DE2445622A1 - Verfahren zum aufbringen von schmiermitteltraegerschichten - Google Patents

Description

• Verfahren zum Aufbringen von Schmiermittelträgerschichten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von Schmiermittelträgerschichten auf die Oberfläche von umzuformenden Rohteilen aus Metallen.
• Bei der Herstellung kaltumgeformter Werkstücke ist es erforderlich, insbesondere bei höheren Umformgraden den Rohling vor dem Umformprozeß mit einem Schmiermittel zu beschichten.
• Um eine besonders gute Haftung zwischen dem Schmiermittel und der Oberfläche des Rohlings zu erhalten, ist es bekannt, auf den Rohling sogenannte Schmiermittelträgerschichten aufzubringen. Die Schmiermittelträgerschichten und das Schmier~ mittel selbst sollen eine Anschweißung des Rohlings an das Umformwerkzeug vermeiden.
• Es sind verschiedene Verfahren bekannt geworden, die eine Phosphatschicht auf den Rohteilen erzeugen. Durch diese Phosphatschicht soll in Verbindung mit diversen Schmiermitteln eine Trennung zwischen Werkzeug und Werkstück bei der Umformung gewährleistet werden. Bei Umformversuchen mit so vorbehandelten Teilen erwies sich die Trennschicht oft als nicht ausreichend.
• Von der Kaltumformung bei Edelstahl sind Verfahren bekannt, bei denen eine Oxalatschicht auf dem Werkstück erzeugt wird.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbringen von Schmiermittelträgerschichten anzugeben, mit dem es möglich ist, nahezu alle umzuformenden Metalle zu beschichten, welches darüber hinaus sehr einfach und wirtschaftlich durchführbar ist und bei dem die erzeugten Schmiermittelträgerschichten Umformgrade von mehr als 50 °h zulassen.
• Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung die Schichten nach dem Reinigen bzw. Entfetten durch Einwirken einer wässrigen Lösung von Hydrogenfluorid und Natriumfluorid bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 50 bis 80°C, erzeugt werden. Gegenüber den bisher bekannten Verfahren, bei dem als Schmiermittelträgerschichten geeignete Verbindungen auf der vorgereinigten Metalloberfläche abgeschieden werden, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine chemische Reaktion auf der Oberfläche des Rohteils selbst erzeugt. In Weiterführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, eine wässrige Lösung von 0,5 bis 5 Gewichtsprozenten Natriumfluorid und 0,2 bis 2,5 Gewichtsprozenten Hydrogenfluorid zu verwenden. Bei ganz bestimmten Legierungstypen, so zum Beispiel bei kupferhaltigen Aluminiumlegierungen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, ein Oxidationsmittel, vorzugsweise Hydroperoxid, Ammoniumperoxodisulfat oder Kalumuitrat zuzugeben. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich besonders wirtschaftlich bei der Erzeugung von Schmiermitbiträgerschichten auf der Oberfläche von Rohteilen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen anwenden.
• Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• Rohlinge der Legierungstypen Al Mg Si 1 oder Al Mg 5 wurden zunächst in einem Entfettungsbad entfettet. In einem Bad aus lOprozentiger Natronlauge wurde die Oberfläche der Rohteile geätzt, wobei die Oxide entfernt werden. In einem nachfolgenden Bad werden die Rohteile mit kaltem Wasser gespült, um die Reste der Natronlauge zu entfernen. Ein nachfolgendes Ätzen in einer 53prozentigen Salpetersäure dient dazu ggf. an der Oberfläche der Rohteile vorhandene Kupferreste abzulösen.
• Während das Ätzen mit Natronlauge ca. 3 Min. nicht unterschreiten sollte, reicht für das Ätzen mit Salpetersäure eine Minute aus. Diesem Arbeitsgang folgt wieder ein Spülen mit kaltem Wasser. Die Rohteile werden dann in das eigentliche Beschichtungsbad eingebracht, welches eine wässrige Lösung aus 50 ml Flußsäure und 50 g Natriumfluorid pro Liter Wasser enthält. In diesem Bad werden die Rohteile ca. 20 Minuten gehalten, wobei sie zur Beschleunigung der Schichtenbildung geschwenkt werden können. Abschließend. werden die beschichteten Rohteile mit kaltem Wasser gespült, um eine Beeinträchtigung der Werkzeuge durch die Fluß säure zu verhindern. Durch die Einwirkung der Lösung von Natriumhydrogenfluorid und Natriumfluorid bei Temperaturen von 50 bis 80°C, die durch Zugabe von Flußsäure zu einer Natriumfluoridlösung leicht hergestellt werden kann, wird eine Abscheidung von Aluminiumhexafluoaluminat erzielt, die im Zusammenhang mit der nachfolgend aufgebrachten Schmiermittel schi cht Umformgrade von mehr als 50 ~, bei Aluminiumlegierungen zuläßt.
• Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf kupferhaltige Aluminiumknetlegierungen müssen dem Beschichtungsbad Verbindungen zugesetzt werden, die unter den gegebenen ReaktionsbediqRngen oxidierend wirken, zum Beispiel Ammoniumperoxosulfat oder Hydroperoxid.
• Die Erfindung läßt sich auf nahezu alle kaltumzuformenden Werkstoffe anwenden. So bildet sich bei der Behandlung von Rohteilen aus Stahl auf der Oberfläche der Rohteile eine entsprechende Hexafluorverbindung aus.

Claims (4)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Aufbringen von Schmiermittelträgerschichten auf die Oberfläche von umzuformenden Rohteilen aus Metallen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten nach dem Reinigen bzw. Entfetten durch Einwirken einer wässrigen Lösung von Hydrogenfluorid und Natriumfluorid bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 50 bis 80 C, erzeugt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine wässrige Lösung von 0,5 bis 5 Gewichtsprozenten Natriumfluorid und 0,2 bis 2,5 Gewichtsprozenten Hydrogenfluorid verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösung ein Oxidationsmittel, vorzugsweise Hydroperoxid, Ammoniumperoxodisulfat oder Kaliumnitrat zugegeben wird.

4. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, zur Erzeugung von Schmiermittelträgerschichten auf der Oberfläche von Rohteilen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen.