DE1521925A1

DE1521925A1 - Verfahren zur Herstellung von gezogenen Metalldraehten

Info

Publication number: DE1521925A1
Application number: DE1965P0036861
Authority: DE
Inventors: Mac Innis Martin B
Original assignee: Pechiney SA
Current assignee: Pechiney SA
Priority date: 1964-05-25
Filing date: 1965-05-21
Publication date: 1969-07-03
Also published as: US3262293A; FR1433993A; BE664352A; DE1521925B2; NL6506553A

Description

Patentanwälte

Dipl.-Ing. Lamprecht

München 22, Stvimdorfitr. 10

503*10.604» 21.5.1965

PBOHI I E Y - Conpagnie de Produits Chimiques et

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j Paria (Frankreich)

Verfahren zur Herstellung von gezogenen Metalldrähten

Die Erfindung besieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von gezogenen Metalldrähten und insbesondere auf ein Verfahren zum Ziehen von Metalldrähten, bei dem man die Drahtoberfläohe oxydiert, auf die Oxydschicht ein Schmiermittel, beispielsweise Graphit, aufbringt und den Draht erwärmt, bevor er zwecks Verringerung seines Durchmessers durch eines oder mehrere Ziehwerlczeuge hindurchgezogen wird.

Bei den bisher verv/endeten Draht ziehverfahren war es allgemein üblich, die Drähte mehreren unterschiedlichen Behandlungen zu unterziehen, bevor sie durch Ziehdüsen oder Ziehsteine hindiirabgeführt wurden. So beginnt man beispielsweise beim Ziehen"«ines Wolframdrahtes damit,

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ÖÄD ORiQINAL

den Draht schnell auf eJiio Temperatur zu erhitzen, die gonügend hoch igt, um auf den Draht eine Oxyd-Qberfläohenschicht KU bilden. In der Praxis läßt man den Draht durch eine genügend heiße Flamme hindurchlaufen, in der der Draht fast augenblicklich auf eine Temperatur von 800 bis 100O⁰C erhitzt wird. Die sich an der Oberfläche des Drahtee daboi bildende Oixydschicht hat den Zweck, die Haftung eines Schmiermittels au erleichtern, das beim Hindurchziehen des Drahtes durch das Ziehwerkzeug notwendig ist.

Im allgemeinen ist dieses Schmiermittel eine wässrige Emulsion oder Suspension» die kolloidalen Graphit enthält; zum Aufbringen clioses Schmiermitteln genügt es, den oxydierten Draht durch ein Bad der Schmiermittelzusammensetzung hindurchlaufen zu lassen. Der Graphit,- der an dem Draht haftet, verringert dis Abnutzung der Ziehdüse oder dors Zi^hateines und bringt außerdem den Torteil, daß er eins gegen v/eitere Oxydation des Drahtes schützende Deckschicht bildet, wenn der Draht auf dis für den Ziehvorgang in einer oder mehreran hintereinander geschalteten Ziehdünsn notwendige Temperatur gebracht; wird. Während dieses zweiten Beheissraign- oder Irwärmungsvorgangs v/ird die Graphitschicht auf die Drahtoberfläche "gebacken", so daß sie ausreichend ferst haftet, um die notwendige schmierende Wirkung beim Zi.oli? vi den Drahten durch die Ziehdüse sn g

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BAD ORIGINAL

Die oben beschriebene Arbeit strei se hat gewiß se Nachteile, die dadurch bedingt sind, daß man den Draht erhitzen muß, um auf ihm die Oxyd-Oborflächenschicht zu erzeugen. Bei dieser Arbeitsweise seigt sich nämlich, daß die Oberflächen-Oxydschicht nicht immer gleichmäßig ausfällt und daß infolgedessen auch die Schmiermitteldeokschichfc, dJo auf das Oxyd auf gebracht wird, ihrerseits ungleichmäßig wird. Schließlich Stellt man eine starke Abnutzung der Ziehdüsen oder Zieh- steine fest und der Draht kann Unregelmäßigkeiten seines Durchmessers und seiner physikalischen Eigenschaften zeigen« Außerdem bewirkt die zunächst vorgenommene Erhitzung des Drahtes erhebliche Verluste an kostbarem Material; ein Teil dieser Verluste ist auf eine tiofe Oxydation zurückzuführen, die notwendig ist, um eine vollkommen deckende Oxydschicht mit der erforderlichen Hii'der-tdicke zu erhalten. Eine andere Ursache für Metallverlaet ergibt sich aus der Flüchtigkeit der Bestandteile des Drahtes oder der Oxyde dieser Bestandteile bei der Oxydieritngstemperatur.

