DE2410854A1

DE2410854A1 - Verfahren zur herstellung eines kaltgewalzten stahlbandes in fein- und feinstblechdicke zur fertigung von abstreckgezogenen dosen oder anderen tiefziehteilen

Info

Publication number: DE2410854A1
Application number: DE2410854A
Authority: DE
Inventors: Joseph Dr Ing Billigmann; Christoph Dr Ing Schneider; Johannes Dr Ing Siewert; Manfred Dr Ing Sodeik
Original assignee: Rasselstein AG
Current assignee: Rasselstein AG
Priority date: 1974-03-07
Filing date: 1974-03-07
Publication date: 1975-10-02
Also published as: JPS50125938A; CA1044123A; BE825663A; NL7502767A; IT1030261B; FR2263311A1; US3982968A; AU7879975A; JPS587711B2; GB1438477A; DE2410854B2

Description

Fertigung von abstreckgezogenen Dosen oder anderen Tiefziehteilen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines kaltgewalzten Stahlbandes in Fein- und Feinstblechdicke zur Fertigung von abstreckgezogenen Dosen oder anderen Tiefziehteilen, bei welchem das Band nach dem Glühen in einem Durchlaufofen mit einer gleichzeitig ein Phosphatierungsmittel und ein Schmiermittel enthaltenden Flüssigkeit unter Wärmeeinwirkung behandelt wird. .■

Zur Fertigung kostengünstiger Getränkedosen durch Tiefziehen und Abstreckziehen werden seit längerer Zeit Versuche unternommen, um hierbei unveredeltes Stahlfeinstblech ?,u verarbeiten. Durchschlagende Erfolge konnten hierbei bishar jedoch nicht erzielt werden. Wegen der örtlich hohen Flächenpessung während des Abstreckvorganges kommt es auch bei Verwendung von Hochdruckschmiermitteln nach kurzer Zeit zu Freßerscheinungen zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug infolge von örtlichem

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Tultfon {0321} 93077

Telegr.-Adr.: ELPATEKr — Au₈sbura

Dai>»*-u Sank AG A-gs&jre Kto.-Mf »"6/34 192 Bankieifijhl 720 /M Sl

Aufschweißen des Stahles auf die notwendigen Hartmetallwerkzeuge. Zur Zeit werden deshalb Getränkedosen aus verzinntem Stahlblech (Weißblech) hergestellt. Die Verzinnung wirkt als Trennschicht und vermeidet Freßerscheinungen.

Es ist auch in anderen Bereichen der Technik bekannt, daß phosphatiertes Blech, also Blech, das mit einem dünnen Phosphatüberzug versehen ist, nicht oder in geringerem Maße zu Freßerscheinungen beim Tiefziehen neigt. Jedoch muß die Phosphä'tierung in einem besonderen Arbeitsgang erfolgen und anschließend muß das phosphatierte Blech noch mit einem Ölfilm versehen werden, der einerseits an Rosten des Bleches verhindert und außerdem beim Tiefziehen schmierend wirkt. Durch diese zusätzlichen Verfahrensschritte läßt sich ein phosphatiertes Blech nicht wesentlich billiger herstellen als ein verzinntes Blech.

Um die Phosphatierung und die Aufbringung des Schmiermittels in einem Arbeitsgang durchführen zu können, ist ein saures Reaktionsschmiermittel unter der Bezeichnung Bonderlube 460 und 461 (eingetragenes Warenzeichen) bekannt. Dieses saure Reaktionsschmiermittel Bonderlube 460 und 461 wird von der Firma Metallgesellschaft AG Frankfurt (Main) vertrieben. Es ■ enthält gleichzeitig ein Phosphatierungsmittel und ein Schmiermittel. Zur Behandlung wird das geglühte Stahlband in die das Phosphatierungsmittel und das Schmiermittel enthaltende Flüssigkeit längere Zeit eingetaucht. Die Badtemperatur soll dabei 65 - 70° G betragen, die Tauchzeit ca. 10 Minuten. Nach der Behandlung muß das behandelte Band ca. 5 Minuten über dem ■ Badbehälter hängen, damit der größte Teil des überschüssigen Schmiermittels ablaufen kann. Vor der weiteren Umformung soll das Band in Schräglage die Kaumtemperatur annehmen. Durch die Behandlung in der genannten Flüssigkeit wird auf dem Band sowohl eine Phosphatschicht als auch eine Schmiermittelschicht

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erzeugt. Die Phosphatschicht hat die Eigenschaft das Schmiermittel besser festzuhalten, das Schmiermittel dient als Rostschutz. Bei der Kaltverformung wirkt die Phosphat schicht als Trennschicht und das Schmiermittel schmierend.

liachteilig an dem "bekannten Verfahren ist die Tatsache, daß das Band verhältnismäßig lange Zeit in die Flüssigkeit eingetaucht v/erden muß. Hierdurch ist es nicht oder nur mit einem erheblichen Aufwand möglich, sofort anschließend an das Glühen die Phosphatierung vorzunehmen, denn entweder müßte das Glühen außerordentlich langsam durchgeführt werden oder es müßte anschließend an den Durchlaufofen ein entsprechend langes Bad zur Verfügung stehen, so daß das Band vom Eintritt in das Bad bis zum Austritt "bei für das Dur chi aufglühen üblicher Bandgeschwindigkeit verweilt. Ein derartiges Verfahren wäre jedoch genauso unwirtschaftlich wie. das getrennte Durchiaufglühen mit normaler Bandgeschwindigkeit und das Phosphatieren mit niedrigerer Bandgeschwindigkeit in einem eigenen gesonderten Verfahrensschritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Herstellung eines kaltgewalzten Stahlbandes in Fein- und Feinstblechdicke zur Fertigung von abstreckgezogenen Dosen' oder anderen Tiefziehteilen der eingangs'erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß die Herstellung kostengünstiger ist.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß das Band anschließend an das Glühen auf eine Temperatur zwischen 120 und 50° G abgekühlt, dann die Flüssigkeit in einem dünnen Film auf das heiße Band gebracht und anschließend das Band mit dem noch feuchten Flüssigkeitsfilm zu einer Rolle aufgewickelt wird, so daß die in der Rolle gespeicherte Restwärme für die chemische Phosphatierungsreaktion ausgenutzt wird.

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Im Gegensatz zu "bekannten Phosphatierungsverfahren verweilt also das Band bei dem neuen Verfahren nicht während der ganzen zur Phosphatierung notwendigen Reaktionszeit in einem auf die notwendige Temperatur gebrachten Flüssigkeitsbad, sondern die Flüssigkeit, die gleichzeitig das Phosphatierungcmittel und das Schmiermittel enthält, wird auf das noch heiße Band aufgebracht und dann wird das Band mit dem noch feuchten Flüssigkeitsfilra aufgewickelt. Die eigentliche Phosphatierungsreaktion findet dann in der aufgewickelten Rolle statt. Da sich eine derartige Stahlbandrolle mit einigen Tonnen Gewicht nur verhältnismäßig langsam abkühlt, steht genügend Reaktionszeit zur Verfugung, ohne daß hierfür besondere technische Einrichtungen erforderlich sind. Das Band kann mit der üblichen Geschwindigkeit den Durchlaufglühofen durchlaufen und wird anschließend ■■■ soweit abgekühlt, daß es noch die für die Reaktion notwendige Wärme aufweist. Die dem Band zum Glühen zugeführte Wärme wird anschließend teilweise zur Erwärmung der Flüssigkeit und zur Aufrechterhaltung der für die Phosphatierungsreaktion notwendigen Temperatur ausgenutzt. Es ist deshalb auch nicht erforderlich, die Reaktionsflüssigle it auf die erforderliche Temperatur von 65 - 70 zu bringen, sondern diese kann mit Raumtemperatur vorzugsweise durch Walzenauftrag oder durch Aufsprühen auf das Band aufgebracht werden. Gegebenenfalls wäre es auch denkbar, das Band während einer kurzen Strecke in ein Flüssigkeitsbad eintauchen zu lassen. Es entfällt in jedem FaIL die sonst notwendige Aufheizung und Aufrechterhaltung der Temperatur des Flüssigkeitsbades.

ITach der vollständigen langsamen Abkühlung der Stahlbandrolle ist der Phosphatierungsprozeß beendet. Die Phosphatschicht schützt zusammen mit dem Öl das Stahlband vor Korrosion bis zur Weiterverarbeitung. Bei der Weiterverarbeitung durch Abstreckziehen oder Tiefziehen wirkt die Phoqhatschicht als Trennschicht und das Cl als Schmiermittel.

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Auf welche Temperatur das Band nach dem Glühen abgekühlt wird'hängt davon ab, welche Ausmaße die Stahlbandrolle hat und welche Reaktionszeit für die betreffende Flüssigkeit benötigt wird. Die Temperatur muß deshalb so gesteuert werden, daß die Flüssigkeit nicht verdampft oder antrocknet und das Stahlband zusammen mit dem noch feuchten Flüssigkeitsfilm aufgewickelt wird. Sie muß jedoch hoch genug sein, damit während der Abkühlungszeit der Stahlbandrolle die notwendige Reaktionstemperatur tatsächlich vorhanden ist. Je größer die Stahlbandrolle ist, desto langer ist auch ihre Abkühlzeit.

Vorteilhaft wird das Band nach dem Glühen und vor dem Aufbringen der Flüssigkeit auf eine Temperatur von ca. 100° C abgekühlt. Hierdurch ist sichergestellt, daß einerseits die Flüssigkeit nicht verdampft oder antrocknet und andererseits während der Reaktionszeit die notwendige Reaktionstemperatur vorhanden ist. .

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Band nach dem Aufwickeln ohne Kaltnachwalzen (Dressieren) weiterverarbeitet wird. Einerseits entfällt hierdurch der gesonderte Arbeitsgang des Dressierens und andererseits hat sich herausgestellt, daß ein derartiges undressiertes Stahlblech für das Abstreckziehen, genauso gut geeignet ist als ein dressiertes Stahlband. Dem steht jedoch nicht entgegen, daß das Stahlband vor der Verarbeitung in einer Stanz- und Napfziehpresse einem Richtvorgang unterworfen wird, der lediglich dazu dient, Unebenheiten und den Wickeldrall des Bandes zu beseitigen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Band in einer Flüssigkeit behandelt, die gleichzeitig ein Phosphatierungsmittel und ein Schmiermittel enthält. Phosphatierungsmittel sind verdünnte Lösungen von saurem Zinkphosphat, denen Phosphorsäure und Oxydationsmittel (Nitrate und dgl.) beige-

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mischt sind. Gegebenenfalls wäre es nun denkbar, das üano. nach dem erfindungsgeraäßen Verfahren in einer Ii¹IUssigiceit zu behandeln, die nur ein Phosphatierungsmittel enthält. Auch hierdurch würde die für die Phosphatierunrc erforderliche Behandlungszeit wesentlich verkürzt werden. Allerdings müßte dann vor .der Kaltverformung beim Abwickeln des Bendes ein Schmiermittel aufgebracht werden. Dieses Verfahren kann jedoch nur dann angewendet v/erden, wenn das B.,nd möglichst kurze Zeit nach der Phosphatierung weiterverarbeitet wird, um zu verhindern, daß das Band zwischen der Phosphatierung und der Weiterverarbeitung korrodiert.

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Claims

a 4; e- η "*; an 3- τ r ü ο h e

1. Verfahren zur Herstellung eines kaltgewalzten otahlbandes in Fein- und Feinstblechdicke zur Fertigung von abstreck— gezogenen Dosen oder anderen Tiefziehteilen, hai welchem das Band nach dem Glühen in einem Durchlaufofen mit einer gleichzeitig ein Phosphatierungsmittel und ein ochmier— mittel enthaltenden Flüssigkeit unter Wärmeeinwirkung behandelt wird, dadurch gekenn ζ e i chn et, daß das Band anschließend an das Glühen auf eine Temperatur zwischen 120° - 50° C abgekühlt, dann die Flüssigkeit in einem dünnen Film auf das heiße Band aufgebracht und anschließend das Band mit dem noch feuchten Flüssigkeitsfilm zu einer Holle ..ufgewickelt wird, so daß die in der Holle gespeicherte ilestwänne für die che-

" mische Phosphatierungsreaktion ausgenutzt w. J.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzei c.h net, daß das Band nach dem Aufwickeln ohne Kaltnachwalzen (Dressieren) w< iterverarbeitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Flüssigkeit durch Walzenauftrag oder Aufsprühen auf das Band aufgebracht v/ird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Band nach dem Glühen und vor dem Aufbringen der Flüssigkeit auf eine Temperatur von ca. 100° C abgekühlt wird.

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