DE1402760A1 - Verfahren zur Erleichterung der spanlosen Kaltverformung von Metallen - Google Patents

Verfahren zur Erleichterung der spanlosen Kaltverformung von Metallen

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Description

Zur !erleichterung, der spanlosen Kaltverformung von Metallen ■»erden ceii Iun;;en3 Phoephatschichten, a.B, bei Eisen, ütahl. Aluminium und Sink^zw. Oxalatßchicnton» a.B. bei tdelntahl, nuf die rtcrkstrlCKoberfläche aufgebrocht. £ie UboriiUc6 bindon anscliliu^end &ufgebrachte Schmiermittel fest an die ^t talloberfluche und orsüglichen eoait im Vergleich sur allcini^n Verwendung das Sehssieraittele höher· ^inael- und GeearatquerochuittBreaüktionen» Kie Oberflächen bleiben ferner frei von 2icbriöfen und besitzen, durch liest« des Überzugs bedin^i, eine erhöhte Korroelonobcotändlgkeit· Üao A der «ctalloberfl/lcUen ist jodoch nach der Ka cunücliBt nicht üiotßlXioch, sondern in Ä
voj.
Üieiierleichtorung benutatcn Schicht hellgrau» oder grünlich, .ret durch la ällL«aieinen EaehretuXi.£;a MtTiSut den Linzelochritten Entfetten und caures cdcr po Äulöucn der Schicht können metallisch blanke Oberflächen erhalten worden.
l;s besteht nun eeit langem der nUi.:jch nach einea ü ürr in gleicher niioo wie iie ur.or;fi;iiiachtin Lchriiur-.-i tr'i-öcr uic .-.riltVcrformun;.: crloichtort, ohne das --.eta
MsueUnieriauan w ;:,«,._ : . ,;: ,_ ,.ie^,S£Je3., 4.9.lu,. 8098Q6/00 1 1
BAD
Aoaaabon nachteilig su beeliiflusatn. £a word· nun gefundea, daft alch erheblich« ^utrßcbnittereduktionen bei der epao« Ιοββη Kaltverformung τοη Metallen ohne etarend· Änderung dt« Auaaehene der Oberfläche erzielen laaaen, wenn auf die Metalloberfläche Tor der Verformung aus einer Lösung und/oder DIeperaion ein überzug aufgebracht wird« der einen oder mehrer· CelluloaeUther enthält» Voraugeweiae beträgt der Gehalt an Celluloseäther mehr alt 20 Ge* «ji. Beeonder· gute £rgehni··« «erden «rhultsn, wenn der übersug mehr al· 35 ö·«·^ Callttlo·»- &thtr
£a ist bckanat, zur Verbesserung der apa&loaen Terfonsbarkeit Ton Metallen auf den zu Yerforaendan Gegenstand Illae von aynorganischen Pclyaerieaten ^ufjiabjrlngeji» die bei dm
ungen cülcat plaati.ach verformbar «exdea· &m wurde .jodocb die überrasofauntU ]fest!9t«lLluag gtaaeht« dal Collulo?eäther esth-Uten'le w^draClge X& dieser Sesiehuäg 4In« ausgesprochene Vori5Uijua1.ellu.ys gegenüber anderen £nnn einnehaen. WiSnrdfii niob s» B. btia Otab'LrQh^sag unter Verwendung τοπ Cclluloseätberüborzllg«]! aeohs and nthr XUge laaaen, giben JiMlsie au.j Kia^etbarxen, «1« Polyafyjpol, chloi.'ld, Acrylhm'js» Polyrln/lbutyral, ?ϋ\γtinjrIac*tat, Cellulo seacetat, Chlai-ifcoutaohu'sc, Cuaarcnharäß, ih«i\ollusre» hare arid onderon loly*florisatin untor gloichtn aonati^ea ülßf.unccn toröits ?iähr'Sfli der ernten Zug* »u 5ti5run,gm liiofenbiläu/ig mA et.nx'}c5ö Batttrn iinlöö» 'U.eviu «al Tabelle 1 väTsieeen, in d^? lie Er^ebn.lsss'i τοη
