DE2100735A1

DE2100735A1 - Verfahren zur spanenden Bearbeitung von Metallen in Gegenwart eines Kuhlschmier mittels

Info

Publication number: DE2100735A1
Application number: DE19712100735
Authority: DE
Inventors: Murray Borton Newark Del Parker (V St A) P
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1970-01-09
Filing date: 1971-01-08
Publication date: 1971-07-22
Also published as: US3618461A

Description

E.I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY 10-fch and Market Streets, Wilmington, Delaware 19 898, V.St.A.'. -

Verfahren zur spanenden Bearbeitung von Metallen in Gegenwart eines Kühlsohmiermittels

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur spanenden Bearbeitung von Metallen, z.B. zum Bohren, Fräsen, Anbohren, Gewindeschneiden, Räumen, Drehen und dergleichen, in Berührung mit einem Kühlschmiermittel, das aus einem Gemisch aus Trichlormonofluormethan oder 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan und Nitromethan oder Nitroäthan besteht.

Die spanende Bearbeitung von Metallen wird in Gegenwart verschiedener Flüssigkeiten durchgeführt, die als Kühlschmiermittel empfohlen und verwendet werden. Zu diesem Zweck verwendet man z.B. Mineralöle, Fette, Fettsäuren, Seifen, sulfonierte Öle, Wachse, Öl-Wasser-Emulsionen usw. Es war bisher die gewöhnliche Werkstattpraxis, das Werkstück und das Werkzeug mit einem Strahl des Kühlschmiermittels zu überfluten. Norma- !erweise wird das Kühlschmiermittel, besonders bei in grossein Massstab durchgeführten Arbeitsvorgängen, in mehr oder weniger reiner Form zurückgewonnen, mitunter wieder auf die richtige

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Zusammensetzung gebracht und dann wieder dem Gebrauch zugeführt. E.L.H. Bastian hat diesen Stand der Technik in seinem Buch "Metal Working Lubricants", Verlag McGraw-Hill Book Co., Inc., New York, 1951» zusammengefasst.

Bei Bohrarbeiten im offenen Gelände, wie z.B. beim Bohren eines teilweise montierten Luftrahmens, ist es unpraktisch, sich der herkömmlichen Werkstattmethode des Überflutens von Werkzeug und Werkstück zu bedienen. Man hat daher bisher, wenigstens beim Bohren von Aluminiumlegierungen, entweder überhaupt kein Kühlschmiermittel angewandt, wodurch die Werkzeuglebensdauer verringert wurde, oder man hat ein Kühlschmiermittel von Zeit zu Zeit durch Aufstreichen oder auf . · ähnliche Weise aufgetragen. Dabei mussten die bisher üblichen, nicht verdampfungsfähigen Flüssigkeiten durch Abwischen und häufig mit einem Lösungsmittel entfernt werden, besonders wenn die betreffende Fläche anschliessend mit einer Anstrichfarbe versehen werden sollte.

Die USA-Patentschrift 3 129 182 beschreibt die spanende Bearbeitung von Metallen in Berührung mit einem verdampfungsfähigen Kühlschmiermittel, nämlich A'thylenglykolmonobutyläther in 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan.

Es wurde nun ein Verfahren zum. spanenden Bearbeiten von Metallen gefunden, durch das die Werkzeuglebensdauer verlängert wird.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur spanenden Bearbeitung von Metallen in Berührung mit einem Kühlschmiermittel, welches aus einem Chlorfluoralkan und einem Nitroalkan besteht« Das Chlorfluoralkan ist entweder 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan oder Triohlormonofluormethan, und das Nitroalkan, welches in dem Kühlschmiermittel in einer Konzentration von etwa 0,5 bis 15 Gewichtsprozent enthalten ist, hat 1 öd#r 2 Kohlenstoffatome lsi Molekül.

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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen.

Fig. 1 zeigt in Form eines Diagramms die Abhängigkeit der Lebensdauer des Bohrers beim Bohren einer Aluminiumlegierung von der Zuführungsgeschwindigkeit des Kühlschmiermittels. · ., Kurve 1 gibt das Verhalten einer Lösung von Äthylenglykolmonobutyläther in 1,1,2-Trichlor-i,2,2-trifluoräthan, Kurve 2 das Verhalten eines Kühlschmiermittels im Rahmen der Erfindung (Trichlormonofluormethan und 5 i» Nitromethan) an. Die Luftströmungsgeschwindigkeit beträgt 136 l/Min.

