie Lexikon«, 1958, S.3562).The known substances, the H or OH ions, serve as buffer substances able to bind without affecting the reaction (pH value) of their solution significantly shifts (see R ö m p p, "Chemie Lexikon", 1958, p.3562).

Durch den Zusatz von Alkali zu dem Gemisch der Polierflüssigkeit tritt bei einigen Stoffen eine Erhöhung der Viskosität ein, die der Lösung den Charakter einer Emulsion verleiht.By adding alkali to the mixture of the polishing liquid occurs with some substances an increase in viscosity, which gives the solution its character gives an emulsion.

Als Inhibitoren für die Metalle können alle Stoffe verwendet werden, die eine Inhibitorwirkung besitzen, wie Benzoate, Phosphate, Aldehyde, Nitrile, Nitrite, Sulfite, Amine, organische Aryl- und Alkylsulfide und Aryl- und Alkylsulfamidacetate, Harnstoff und seinen Derivaten, Mercaptane, Anilinderivate, Phenone, Hydrazine, Ketone, Chinoline, Cumarone. Durch den Zusatz dieser Stoffe wird die Glanzwirkung erhöht und der Poliervorgang abgekürzt.All substances can be used as inhibitors for the metals which have an inhibitory effect, such as benzoates, phosphates, aldehydes, nitriles, Nitrites, sulfites, amines, organic aryl and alkyl sulfides and aryl and alkyl sulfamide acetates, Urea and its derivatives, mercaptans, aniline derivatives, phenones, hydrazines, Ketones, quinolines, coumarones. The addition of these substances enhances the gloss effect increased and the polishing process shortened.

Beispiel 1 4 bis 8 kg des anionaktiven oleyloxäthansulfosauren Natrium werden mit anderen anionaktiven Detergentien, z. B. 8 bis 20 kg Oleylmethyltaurid, und 3 bis 7 kg Dibutylpropylnaphthalinsulfonat unter Wasserzugabe gelöst. Die genauen Gewichte richten sich nach dem Gehalt an waschaktiver Substanz.Example 1 4 to 8 kg of the anion-active sodium oleyloxethane sulfonic acid are used with other anionic detergents, e.g. B. 8 to 20 kg oleyl methyl tauride, and 3 to 7 kg of dibutylpropylnaphthalene sulfonate dissolved with the addition of water. The exact Weights are based on the content of detergent substance.

3 bis 7 kg Soda werden gelöst und mit 7 bis 14 kg Natriumnitrit in das Gemisch eingebracht, welches auf 11 kg mit Wasser aufgefüllt wird.3 to 7 kg of soda are dissolved and mixed with 7 to 14 kg of sodium nitrite in the mixture introduced, which is made up to 11 kg with water.

Beispiel 2 10 bis 20 kg des kationaktiven Fettaminoxäthylat und 8 bis 15 kg Triäthanolamin-Fettsäureester werden in Wasser gelöst und 4 bis 8 kg Natriumdiphosphat und 3 bis 6 kg Natriumtetraborat eingetragen und 3 bis 6 kg Monoäthanolamin zugesetzt. Das Ganze wird auf 100 kg mit Wasser aufgefüllt.Example 2 10 to 20 kg of the cationic fatty aminoxethylate and 8 up to 15 kg of triethanolamine fatty acid esters are dissolved in water and 4 to 8 kg of sodium diphosphate and entered 3 to 6 kg of sodium tetraborate and added 3 to 6 kg of monoethanolamine. The whole is made up to 100 kg with water.

Vergleichsversuche über korrodierende Eigenschaften von oberflächenaktiven Stoffen Für die Versuche wurden folgende Substanzen ausgewählt: 1. Dibutylnaphthalinsulfonat, 2. Oleylmethyltaurin, 3. Dodecylbenzolsulfonat, 4. Nonylphenolpolyglykoläther, 5. eine Mischung aus den vorstehenden Stoffen. Die Versuche wurden der Technik des Kugelpolierens angepaßt und in einer kleinen sechseckigen Trommel ausgeführt, die in drei Kammern unterteilt war.Comparative tests on the corrosive properties of surface-active substances Substances The following substances were selected for the tests: 1. Dibutylnaphthalene sulfonate, 2. Oleylmethyltaurine, 3. Dodecylbenzenesulfonate, 4. Nonylphenol polyglycol ether, 5. a mixture of the above substances. The attempts were based on the technique of Ball polishing and carried out in a small hexagonal drum that was divided into three chambers.