BAD
809806/0011■
Buchen wiedergegeben sind, bei denen Kunststoff-fllae aus lösungcadtteln auf blanke Stahlrohr· aufgebracht wurden· las Srcckenfilmgewicht des Kunstharzi'ilßiee betrug In «Ilen lallen etvm 10 g/a . J>ie Stahlrohre wurden nach dea Verdunsten des Lösungsmittels nach folgendem Programm mit einer Ziehgeschwindigkeit von 7 o/min gezogen» 20 a χ 2 bb —♦ 17 mm χ 1,7 naa —-* Π η> ζ 1,5 ob —H> 11 αα χ 1,4 ob —4· 9 am ζ 1,2 o» —^ 0 no χ I'do —-£ 7 on x 0,8 ma —^ 6 sx ζ 0,7 mm (Die erste Zahl gibt Jeweile den Autjaendurchtteeser, die aweite Zahl die πandstärkβ an)·
Tabelle
Kunstharz
Zahl der tauglichen
Züge bis zur iiieXenbildunc; oder zua
liohrriii
Kethy!cellulose 6
j'ithylhydroxyiithylcellulose 7 Äthylcellulose 5
Polystyrol 2
während de* Ziehens n'jjc bis- - weilen kurzzeitig leieee Battern hörbar
Polyvinylchlorid
Acrylhar»
i'olyviny !butyral
Polyvinylacetat Celluloseacetat Chlorkautschuk Cuxaronharz
2 1 1 2 2 3
während des Ziehens in allen lallen durchweg starkea .Rattern und Areischen
809806/001
BAD C«V;üiNAL
Jhenolhara 2
2 /
üelaoinhara 2
Diese scharfe Differenzierung der Kunstctoffe bein Kaltverform« ja r,ßr insofern nicht iu erwarten, tile eine Reihe der genannten kunstharze au Lacken verarbeitet werden, die zur Lackierung von Verpacfcungsblechen vor der formung zu Konservendosen dienen· £tt handelt sich hierbei offenbar um eine su ech*aehe Beanspruchung, uic weeentliche Unterschiede ewiechen des einzelnen Kunstharzen hervortreten su lassen·'
Unter den Celluloseethern haben sich lethy1-, Äthyl-, Oxyllthyl-, Athylhydroxyäthyl- und Bengylcellulosen als besonders geeignet erwieeon. Von diesen ist die ilethylcellulose sowohl in kalten lasser als auch in organiechen Löeungemitteln löslich, während sich die anderen Äther nur in organischen Lusung&aitteln lüsen. Als organische Lösungsmittel sich chlorierte iCohlenwasnerstoffe, wie '^ethylenchlorid, IrI- und lerchloräthylen, Alkohole, later, Ketone, aroma tische /.ohlenwasaerstoffe und dergleichen geeignet. Lie chlorierten Kohlenwasserstoffe werden wegen ihrer Klchtbrennbarkeit vielfach bevorzugt. UXe Lösungsmittel können, sowohl für eich allein als auch, «enn gewünscht oder erforderlich, in i.:ischunden verwendet werden·
Das Kunstharz wird dem Lüeun^aiittcl Torsugsweise in einer solchen Men^e eugegoben, auß nach Auftrag dor Lösung und/oder
809806/00 11 BA0 ofkcsnal