Fig. 2 zeigt in Form eines Diagramms die Abhängigkeit der Lebensdauer des Bohrers von der Zuführungsgeschwindigkeit des % Kuhlschmiermittels, wobei die Kurven 1 und 2 die gleichen Bedeutungen haben wie in Fig. 1, mit dem Unterschied, dass die Luftströmungsgeschwindigkeit hier 214 l/Min, beträgt.

Fig. 3 zeigt in Form eines Diagramms die Abhängigkeit der Lebensdauer des Bohrers beim Bohren einer Aluminiumlegierung von der Nitroalkankonzentration in dem Kühlschmiermittel. Kurve 1 zeigt die Leistung bei Zuführung des Kühlschmiermittels aus einer Düse in Form eines massiven Flüssigkeitsstroms. ■ Kurve 2 zeigt die Leistung bei Verwendung einer Venturidüse.

Fig. 4 erläutert in Form eines Diagramms die Abhängigkeit der Lebensdauer des Bohrers beim Bohren einer Aluminiumlegierung ' ä von der Nitroalkankonzentration in dem Kühlschmiermittel. Kur-· ve 1 zeigt die -Leistung, wenn die Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeit von 1,8 kg/Std. und die Luft mit einer Geschwindigkeit von 28,2 l/Min, zugeführt wird. Kurve 2 zeigt die Lei- · stung, wenn die Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeit von °»9 kg/Std. und die Luft mit einer Geschwindigkeit von 57,5 l/Min, zugeführt wird.

Gemäss der,Erfindung werden Metalle im Kontakt mit einem verdampfungsfähigen Kühlschmiermittel, das- aus einem Chlorfluor-

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alkan und etwa 0,5 "bis 15 Gewichtsprozent eines Nitroalkane mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen im Molekül besteht, spanend bearbeitet, z.B. gebohrt, gefräst, gedreht usw. Bei dem Verfahren zur spanenden Bearbeitung von Metallen ist die Art der Zuführung des Kühlschmiermittels zwar nicht ausschlaggebend; gewöhnlich bedient man sich jedoch einer von zwei verschiedenen Methoden. Die erste Methode ist die Zuführung des Kühlschmiermittels in Form eines massiven Flüssigkeitsstrahls, und die zweite Methode ist die Zuführung des Kühlschmiermittels in Form von Tröpfchen, die mittels einer Zerstäuberdüse in einem Druckluftstrom verteilt und teilweise verdampft sind. Es wurde gefunden, dass die letztere Methode die Werkzeuglebensdauer um wesentlich mehr verlängert als die Methode des Zuführens des Kühlschmiermittels in Form eines massiven Flüssigkeitsstrahls .

Die erfindungsgemäss verwendbaren Ohlorfluoralkane sind 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan und Trichlormonofluormethan. Die verwendbaren Nitroalkane sind Nitromethan und Nitroäthan. Wie die Beispiele 1 und 2 zeigen, führt die Anwesenheit des.Nitroalkane in dem Kühlschmiermittel zur Verlängerung der lebensdauer des Bohrers. Diese vorteilhafte Wirkung der Nitroalkane macht sich schon bei einer Konzentration von 0,5 Gewichtsprozent bemerkbar und nimmt unabhängig von der Art der Zuführung des Kühlschmiermittels mit steigender Konzentration zu. In lösung in 1, 1,2-iDrichlor-1,2,2-trif luoräthan erreicht die Wirkung bei Verwendung einer Zerstäuberdüse bei einer Konzentration des Nitroalkane von etwa 3 Gewichtsprozent ungefähr ihr Maximum, während die Wirkung in Lösung in Trichlormonofluormethan, ebenfalls bei Verwendung einer Zerstäuberdüse, über einen Konzentrationsbereich bis mindestens etwa 15 Gewichtsprozent Nitroalkan sich weiter verstärkt. Die Werkzeuglebensdauer kann auch durch Erhöhung der Zuführungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit in Form eines massiven Flüssigkeitsstrahls oder aus einer Zerstäuberdüse verlängert werden.