Der vorliefmden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Ziehverfahren zu verbessern, so daß es möglich wird 5 einen Draht mit vollkommen gloiclimäßigen Abmessungen und physikalischen Kennwerten ku erhalten. Bei dem erfindungögemäßen Verfahren wird dr'e Oxydation bei hoher Temperatur vor dsm Aufbringen der Schmier^it ·:.:="· <■!.·--uksehiclrfc vermieden und ein

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Ziehen der Drähte ait einer ganzt wesentlich verringerten Abnutzung der ZiehdüQen oder Ziehsteine ersielt, als bei den bisherigen Verfahrensweisen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Ziehen von Metalldrähten s bei Sam man die Brahtoberflache oxydiert, auf die Oxydschicht ein Schmiermittel aufbringt und den Draht erwärmt, bevor er zwecks Verringerung seines Durchmessers durch eines oder mehrere Ziehwerkseuge hindurchgezogen wird, ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß man den zu aiehen~ den Draht zunächst in Kentakt mit einer wässrigen lösung eines Oxydationsmittels bringt, das an der Oberfläche des Drahtmetalle eine anhaftende Deckschicht eines in der oxydierenden Lösung nicht löslichen Oxyds bildet, und auf diese Oxydschicht das Schmiermittel aufbringt, bevor der Draht erwärmt und gezogen wird.

Der Draht kann mit der wässrigen Lösung des Oxydationsmittels in unterschiedlicher Weise in innigen Kontakt gebracht werden; die einfachste Arbeitsweise besteht darin, daß man den Draht stetig durch ein die oxydierende Löcimg enthaltendes Bau. hindurchführt. Es können unterschiedliche■-. in Wasser lösliche Oxydationsmittel verwendet werden; es ist jedoch wesentlich, daß das ausgewählte Oxydationsmittel bei

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BAD ORIGINAL

einem Draht aus gegebenem Metall auf diesem Draht ein praktisch in der Lösung des Oxydationsmittels unlösliches Oxyd bildet. Yfenn da8 erfindungsgemäße Verfahren auf Wolframdrähte angewendet wird, ist beispielsweise Kaliumperaanganat besonders als Oxydationsmittel geeignet»

Es ist einfach, die Dicke der Oberflächenoxydschicht einzustellen, indem man die Dauer des Kontaktes des Drahtes mit der oxydierenden Lösung sowie die Konzentration des Oxydationsmittels in der Lösung entsprechend wählt. Man erhält eine gleichmäßige und geschlossene Oxydhaut, selbst wenn diese Oxydhaut außerordentlich dünn ist. Da der Draht keiner wesentlichen Temperaturänderung unterworfen wird, solange das Schmiermittel noch nicht auf die Oxydschicht aufgetragen ist, zeigt die Oxydschicht keine Neigung zum Abblättern und Bloßlegen von Teilen des Metalls, an denen dann das Schmiermittel nicht haften würde.

Ber aus dem Bad der Oxydationslösung kommende Draht kann unmittelbar in das Schmiermittelbad geführt werden; das SclTiivlermittelbad besteht im allgemeinen aus kolloidalem C!:^v:Hiit in wässrige/i Milieu. Es erweist sieh jeöoch als eis ■:■, v/näßig, ζην Ye springe rung der Verunreinigung des ßchraieraittalbadeo χωΑ der Sctoiiermittelschieht ?.,uf dem Draht _ den

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BAD

Draht zwiachenein mit reinem Wasser su waschen, mn die Reste. des Oxydationsbades von dem Draht zu entfernen, bevor die Schmienaitteldeckschicht aufgebracht wird.

Wenn der Draht mit einer Schmiermittelsehicht versehen ist, läuft er stetig durch eine beheizte Zone, beispielsweise eine Flamme, wo er auf diejenige !Temperatur gebracht wird, die für die folgende Zioliarbeit im Ziehwerkzeug erforderlich ist. Wie bereits oben angegeben, tritt während dieser Erwärmung des Drahtes keine Oxydation des Drahtmetalls ein, da die Drahtoberfläche durch eine Schmiermittelschicht geschützt ist.

Das folgende Beispiel, das sich auf die Behandlung eines Wolframdrahtes bezieht, dient nur zur Erläuterung der Erfindung; es soll diese ,jedoch in keiner Weise einschränken.

Beispiel

Ein Draht aua Wolfram von 0.04 mm Durchmesser soll duroh Ziehen auf einen Durchmesser von 0,036 mm reduziert werden.