Lieperslon und Verdampfen des Uberschtiseigen Lösungsmittels oich i'rockeriilnigewiehte auf dor Metalloberfläche von etwa 1 Mb 15 g/a* ergeben. Geringere Schichtstärken Bind vielfach nient mehr ausreichend, um eine Zieherleichterung xu bewirken. Hühöre Schichtstärken führen im allgemeinen au keiner Verbesserung der Ziohfähigkeit. Sie können la Gegenteil zu Störungen beim Ziehen uurch Anhäufung des KunstharzXii~ OiCB la Ziehwerkzeug AnIaB geben· i,eiche konzentration an Kunstharz In der Kur*Btharalüeung vorliegen muß, um die optimale Schichtdicke zu erzielen, richtet sich nach der Art &er Aufbringung der Kunetbarzlüsung auf die Metalloberfläche und der Viskosität der Kunstharzlb'sung und läßt' sich durch Yor- >ereuch« einfach ermitteln»
Die Kunstharzlosungen können neben dem Celluloseether noch andere Zusätze enthalten« Zusätze von Polychloropren, '«eichtaaehcrn, s« B. Dioctyleebazat und Srichlorätbylphosphat, mit Fettsäuren modifizierte Alkydharze» Polybutene, Polyäthylen, natürliche und/oder synthetische Äaohse, Fettsäuren, z. B. Stearinsäure und Kokosölfettsäure, XettBäure&Xkenolamlde, s.B·.Kokosülfetteäuremonoäthanolamidt tierische und/oder pflanzliche Fette, ζ. Β· Ϊ3ΐ£, Wollfett und EUböl, PoIyvinylalkylether, z. B. Polyvinjlieobutylather, einzeln oder in Gemiech, erhöhen die Ziehfähigkeit· iino Loihe dieaer Zusätze, vie ζ. B. PolyvinylalkylUther, üeichmacher, fettsauren, Alkydharze, erhöhen ferner die Haftfestigkeit des
809806/0011 ,· ,u*u - 6 -
Celluloseätherfilma auf deu eetalliachen Untergrund·
Me verbeseernde «irkung der angegebenen Zusätze gebt au* einer Versuchsreihe an Stahlrohren hervor· In diesem Fall wurden In einer Lösung von «-»thylcelluloee in eines Gemisch von iietbylenchlorid und .Verchloräthylen (1 Vol· ♦ 1 VoI) die verschiedenen Zusätze einzeln gelöst baw· diaper^iert· In die reaultierenden Lesungen wurden, wir echoe ie vorstehenden Versuch beschrieben» blanke Stahlrohre getaucht und nach des Herausnehmen an der LuXt getrocknet· Das TrockenfilBgewlcht lag xwiachen 6 und 12 g/a .
Das Ziehprograaa wurde in gleicher I eise wi* bei den der Tab. 1 zugrundeliegenden Versuchen durchgeführt· Die i-r~ gebniese sind in der Tabelle 2 aufgeführt·
BAD CnijGlNAL
» 7
809806/0011
Tabelle
lÖBungezusnmrseneetzur.g (lösungsmittel ISethylenehlorid ·♦· Perchlorathylen)
Äthylcelluloae!Zusat* UJD Wl)
Zahl der Beglichen . Zliße bie zur liefenbildung oder sua itohrriß
60
60
60		 12 fütteäure^iEOdifi-
siertes Alkydhar«
12 Trlchloräthylphosphat		 5
7
7		 Während des
Ziehens bis
weilen kurü-
-zeitig leises
Kattern hör
bar
60 12 Polybuten S1
7
60
60		 12 Polyäthylen **
Kolgewicht 2500
12 Dloctylsebazat		 7
7
30 30 PolyTinylieobutyl-
äther		 7 Absolut
*-ruhiger Zug
30 33 Polychloropren 7
60 12 Stearinsäure 7
60 12 KokosölfettBäure 7 •
*'in der Lösung dlsperglert
Daa bei Äthylcelluloee ohne Zueats und bei einigen Zusätzen auftretende leichte Rattern ist für das Ziehergebnis an sich ohne Belang· Besonders wünschenswert 1st allerdings ein absolut ruh^r Lauf·