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Die verschiedenen Variablen in der Art der Zuführung dea Kühlschmiermittels sind nicht völlig unabhängig voneinander. Wenn man z.B., wie in Beispiel 5, ein gröaseres Luftvolunien zuführt, kann man mit geringeren Mengen an Kühlschmiermittel von konstantem Nitromethangehalt die gleiche Werkzeuglebensdauer erzielen.

Es gibt auch praktische Grenzen; zum Beispiel sammelt sich beim Auftragen des Kühlschmiermittels aus Zerstäuberdüsen in Mengen von mehr als etwa 3,6 kg/Std. Flüssigkeit auf dem Werk- ■ stück an. Enthält das Kühlschmiermittel mehr als etwa 15 $> Nitromethan, so sammeln sich Nitromethanrückstände auf dem Werkstück an. Der Wirkungsgrad der Zerstäuberdüse hinsichtlich . λ der Verteilung der Kühlschmiermitteltröpfchen in der Luft sowie die Menge der gleichzeitig aus der Düse ausgestossenen Luft beeinflussen, natürlich ebenfalls die Ansammlung von Flüssigkeit auf dem Werkstück. Nitroalkane von höherem Molekular-' ". gewicht als Nitromethan sind zwar verwendbar, führen jedoch " noch leichter zur Ansammlung von Flüssigkeit auf dem Werkstück, weil sie eine geringere Flüchtigkeit haben.

Bei Anwendung des Verfahrens gemäss der Erfindung ist die be-' vorzugte Zusammensetzung etwa 8 Gewichtsprozent Nitromethan in' Lösung in Trichlormono fluorine than. Vorzugsweise führt man diese Lösung mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,9 bis 2,7 kg/ Std. durch eine Zerstäuberdüse gleichzeitig mit etwa 28 bis d 57 1 Luft je Minute zu. Es wird ferner bevorzugt, die Zuführungsgeschwindigkeiten dieser beiden Bestandteile innerhalb der angegebenen Grenzen auf die Beschaffenheit der Schneidbzw. Bohrmaschine und den jeweiligen Arbeitsvorgang abzustimmen. Bei Verwendung einer neuen Bohrmaschine bedient man sich · beim Bohren von Aluminium vorzugsweise einer 5-prozentigen· Nitromethanlösung in Triohlormonofluormethan bei einer Zufüh-. rungsgesohwindigkeit von 0,9 kg/Std. durch eine wirksame Zer- . Stäuberdüse, die etwa 57 l/Min, ausatöast.

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In begrenzten Räumen sollen Vorsichtsmassnahmen getroffen werden, um die Arbeiter gegen die Ansammlung übermässig hoher Konzentrationen an den Dämpfen, des Kühlschmiermittels zu schützen. Die von der American Conference of Governmental Industrial Hygienists aufgestellten Normen lassen einen Schwellenwert von 1000 ppm für die Fluorkohlenstoffverbindung des Kühlschmiermittels und einen Schwellenwert von 100 ppm für das Nitroäthan oder Nitromethan zu. Die Dämpfe der Kühlschmiermittel im Bereich der Erfindung weisen eine geringere Giftigkeit auf und sind nicht brennbar. Wenn eine beträchtliche Verdampfung (von mehr als 50 Volumprozent) stattfindet, reichert sich das Kühlschmiermittel an Nitroalkan an, bis es schliesslich entflammbar wird.

In den nachfolgenden Beispielen beziehen sich, falls nichts anderes angegeben ist, die Teile auf Gewichtsmengen.

Beispiele

Wert und Wirkungsgrad des Verfahrens gemäss der Erfindung werden durch Bestimmung der relativen Werkzeuglebensdauer beim spanenden Bearbeiten von Metallen nach diesen Verfahren aufgezeigt.

Die relative Werkzeuglebensdauer beim Bohren wird geschätzt, indem man die Anzahl der Löcher zählt, die unter genormten Bedingungen in. Proben aus Aluminium und aus einer Titanlegierung gebohrt werden können, bevor die Schneidkante des Bohrers, gemessen quer über die Nuten am Umfang hinweg, sich um 0,038 mm abgeschliffen hat. Dies wird mit Hilfe eines Mikroskops mit Mikrometerokular bei 40-faoher Vergrösserung bestimmt.