Der Wolframdraht mit 0,04 mm Durchmesser, des- av.näoliu t auf einer Spule aufgewickelt ist, wird stetig dirreh ein Bau

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BAD ORIGINAL

hindurchgeführt, das eine wässrige Lösung von Kaliumpermanganat mit einer Konzentration von näherungsweise 0,1 normal enthält. Der Draht läuft durch dao Ead mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 24 m je Hinute hindurch und die jeweils im Bad befindliche Drahtlänge ist 60 cm* Der Draht ist in dem Bad vollkommen untergetaucht, so daß die Dauer des Kontaktee zwischen dem Draht und der oxydierenden Kaliumpermanganatlösung ungefähr 1,5 Sekunden beträgt» Infolge der Reaktion des ![aliumpermanganats mit dem Metall "bildet sich eine zusammenhängende Wolfram oxy ds chi cht an der Drahtoberfläche. Der Draht läuft sodaim durch ein Bad aus einer wässrigen Emulsion, die kolloidalen Graphit enthält. Es wurde ein im Hsmdel unter dem Hamen "Aquadag" erhältliches Produkt verwendet. Die Überprüfung des aus dem Schmiermittelbad kommenden Drahtes zeigt, daß seine Oberfläche gleichmäßig mit einem zusammenhängenden Mira von Graphit überzogen ist.

Dieser so überzogene Draht läuft dann durch eine Flamme, die ihn schnell auf eine Temperatur von ungefähr 80O⁰G bringt; die Drahttemperatur wurde mit einem optischen Pyrometer gemessen.Bei dieser Temperatur wird die Graphitüberzugsschicht sofort getrocknet und auf der Oberfläche des Drahtes "festgebacken", so daß sich ein festhaftender

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GraphitfilBi bildet. Anschließend wired dor !Draht sofort durch eiito Ziehdüse hindurchgeaogon, die derart besiegen iot. daß eine Verringerung des Drahtdurclireeasors auf dao -got/ttuselite Maß von 0,036 mm erfolgt. ])ie ITnterguchung des auf äisso V'oise erhaltenen Drahtes zeigt_t daß der Drahtqucrschnitt gloichmäßig ist und niemalo irgendeine abgeflachte Zone-; aufweist, wie mon sie häufig bei Drähten beobachten k&nn_s die unter Anwendung der belcannteu Verfahren gesogen v/urden, bei denen die Oxydschicht durch Aufheizen an der Luft auf hohe Temperatur erzielt worden lot.

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Claims

P& t ent« *i:-:j yrli ehe

1. Verfahren 2ur«n Sishwi» von Hor.'ü.ldiv?''.':·;■*. "bsi άε·:··:;. wan u.ie Iir.-ihtober.n-a.ciif! or.yöiej.·t, aiii die Cteyüsohicht tdii BeiiariortiiV· te I aurbriSi'^t und ilen lOraht ©sr.-.'ärjat, bo'/ov ,^ si/^cka Yorriii^·:·- rung asiiierj Durchmesser." 3\wch eineo oö&:c ώοΙι3·3λ·.> iiluuv/arl.rasu^ Mnd^ircl'-gpaogen ν/:1χ·{1, ö. ?;. ά ν r c Ii g ..3 3: ^ ϊι λ * ο i c Ii net , daß ine η ö.en r,u sicliiiiÜGn jiralih ^unuclrrb i:i KoiitalCo mi oiner v/ägarigön Lösung .iinaa Oxy^a^ion?;.-^:! ctolr- nrin^t, >iao au der Obsrflache dos Brahirnstalla oin-3 enli-ixtojido Dsnlcocliiohl· eines in der oxydierenden IiÖsniig nicht löoliclion Oxyds bildot_; mid auf diese Oxydochichb dao Scliraiermittol aii.x'brin^t₅ V-Tvor dor Draht ervmrsit und gesogen wird.

?.. Yar fahr an nach Ansprv.oh 1c dadurch gc-l;f^inseiolinoi;, tUif! -man einen liolfrpmdraht stetig durch srbie Terditoito v/ä??n.v:i.jTü Ίι'6ίΊΥΆ(ζ von lCaliuiupernianganat hindurchf (ihret, dami auroli oino i/äfsarifvs Suspono ion von liolloidalem 6-raphit, anscliliaßsnd d'arcli aine "beheizte Zone, in der der Draht auf eine iOomperatur von 'inge-' fähr 800°ö ervrärsit wirö_; und schließlich sur Veri'lngorimg seines Durchmeasers auf das gewünschte Maß durch eine Süsli-· vorrich tung.

J, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet! daß man den Draht swisehen der Oxydierungeotufe und dom Auf bringen des Schmiermittels mit reinem Wasser wäscht.

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