Bei schwierigen Verformungen hat sich ein Zueats τοη Jrhosphorsäure und/oder sauren Ibosphorsäureestern sur KunststofflQsung und/oder Dispersion als günstig erwiesen·
80980S/0011
BAD Cn-U
140276C
— β —
Dieser Zuaats fuhrt eu einer deutlichen Phoephatechichtbildung auf äea beschichteten Metall und erhöht die Haftung dee Cberaages auf dea Untergrund. AIa organischer liest für den ihospborsäureeßter koamen lnabeaondere Jettalkohol· sit einer C-Kettenlängc ron 8 - 20 In Betracht·
In ähnlicher «Teiee wie oben wurden «eitere Stahlrohre alt etwa 10 z/v? beschichtet und nach dea Trocknen gezogen« Di· Zieher^ebnisae sind in der Tabelle 3 aufgeführt·
Tabelle Z
Löeung
Zahl der südlichen Züge bis £ur KiefenUildung oder sup -i.ohrriß
60 g/l Athylcelluloee ·»· 12 g/l Dloctylaebasat in (1 Vol. HethyXenchlorid + 1 Vol. Perchlorüthylen)
60 g/l Äthylcelluloee + 12 c/l uioctylsebasat +
8 30 g/l Phosphor säure (85 '/«ig) in
(2 Vol. iäethylenehlorid ♦ 2 Vol. Perchloräthylen +■ 1 Vol. iBopropanol)
nbf-olut ruhiger Ziehvcrlauf
BAD
809806/001 1
140276C
Leu bei dea erfindun^sgemäßen Verfahren benutzten können noch J?igoente, «. B« Graphit, Talkum, /Jolybdändi-•ulfid. Kreide» Kaolin und dgl., zugesetzt werden, u» die Pilaifeetigkeit dee Überzuges zu erhüben» Diene Zusätze werden Jedoch nur bei äuiierst schweren Verformungen verwendet, da sie die Kntfernbarkeit dca filmeβ nach de» Ziehen erschweren und das i-ndziel, nämlich eine absolut saubere Metalloberfläche nach den Ziehen au erhalten, nur durch £ijQschaltung inteneiver wirkender Eeißigungsoperationen erreicht wird·
lösungen und/oder Dispersionen werden vorzugsweise bei fiautttemperatur angewendet· Der Auftrag des Bafifilaes kann nach den Üblichen Lackierverfahren, s» B* d.>rch Tauchen, fluten, Übergießen, Spritzen und dgl· auf die vorsugswcise von fett, Staub und Xorrosioceprodukten befreite iietalloberflüobe erfolgen· Sie Filae werden anschließend bei
fcaumtenperatur oder erhöhter Temperatur getrocknet· Die Verformung kann wie bei den in den !Tabellen 1*3 angegebenen Versuchen ohne zusätzliche Anwendung eines κ/c hai ermittele erfolgen· Es gibt jedoch fälle, in denen der Auftrag eines Schmiermittels vor der Yerforaung Vorteil· bringt· Sio lüeen sich z» B. cit Mineralöl zusätzlich befettete Teile beim liofziehon leichter vom stempel·
Das erfindungsgestäße Verfahren kann fur alle Metalle Verwendung finden* Besonders deutlich werden die Vorteile bei
BAD OR-Q
809806/0011 . 10 -
140276C - ίο -
an sieb schwer verformbaren werkstoffen, z. B« Edelstahl, Kicke 1-ChroRi-Legierungev Titan und Zirkon, sowie bei schweren Verformungen, wie s· B. dem liohrzug Bit starken Abzügen, dea Kaltfließpressen, und dta liefziehen alt Wand· stärkenvertainderung. Aber auch in allen Übrigen fällen hut das Verfahren gegenüber der Verwendung anderer Überzüge ^ Vorzüge.