Die Probestücke aus der Aluminiumlegierung bestehen aus je zwei zusammengeschraubten, 6,35 mm dioken Platten von 10,2 cm χ 15,2 cm aus der Aluminiumlegierung 7O75-T6. Diese Legierung ist in "Chemical Engineer's Handbook", Verlag McGraw-Hill

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Book Co., New York, 4.Auflage, auf Seite 23-40 beschrieben und wird gewöhnlich beim Plugzeugbau verwendet. Der Bohrer geht durch beide Stücke, d.h. durch eine Metalldicke von 12,7,mm, hindurch.

Die Prüfstücke aus der Titanlegierung bestehen aus je vier zusammengeschraubten, 3,2 mm dicken Platten von 10,2 cm χ 15,2 cm. Die Legierung enthält ausser Titan 6 ^cß> Aluminium und 4 io Vanadium. Diese Legierung wird im Plugzeugbau verwendet.

Die zum Bohren der Aluminiumlegierung verwendeten Versuchsbohrer sind Spiralbohrer mit hoher Gewindegangsteigung (hohem Drallwinkel) mit einem Durchmesser von 6,35 mm, Hr. 957, hergestellt von der Cleveland Twist Drill Co., Cleveland, Ohio, V.St.A. Pur jeden Versuch werden Bohrer aus dem gleichen Po- · sten verwendet. Die Bohrer laufen mit einer Geschwindigkeit von 3640 U/Min, um und dringen in das Werkstück mit den in den nachstehenden Beispielen angegebenen stetigen Geschwindigkeiten ein.

Zum Bohren der Titanlegierung werden 6,35 mm dicke Kobalt-135°-Spitzbohrer (split point drills) Nr. 817, hergestellt von der Cleveland Twist Drill Co., verwendet.

Das Kühlschmiermittel wird dem Werkstück durch Düsen zugeführt, die in einem Winkel von etwa 30° zum Werkstück auf das Bohrloch zu gerichtet sind. Man verwendet vier Düsen. Eine ä von diesen Düsen stösst einen massiven Flüssigkeitsstrahl au3, während die anderen drei Düsen die Flüssigkeit zu Tröpfchen zerstäuben, die in einem Druckluftstrom verteilt sind.

Die Düse, die den massiven Flüssigkeitsstrahl ausstösst, wird von der B & G Company, PlumsteadviHe, Pennsylvania, V.St.A., unter der Bezeichnung "B & G Applicator" geliefert. Die Plus-' 3igkeit wird der Düse unter dem Druck eines Druckluftbehälters, ähnlich wie bei einer Garten-Insecticidsprühvorrichtung, zügeführt. Es sind 7 kg/cm Druck erforderlich, um die in Bei-

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spiel 4 angegebenen 0,91 "bis 1,81 kg/Std. zuzuführen. Der Du-" sendurchmesser beträgt 0,30 mm.

In den nachfolgenden Beispielen werden noch drei andere Vor-... richtungen, zum Mischen von luft und Kühlschmiermittel in der Düse verwendet.

Die er8te Vorrichtung, die als "Venturidüse" bezeichnet wird, wird von der Mamco Mfg. Co., Seattle, Washington, V.St.A., hergestellt. Diese Düse kennzeichnet sich dadurch, dass das Kühlschmiermittel vom Umfang eines mittig gelegenen Luftkanals angesaugt wird. Das Kühlschmiermittel wird dem Umfang an einer, etwas vor der inneren Venturidüse gelegenen Stelle durch einen Sinterring aus rostfreiem Stahl zugeführt, dessen innerer Teil gegen den Luftkanal hin offen ist. Das Kühlschmiermittel wird dem ausseren Umfang des Sinterringes zugeführt. Die mit den angesaugten Kühlschmiermitteltröpfchen beladene Luft strömt dann durch ein 2,5 cm langes Bohr von 6,4 mm lichter Weite, durch das das Geroisch aus der Düse austritt. Diese Düse wird als Venturidüse bezeichnet.

