DE1594503A1 - Hilfsmittel fuer die Kaltverformung von Metallen - Google Patents

Hilfsmittel fuer die Kaltverformung von Metallen

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DE1594503A1 DE19651594503 DE1594503A DE1594503A1 DE 1594503 A1 DE1594503 A1 DE 1594503A1 DE 19651594503 DE19651594503 DE 19651594503 DE 1594503 A DE1594503 A DE 1594503A DE 1594503 A1 DE1594503 A1 DE 1594503A1
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Description

METALLGESELLSCHAi1T Frankfurt (Main), 30. August 1965
AKTIENGESELLSCHAFT DrBr/BK
Frankfurt (Main)
prov. Ur. 4037
Dr. Expl.
Hilfsmittel für die Kaltverformung von Metallen
Es ist "bekannt, als Hilfsmittel für die spanlose Formgebung von Metallen flüssige oder pastenförmige Zubereitungen zu verwenden, die auf Basis von Wasser, Fetten, Mineralölen oder deren Mischungen aufgebaut sind und im allgemeinen Seifen, Fettsäuren oder andere schmierend oder emulgierend wirkende und gegebenenfalls auch chemisch wirkende Zusätze enthalten. Die Wirksamkeit derartiger Hilfsmittel kann bekanntlich dadurch gesteigert werden, daß man ihnen Pigmente zusetzt. Für diesen Zweck sind Trennmittel, wie Bentonit, kolloidale Tone, Kreide, amorphe Kieselsäure usw., gebräuchlich oder aber feste Trockenschmiermittel, wie Graphit oder Molybdändisulfid. Letztere zeigen zwar aufgrund ihrer Schichtstruktur die bessere Schmierwirkung, haben jedoch den Nachteil der sehr schweren Entfernbarkeit von der Metalloberfläche.
Es wurde nun gefunden, daß poröse, kapillaraktive, in alkalischer Lösung quellbare anorganische Pigmente, deren Poren mindestens teilweise mit einem thermoplastischen Kunststoff getränkt sind, in günstÄiger Weise die guten Eigenschaften der Trennmittel, nämlich leichte Entfernbarkeit von der Metalloberfläche, mit der guten Schmierwirkung der Trockenschmiermittel in sich vereinige*!,, wobei sie die ?>.e tatgenannt en Pigmente in ihrem technischen Effekt sogar häufig noch übertreffen. Sie weisen
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RAD ORiGlNAt J J
außerdem den Vorteil auf, daß sie vorzüglich in gleichmäßiger Verteilung in flüssigen oder pastenförmigen Schmiermitteln einzubringen und zu halten .sind.
Die Erfindung betrifft daher ein flüssiges oder pastenförmiges Hilfsmittel für die Kaltverformung von Metallen, insbesondere für schwere Verformungen, beispielsweise Tiefziehen, Kaltfließpressen, Ziehen von Rohren und Drähten, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es in der flüssigen Phase mindestens ein poröses, kapillaraktives, in alkalischer Lösung quellbares anorganisches Pigment, dessen Poren mindestens teilweise mit einem thermoplastischen Kunststoff getränkt sind, enthält.
Als poröse, kapillaraktive Pigmente können beispielsweise Kieselxerogele, wie Kieselgel (Silicagel), Diatomeenerde, Bentonite, Montmorillonite, künstliche oder natürliche Zeolithe verwendet werden. Besonders geeignet sind Aluminiumhydroxyde .
Als thermoplastische Kunststoffe können insbesondere Polyäthylene (vorzugsweise mit einem Tropfpunkt zwischen 95° und 1200O), Polypropylene, Polyisobutylene, Polyamide, Polyurethane, Polyharnstoff und Polyacrylamide verwendet werden. Besonders gute Ergebnisse wurden unter Verwendung von Polyäthylenen erzielt.
0098 19/1BSS bad original
Zur mindest teilweise erfolgenden Tränkung dee porösen, anorganischen Füllmittels mit dem thermoplastischen Kunst~ stoff wird vorzugsweise der Kunststoff auf Temperaturen oberhalb seines Tropfpunktes erwärmt und mit dem gegebenenfalls vorerwärmten und feinverteilten anorganischen Pigment innig vermischt, beispielsweise unter Verwendung eines Kneters oder Mischers, Man läßt die Masse durch Abkühlen erstarren und vermahlt sie fein. Bei Verwendung von niedrig schmelzenden Kunststoffen, beispielsweise niedrig schmelzendem Polyäthylen, kann nach der Tränkung des anorganischen Pigments die Mischung auch in plastischem Zustand direkt mit der flüssigen Schmiermittelphase versetzt und hierin feinverteilt werden.
Die erfindungsgemäß benutzte Füllmittelkombination kann in beliebigen flüssigen oder pastenförmigen Schmiermitteln eingesetzt werden. Vorzugsweise werden solche Schmiermittel verwendet, die als flüssige Phase im wesentlichen Wasser enthalten. Es ist von besonderem Vorteil, wenn die wäßrige Phase, die vorzugsweise alkalisch reagiert, gelöste Seife, Emulgatoren und/oder emulgierte andere flüssige Phasen, beispielsweise Mineralöl, enthält.
In bestimmten Fällen kann es jedoch auch Vorzüge haben, wenn das Schmiermittel als flüssige Phase im wesentlichen ein mineralisches, pflanzliches oder tierisches Fett oder
- 4 —
009819/1555 W
Mischungen hiervon enthält.
Der Gehalt der erfindungsgemäßen Hilfsmittel an mit thermo- ' plastischem Kunststoff getränktem anorganischen Pigment kann in weiten Grenzen variiert werden. Vorzugsweise beträgt der Gehalt 1 "bis 30 Gew.#.
Beispiel 1:
177,5 g Polyäthylen mit einem Tropfpunkt von ca. 112 bis 1180C wurden in einem heizbaren Kneter auf 1300C gebracht. Dann wurden 355 g eines Magnesium-Aluminiumsilikats (Bleicherde) unter intensivem Kneten in die Schmelze eingetragen und ca. 30 Min. weiter geinetet. Anschließend wurde in die noch plastische Mischung eine Mischung von 170 g Olein, Hg Emuisogen T (nichtionogener Emulgator), 113,5 g Wasser und 170 g tranfettsaurem Kalium unter weiterem Kneten eingetragen. Es wurde ein weißes, pastenförmiges Schmiermittelkonzentrat erhalten. Das Konzentrat wurde mit Wasser im Verhältnis von 1 t 1 bis 1 1 10 verdünnt. Die erhaltenen Dispersionen eigneten sich in allen Fällen vorzüglich als Hilfsmittel zum Tiefziehen von starkwandigen Blechen aus kaltgewalztem Stahl von 2 mm Dicke. Die Bleche wiesen nach der Verformung weder Riefen noch sonstige Beschädigungen auf. Weder be£ dem Konzentrat noch bei den verdünnten Dispersionen trat naoh längerem Stehen eine Entmischung auf.
Beispiel 2t
1,98 kg Polyäthylen mit einem Tropfpunkt von ca. 112 bis 1180C
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wurden in einem heizbaren Walzenstuhl auf ca. 13O0O erhitzt. In die heiße Masse wurden 3,94 kg Montmorillonit eingewalzt. Das Gemisch wurde abkühlen gelassen und in einer Messermühle fein vermählen. Das feinverteilte Füllmittel wurde in eine Mischung von 1,89 kg Olein, 0,16 kg Emulsogen T, 1,26 kg Wasser und 1,89 kg tranfettsaures Kalium unter starkem Rühren eingetragen. Es ergab sich ein weißes, pastenförmiges Schmiermittelkonzentrat. Das Konzentrat wurde im Verhältnis von 1 ι 1 bis 1:10 mit Wasser verdünnt und als Hilfsmittel auch für sehr starke Verformungen mit gutem Erfolg benutzt. Sowohl das Konzentrat als auch die gebrauchsfertigen Verüunnungen wiesen eine gute Standzeit auf, ohne daß das Füllmittel sich absetzte.
Beispiel 3*
625 g Polyäthylen mit einem Tropfpunkt von 112 bis 1180C wurden in einem heizbaren Kneter auf 0a. 13O0O erhitzt. In die Schmelze wurden langsam 1250 g feinverteiltes Al(OH), unter intensivem Kneten eingebracht. In die noch plastische Masse wurde ein Gemisch von 600 g Olein, 50 g Emulsogen T und 500 g Wasser eingetragen. Anschließend wurde ein Gemisch von 69 g dimerer Fettsäure und 30 g Triäthanolamin zugefügt. Dieses Konzentrat wurde mit Wasser im Verhältnis 1 : 1 bis 1:10 verdünnt und war als Hilfsmittel bei der Kaltverformung von Blechen, Rohren und ."Drähten sehr gut geeignet.
In allen Fällei; liefen sich die Schmiermittel nach der Verformung
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von dem verformten Gut in einfacher Weise, beispielsweise durch, einfaches Tauchen in einen 6O0G heißen alkalischen Reiniger, entfernen.
Beispiel 4»
Bei der Fertigung von konischen Blechkörpern von 180 mm Höhe, einem unteren Durchmesser von 80 mm und einem otaren Durchmesser von 35 mm aus 1,2 mm dickem Kalfband aus Stahl durch Tiefziehen in 8 Stufen wurde versucht, mit einer handelsüblichen wäßrigen Seifen-Öl-Emulsion unter Zusatz von 25 bis 40 g/l MoS2 zu arbeiten. Bereits nach jeweils 500 Hüben trat so starkes Fressen der Ziehwerkzeuge auf, daß diese ausgebessert werden mußten.
Daraufhin wurde das MoS2 durch 12 g/l des nach Beispiel 3 hergestellten mit Polyäthylen getränkten Aluminiumhydroxyds ersetzt. Es waren nunmehr 30.000 Blechkörper ohne Beschädigung der Werkzeuge und Werkstücke zu ziehen.
Anschließende Versuche zur Reinigung der Blechkörper zeigten, daß die mit MoS2 gezogenen Teile durch keine der üblichen, naßchemischen Methoden, wie alkalische Reinigung, Beizung oder organische Lösungsmittel-Entfettung, zu reinigen waren, so daß die nachfolgende Lackierung der Werkstück· empfindlich gestört war.
Die mit dem erfindungsgemäßen Pigment gezoganen Blechkörper
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dagegen waren selbst nach einmonatiger Lagerung durch Tauchen in eine wäßrige lösung von 40 g/l eines alkalischen !einigerB, bestehend aus Ätznatron, Na-metasilikat und Emulgator, während 10 Min. bei 98°0 vollständig zu reinigen.
- Patentansprüche - - 8 -
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Claims (7)

Patentansprüche
1. PlüBBiges oder pastenförmiges Hilfsmittel für die Kaltverformung von Metallen, insbesondere für schwere Verformungen, beispielsweise das Tiefziehen, Kaltfließpressen, Ziehen von Rohren und Drähten, dadurch gekennzeichnet, daß es in der flüssigen Phase mindestens ein poröses, kagillaraktives, in alkalischer Lösung quellbares anorganisches Pigment, dessen Poren mindestens, teilweise mit einem thermoplastischen Kunststoff getränkt ν sind, enthält.
2. Hilfsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mit thermoplastischem Kunststoff getränktes anorganisches Pigment in Mengen von 1 bis 30 Gew.# enthält.
3. Hilfsmittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als anorganisches Pigment Aluminiumhydroxyd verwendet wird.
4. Hilfsmittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastischer Kunststoff Polyäthylen, vorzugsweise mit einem Tropfpunkt zwischen 95° und 12O0C, verwendet wird.
5. Hilfsmittel nach Anspruch 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssige Phase im wesentlichen Wasser verwendet wird.
6. Hilfsmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die flüssige Phase, die vorzugsweise alkalisch reagiert,
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gelöste Seife, Emulgatoren und/oder emulgierte andere flüssige Phasen enthält.
7. Hilfsmittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssige Phase im wesentlichen mineralisches, pflanzliches oder tierisches Fett oder Mischungen hiervon verwendet werden·
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