Die Entfernung des Überzuges und gegebenenfalls auch des Schmiermittels nach dem Ziehen ist durch ..eschen der Werkstücke»*. B. in organische« Lösungsmittel, oder auch viurca Lösungsmitteldampfbehandlung möglich., lilt so gereinigte Oberflächt zeichnet sich durch absolute Biefenfreiheit und hervorragende Sauberkeit gegenüber der herko'aualichün Arbeitsweise aus«
Ein «eiterer verfahrenstechnischer Vorteil besteht noc*h darin, daß bei konsequenter Anwendung der erfindungegemäßen Arbeitcaethode und ausschließlicher Verwendung or-* ganischer Lösungsmittel für die Beschichtung und Entfernung der schicht in Kombination alt zunderfreiem üliihtn der kaltverh :rteten »erkstücke unter Schutzgas la iiertiüOjDßebetrieb keine verschmutzten Abwässer anfallen, derer. Aufbereitung sonst unerläßlich wäre·
- Patentansprache - · Ii
BAD AL
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Claims (10)

140276C Patentansprüche
1. Verfahren zur Erleichterung der Kaltverformung von Metallen, V-X dadurch gekennzeichnet, daß vor der Verformung auf dlt Metall· oberfläche aus Lösungen und/oder Dispersionen ein Überzug aufgebracht wird, der einen oder mehrere Celluloseäther enthält·
2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein überzug aufgebracht v.ird, der ttehr als 20 G«w«>i, «eise mehr als 35 Gew»?£t Celluloeeäther enthält·
3· Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch daß ein Überzug aufgebracht wird, der kethylcellulos* und/oder Athylcelluloee und/oder OxyUthylcelluloae und/ oder Äthylhydroxy&thylcelluloso und/oder Bensylctlluloee enthält·
4· Verfahren nach Anspruch 1 bia 3» dadurch gekennzeichnet, daß rue Aufbringen der Überzüge Lusungen und/oder Diaper* alonen verwendet werden, die zusätzlich Polychloropren enthalten·
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch ^ekennzeichnet, daß zum Aufbringen der Überzüge lösungen und/oder Lisper·
.:_ vi:.-,*iüS.v.4S
, BAD OfVGlNAL
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140276C .
aionen verwendet «erden» die zusätzlich (Ceicbeacher, wit ζ· B. Dioctyleebazat und Triohloräthylphosphat» enthalten·
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5t dadurch gekennzeichnet, daft sun Aufbringen der überzüge Lösungen und/oder Dispersionen verwendet werden, die susätsXich «it fettsäuren Modifiziert« Alkydharze enthalten·
7« Verfahren nach Anspruch 1 bis 6» dadurch gekennzeichnet, daß sub Aufbringen der überzüge Lösungen und/oder Dispersionen verwendet werden, die suaätslioh Polybuten enthalten·
8· Verfahren nach Anspruch 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daft xua Aufbringen der Überzüge Lösungen und/oder Dispersionen verwendet werden, die zusätslich Polyäthylen enthalten«
9· Verfahren nach Anspruch 1 bis 8« dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbringen der 'überzüge Lösungen und/oder Dispersionen verwendet werden, die zusätzlich natürlich· und/oder synthetische Wachse enthalten»
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ZUB Aufbringen der überzüge lösungen und/oder Dispersionen verwendet werden, die zusätzlich Fettsäuren, wie-κ· B. Stearinsäure und KokosölfetteUure, enthalten«
• 13
BAD OrUGtNAL
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11· Verfahren each Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sub Aufbringen der überzüge Lösungen und/oder Dispersionen verwendet werden, die zusätzlich ietts&urealkanolamide, z. B* Kokosülfettsäuremonoäthanolamid, enthalten·
12· Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbringen der Oberzüge Lösungen und/oder dispersionen verwendet werden, dit zusätzlich tierische und/oder pflanzliche öle und .fette, z. B. Talg, V.ο 11 fett und liUböl, enthalten·
T3· Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daB gust Aufbringen der überzüge Lösungen und/oder Lispersionen verwendet werden, die zusätzlich Polyvin?laIkylather* wie z* B« Polyvinylisofcutjlather, enthalten.»
14· Verfahren nach Anspruch 1 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbringen der Überzüge Lösungen und/oder Dispersionen verwendet werden, die zuoätalieh Pigmente, z. B. Graphit, Talkum, üolybäänüisulfid, Krtide, Kaolin enthalten«
Γ> Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, riaüureh ^ekennzeiebnet, Uaü α U\ hofi'-ufi silt eifieui Iroc'-tfmf !!*■;.owiehfc "von 1 bis 15 /ra* aui*L cbc al αi π. *
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16* Verfahren nach Anspruch 1 bit 15» dadurch gekennzeichnet» daß bei der Verformung zusätzlich ein an eich bekanntes Schnteraiittel Verwendung findet.
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