Die zweite in den Beispielen verwendete Zerstäuberdüse ist die sogenannte "Spraymist"-Düse, hergestellt von der Bijur Lubricating Corporation, Rochelle Park, New Jersey, V.St.A. Hierbei werden die von dieser Firma mit B-101 bezeichnete Düse mit biegsamem Ansatz und die mit B-136 bezeichnete Düsenspitze verwendet. Diese Düse kennzeichnet sich dadurch, dass Druckluft und Kühlschmiermittel dem Düsenkopf durch zwei konzentrische Rohre .zugeführt werden, und zwar das Kühlschmiermittel durch das innere Rohr und die Druckluft durch den Ring-" raum zwischen beiden Rohren. Die konzentrischen Rohre münden in einen Sprühkopf von verhältnismässig grossem Rauminhalt ein, aus dem das Gemisch am anderen Ende durch ein 1,27 mm weites Loch austritt. In dem Sprühkopf herrscht ein beträchtlicher Druckabfall und anscheinend eine erhebliche Turbulenz,. die eine gute Durchmischung gewährleistet. Diese Düse wird als

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Druckabfalldüse bezeichnet.

Die·dritte in den Beispielen verwendete Zerstäuberdüse ist ein Teil eines sogenannten "Trico-mist"-Kühlsystems, das von der Trico Fuse Manufacturing Oomp., Milwaukee, Wisconsin, V.St.A., hergestellt wird. Die bei diesen Versuchen verwendete Düse, die von dem Hersteller als Düse "P-11-A-16O-A" bezeichnet wird, stösst Druckluft und Kühlschmiermittel gesondert durch parallele Rohre in eine Mischzone aus, die aus einem 6,4 mm weiten Rohr besteht. Luft und Kühlschmiermittel strömen in der Mischzone des 6,4 mm weiten Rohres etwa 7,6 cm vorwärts bis zu einer verjüngten Spitze, aus der das Gemisch als Sprühnebel durch ein 1,59 mm weites Loch aus- M tritt. Diese Düse wird nachstehend als Parallelrohrdüse bezeichnet.

Bei den Versuchen mit Zerstäuberdüsen wird die Druckluft den Düsen bei den in den Beispielen angegebenen Drücken zugeführt· Wenn in den Beispielen die Luftströmungsgeschwindigkeit angegeben ist, so wurde diese mittels einer mit Masseinteilung versehenen Schwebekörpervorrichtung gemessen, und der Luftdruck ist nicht angegeben. Plüssigkeitsströmungsgeschwindigkeiten werden aus dem Gewichtsverlust des Vorratsbehälters und ausserdem mittels einer mit Masseinteilung versehenen Schwimmkörpervorrichtung bestimmt.

In den meisten- Beispielen wird die mittlere Leistung von drei Bohrern und die Standardabweichung in drei Parallelversuchen angegeben.

Wenn keine Standardabweichung angegeben wird, ist jeder Versuchswert das Ergebnis eines einzelnen Versuchs.

Die Ergebnisse innerhalb einer Versuchsgruppe sind miteinander vergleichbar. Die Ergebnisse mehrerer Versuchsgruppen sind auf Grund von Variablen, wie der Art der Düse, dem Abnutzungsgrad ' der Lager der Bohrmaschine usw., nioht notwendigerweise mit-

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einander vergleiohbax.

Hinsichtlich der Güte der Bohrmaschine ist bekannt, dass die lebensdauer der Bohrer beim Bohren von Aluminium ungefähr verdoppelt wird, wenn man abgenutzte Lager und die abgenutzte Bohrerwelle einer alten Bohrmaschine durch neue Teile ersetzt, Die Versuche der Beispiele 1 bis 4 werden mit einer alten Bohrmaschine durchgeführt. Beispiel 5 zeigt die Ergebnisse mit der gleichen Bohrmaschine nach Einsetzung neuer lager und einer neuen Welle.

Beispiel 1

Spanende Bearbeitung einer Aluminiumlegierung in Berührung mit 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan und verschiedenen Konzentrationen an Nitromethan

Dieses Beispiel erläutert die Wirksamkeit und den Wert des Verfahrens beim Bohren von Aluminiumlegieruhgen in Berührung mit 1, 1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan und Nitromethan sowie die verlängerte lebensdauer des Bohrers im Vergleich zur alleinigen Verwendung von 1,1,2-Irichlor-1,2,2-trifluoräthan als Kühlschmiermittel.

Die Versuchsbedingungen sind die folgenden:

Zuführung durch: Parallelrohrdüse

Plüssigkeitsströmungs-

geschwindigkei't: 2,7 kg/Std.

luftdruck: . 5,6 kg/om

Bohrervoraohubgesohwin-

digkeit: 0,30 mm/Umdrehung

Die Ergebnisse finden sich in Tabelle I.

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Tabellel

Kühlschmiermittel	Bei	Leistung (Löcher je Bohrer)	Standard abweichung
1,1,2-Trichlor-1,2,2-tri- fluoräthan allein	153	1,3
1,1,2-Trichlor-1,2,2-tri- fluoräthan mit
1,5 Io Nitromethan	170	3,3
2,0 # Nitromethan	172	2,2
3,0 fo Nitromethan	180	*1,3
4,0 $> Nitromethan	180	9,2
5,0 i» Nitromethan	181	7,1
spiel 2

Dieses Beispiel erläutert die Verlängerung der Werkzeuglebensdauer durch Zusatz eines Nitroalkans"zu dem Chlorfluoralkan und die Gleichwertigkeit von Nitromethan und Nitroäthan als Kühlsohmiermittelzusätze zu Triehlormonofluormethan bei dem erfindungsgemässen Verfahren.

Die Versuchsbedingungen sind die folgenden:

Zuführung durch: Parallelrohrdüse

Flüssigkeitsströmungsgeschwindigkeit: 2,7 kg/Std.

Luftdruck: - 5_t6 kg/cm²

Bohrervorschubgeschwindigkeit: 0,30 mm/ümdrehung.

Die Ergebnisse finden sich in Tabelle II.

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OR-49J6-B	T a b	Kühlschmiermittel	Bei	U	1	e II	2100735
Trichlormonofluormethan	e 1		leistung (Löcher je Bohrer)
Trichlormonofluormethan mit			195	Standard abweichung
3,0 io Nitromethan				8,0
3,0 9έ Nitroäthan			208
		209	12,0
	i	el 3	8,9
s ρ

Dieses Beispiel zeigt in zwei Teilen, dass die Verwendung eines Gemisches aus Trichlormonofluormethan und 5 f» Nitromethan bei dem Verfahren gemäss der Erfindung hinsichtlich der Verlängerung der Werkzeuglebensdauer günstiger ist als die Verwendung einer Lösung von Äthylenglykblmonobutyläther in 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan gemäss der USA-Patentschrift 3 129 182 beim Bohren von Aluminiumlegierungen. Die Plüssigkeitszuführungsgeschwindigkeiten betragen 0,45 bis 3,6 kg/Std., die Luftströmungsgeschwindigkeiten 136 bzw. 214 l/Min.

Pig. 1 zeigt in Form eines Diagramms die Abhängigkeit der Lebensdauer des Bohrers beim Bohren einer Aluminiumlegierung bei einer Luftströmungsgeschwindigkeit von 136 l/Min, von der Flüssigkeitszuführungsgeschwindigkeit. Kurve 1 zeigt die Leistung der Kühlschmiermittel geraäss der USA-Patentschrift 3 129 182 beim spanenden Bearbeiten von Metallen; Kurve 2 zeigt die Ergebnisse des Verfahrens gemäss der Erfindung bei Verwendung von Trichlormonofluormethan mit einem Nitromethangehalt von 5 $>. Pig. 2 zeigt die Ergebnisse des gleichen Versuchs bei einer Luftströmungsgeschwindigkeit von 214 l/Hin. Die Versuohsbedingungen sind die folgenden:

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Zuführung durch: Venturidüse

Bohrervorschubgeschwindigkeit: 0,15 mm/Umdrehung.

Beispiel 4

Dieses Beispiel erläutert den Wert des erfindungsgemässen Verfahrens und vergleicht die Leistung einer mit Hilfe einer Venturidüse in einem verhältnismässig grossen Luftvolumen fein verteilten Flüssigkeit mit der Leistung eines Kühlsohmiermittels in Form eines massiven Flüssigkeitsstrahls, d.he ohne gleichzeitige Luftzufuhr.