Die Drehzahl wurde so einreguliert, daß die Kugein durch die Drehung wohl an der Trommelwand ein Stück emporgehoben wurden, aber nach Erreichung einer gewissen Höhe wieder abrollten. Dadurch wurde ein mechanischer Abtrieb vermieden, der dann auftreten kann, wenn eine zu hohe Drehgeschwindigkeit die Kugeln zu weit mitnimmt und sie dann schlagend zurückfallen.The speed was regulated so that the ball was turned probably lifted up a bit on the drum wall, but after reaching one unrolled again at a certain height. This avoids mechanical downforce, which can occur if too high a speed of rotation pushes the balls too far and then fall back with a slap.

Die Einwaage betrug 200 g handelsübliche Polier-Stahlkugeln von 4 mm Durchmesser. Für jede Substanz und jeden Versuch wurden neue Kugeln verwendet.The initial weight was 200 g of commercially available polishing steel balls of 4 mm diameter. New balls were used for each substance and each experiment.

Die Kugeln wurden in die Kammern gegeben und jede Kammer auf drei Viertel ihres Volumens mit der entsprechenden Lösung aufgefüllt. Dadurch blieben die Kugeln stets in der Flüssigkeit und eine Korrosion durch den Sauerstoff des überstehenden Luftraumes wurde verhindert.The balls were placed in the chambers and each chamber at three Fourth of its volume filled with the appropriate solution. That stayed the balls always in the liquid and a corrosion by the oxygen of the protruding air space was prevented.

Die Konzentration jeder Lösung betrug 0,2°/4. Nach einer Laufzeit von 60 Stunden wurden die Kugeln herausgenommen, gründlich abgespült, getrocknet und gewogen.The concentration of each solution was 0.2 ° / 4. After a term after 60 hours the balls were removed, rinsed thoroughly and dried and weighed.

Das Ergebnis ist in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt.The result is summarized in the table below.

Gewichtsverluste in Milligramm bei einer Einwaage von 200 g Polier-Stahlkugeln: Ohne Mit Substanz Mit Inhibitor (Nr.) chemischen Inhibitoren und Pufferstoffen wie oben pH mg I pH mg PH I mg 1 5,8 1201 6,6 15 8,4 2 2 6,2 2210 6,8 97 8,4 7 3 5,8 80 6,4 21 8,4 2 4 6,2 600 6,4 55 8,4 11 5 6,8 946 7,2 12 8,4 , 0 bis 2 Loss of weight in milligrams with a weight of 200 g of polishing steel balls: Without with Substance with inhibitor (No.) Chemical inhibitors and Buffer substances as above pH mg I pH mg PH I mg 1 5.8 1201 6.6 15 8.4 2 2 6.2 2210 6.8 97 8.4 7 3 5.8 80 6.4 21 8.4 2 4 6.2 600 6.4 55 8.4 11 5 6.8 946 7.2 12 8.4.0 to 2

Claims

Claims: 1. Polishing liquid for the barrel polishing process, consisting of an aqueous solution of synthetic, surface-active, organic Substances or wetting agents, characterized by a content of buffer substances and / or chemical inhibitors for the metals.

2. Polishing fluid according to claim 1, characterized by a pH value of 7 to B. Considered publications: German Auslegeschrift No. 1036 425; U.S. Patent Nos. 2,482,667, 2,681,274, 2,393,866; Metalloberfläche, Edition A, 1952, pp. A 79 to A 80; Metal Finishing, 1949, pp. 68-70; Soaps - Oils - Fats - Waxes, 1952, pp. 212/213; Burkar t, Modernes Schleifen und Polieren, 1956, pp. 155 to 157; Machu, surface treatment of iron and non-ferrous metals, 1954, p.748 to 753; K rause, grinding and polishing, 1949, pp. 53/54 and 60/61.