Die beiden Kurven der Fig. 3 zeigen die Abhängigkeit der Le- d bensdauer des Bohrers beim Bohren von Aluminium von der Konzentration an Nitromethan in Trichlormonofluormethan. Die untere Kurve (Kurve 1) zeigt die Leistung der Düse, die einen massiven Flüssigkeitsstrahl ausstösst; die obere Kurve (Kur- ' ve 2) zeigt die entsprechende Leistung der Venturidüse. Die Bedingungen der beiden Versuche sind unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die den massiven Flüssigkeitsstrahl ausstossende Düse 0,9 bis 1,8 kg Flüssigkeit je Stunde zuführt, während die Flüssigkeitsströmungsgeschwindigkeit aus der Venturidüse 1,8 kg/Std. beträgt, miteinander vergleichbar. Die Luftströmungsgeschwindigkeit aus der Venturidüse beträgt 212 l/Min. Der massive Flüssigkeitsstrahl enthält natürlich a keine Luft. - ■ . . *

Ein Vergleich der beiden Kurven zeigt, dass bei hohen Luft-Strömungsgeschwindigkeiten niedrigere Konzentrationen an Nitromethan erforderlich sind als bei Anwendung des Kühlschmiermittels in Form eines massiven Flüssigkeitsstrahls, um die gleiche Lebensdauer des Bohrers zu erzielen.

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Beispiel 5

Einfluss der Nitromethankonzentration in Trichlormonofluormethan sowie Einfluss anderer Variabler beim Bohren von Aluminium mit der Bohrmaschine

Dieses Beispiel bestätigt die Ergebnisse der anderen Beispiele bei Verwendung einer Bohrmaschine von hohem Gütegrad, nämlich die Tatsache, dass die Leistung von der Nitromethankonzentration und bei einer Zerstäuberdüse von der Strömungsgeschwindigkeit der gleichzeitig' ausgestossenen Luft abhängt. Die Leistung in einer Bohrmaschine von hohem Gütegrad ist wesentlich höher als in den früheren Versuchen.

Versuchsbedingungen:

Zuführung durch: Druokabfalldüse

Bohrervorschubgeschwindigkeit: 0,15 mm/Umdrehung.

Bei dem duroh die untere Kurve (Kurve 1) der Fig. 4 wiedergegebenen Versuch wird die Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeit von 1,8 kg/Std., bei dem der oberen Kurve entsprechenden Versuch mit einer Geschwindigkeit von 0,9 kg/Std. zugeführt. Bei' dem Versuch der unteren Kurve beträgt die Strömungsgeschwindigkeit der Zerstäubungsluft 28,2 l/Min., bei dem der oberen Kurve entsprechenden Versuch beträgt die Geschwindigkeit der Zerstäubungsluft 57,5 l/Min.

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Claims

E.I. du Pont de Nemours 8. Januar 1971 and Company OR-4976-B Patentansprüche

1. Verfahren zur spanenden Bearbeitung von Metallen in Gegen- · ä wart eines Kühlschiniermittels, dadurch gekennzeichnet,

dass man als Kühlschmiermittel ein Gemisch aus Trichlormonofluormethan oder 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan und etwa 0,5 "bis 15 Gewichtsprozent eines Nitroalkane, mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen im Molekül verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Kühlschmiermittel ein Gemisch aus 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan und 3,0 Gewichtsprozent Nitromethan verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

man als Kühlschmiermittel ein Gemisch aus Trichlormono- J fluormethan und 3,0 Gewichtsprozent Nitromethan verwendet. '

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Kühlschmiermittel ein Gemisch aus Trichlormonofluormethan und 5»0 Gewichtsprozent Nitromethan verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass . man als Kühlschmiermittel ein Gemisch aus Trichlormonofluormethan und 8,0 Gewichtsprozent Nitromethan verwendet.'

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6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Kühlschmiermittel ein GemiBch aus Trichlormono-•fluormethan und 3,0 Gewichtsprozent Nitroäthan verwendet.

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