DE2526399A1

DE2526399A1 - DIELECTRIC FLUIDS FOR METALWORKING BY ELECTROEROSION

Info

Publication number: DE2526399A1
Application number: DE19752526399
Authority: DE
Inventors: Hans-Martin Ing Grad Donsbach; Alexander Dipl Chem D Kisselow
Original assignee: Deutsche BP AG
Current assignee: Deutsche BP AG
Priority date: 1975-06-13
Filing date: 1975-06-13
Publication date: 1976-12-30
Also published as: FR2314017A1; GB1531156A

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

KLAUS D. KIRSCHNER DR. WOLFGANG DOSTKLAUS D. KIRSCHNER DR. WOLFGANG DOST

DIPL.-PHYSIKER DIPL-CHEMI KE RDIPL.-PHYSICIST DIPL-CHEMI KE R

D-8OOO MÜNCHEN 2D-8OOO MUNICH 2

BAVARIARINQ 38BAVARIARINQ 38 Unser Zeichen ιOur sign ι Ourrtltr.no·: B 608 D/rWOurrtltr.no ·: B 608 D / rW

BPH PAT 76 Datum: 13. Juni 1975BPH PAT 76 Date: June 13, 1975

DEUTSCHE BP AKTIENGESELLSCHAFT, HamburgDEUTSCHE BP AKTIENGESELLSCHAFT, Hamburg

Dielektrische Flüssigkeiten für die Metallbearbeitung durchDielectric fluids for metal working by

ElektroerosionElectrical discharge machining

Die Erfindung betrifft dielektrische Flüssigkeiten auf der Basis von Kohlenwasserstoffen zur Verwendung in Elektroerosionsprozessen. Bei diesen modernen, vielseitig anwendbaren Verfahren erfolgt eine Bearbeitung von elektrisch leitenden Werkstoffen durch Funkenentladungen zwischen einer Werkzeugelektrode und einem Werkstück in einer Arbeitsflüssigkeit. Der besondere Vorteil dieser Verfahren liegt in der großen Genauigkeit, mit der auch aus sehr harten Werkstoffen Gegenstände von komplizierter Formgebung hergestellt werden können.The invention relates to dielectric fluids based on hydrocarbons for use in electrical discharge machining processes. In these modern, versatile processes, electrically conductive materials are processed by spark discharges between a tool electrode and a workpiece in a working fluid. The special advantage This method lies in the great accuracy with which objects of complicated even from very hard materials Shaping can be produced.

Die Wirtschaftlichkeit von Funkenerosionsverfahrem wird wesentlich durch den Verschleiß der Werkzeug-Elektrode und durch das in der Zeiteinheit abtragbare Werkstoffvolumen, also die Abtragsleistung am Werkstück, bestimmt. Beide Größen können durch die Natur des Arbeitsmediums beeinflußt werden. Neben Wasser und Siliconölen, deren Verwendung nur in speziellen Fällen möglich bzw. sinnvoll ist, werden in der Praxis vor allem dünnflüssige Kohlenwasserstofföle, insbesondere Mineralölprodukte, eingesetzt.The profitability of electrical discharge machining becomes essential by the wear of the tool electrode and by the volume of material that can be removed in the unit of time, i.e. the removal rate on the workpiece. Both sizes can through the The nature of the working medium can be influenced. In addition to water and silicone oils, their use is only possible in special cases or makes sense, low-viscosity hydrocarbon oils, especially mineral oil products, are used in practice.

In der Palette dieser Kohlenwasserstofföle, die sich über einenIn the range of these hydrocarbon oils, which have a

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Viskositätsbereich von etwa l,5bis2O cSt bei 20°C erstreckt, nimmt die Effektivität im Schruppprozeß, in dem der wesentliche Metallabtrag von der Werkstück-Elektrode erfolgt, mit zunehmender Viskosität zu. Andererseits aber lassen sich die zur Glättung der Metalloberfläche erforderlichen Schlichtoperationen im Funkener οsionsprozeß nur mit vergleichsweise niedrigviskosen Dielektrika (1,5bisetwa 5 cSt bei 20°C) durchführen, weil in dieser Bearbeitungsstufe wirksame Durchspülung auch engster Arbeitsspalte gewährleistet sein muß. Aus diesem Grunde ist für viele Anwendungsbereiche, die zunächst einen möglichst hohen Metallabtrag und anschließend eine sorgfältige Oberflächenglättung erfordern, eine optimale Arbeitsweise nur unter Austausch des Arbeitsmedium»möglich. Unter diesem Wechsel des Dielektrikums leidet aber die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens, so daß in der Praxis oft beide Arbeitsgänge mit ein und demselben Arbeitsmedium durchgeführt werden, wobei man zugunsten der Schlichtoperationen niedrigere Viskositäten bevorzugt, damit aber von vornherein verringerte Abtragsleistungen in Kauf nimmt.Viscosity range extends from about 1.5 to 2O cSt at 20 ° C, the effectiveness in the roughing process, in which the essential metal is removed from the workpiece electrode, decreases with increasing Viscosity too. On the other hand, the finishing operations required for smoothing the metal surface can be carried out in the Funkener οsion process only with comparatively low-viscosity dielectrics (1.5 to about 5 cSt at 20 ° C) because in this Processing stage effective flushing must be guaranteed even in the narrowest working gaps. This is the reason for many Areas of application that initially require as much metal removal as possible and then careful surface smoothing require, an optimal way of working is only possible by exchanging the working medium ». Under this change of dielectric but the economy of the process suffers, so that in practice often both operations with one and the same working medium be carried out, with lower viscosities being preferred in favor of the sizing operations, but with this from the outset accepts reduced removal rates.

Ein anderer, mit der Verwendung von üblichen Kohlenwasserstoffölen verbundener Nachteil ist der insbesondere während des Schruppens auftretende hohe Verschleiß der Werkzeug-Elektrode, der mit zunehmenden Abtragsraten ansteigt und bis zu 30% des Metallabtrags am Werkstück erreichen kann. Auch aus diesem Grunde wird oft auf ein intensives Schruppen mit maximaler Abtragsleistung verzichtet. Another, with the use of common hydrocarbon oils associated disadvantage is the high wear of the tool electrode, which occurs particularly during roughing, which increases with increasing removal rates and can reach up to 30% of the metal removal on the workpiece. For this reason too intensive roughing with maximum stock removal is often foregone.

Es wurde schon versucht, die Abtragsleistung bei gleichzeitiger Verringerung des Elektrodenverschleißes durch gezielte Auswahl der als Arbeitsmedium dienenden Kohlenwasserstoffe oder durch Zugabe von Additiven zu verbessern. So sind z.B. aus der GB-PS 1 003 664 polycyclische Aromaten mit einem Kohlenstoff/Wasserstoff-Verhältnis von 0,8 : 1 bis 1,8 : 1 als Arbeitsflüssigkeiten für die Funkenerosion bekannt. Derartige Stoffe besitzen jedoch einen starken, unangenehmen Eigengeruch. Außerdem sind von vielen mehrkernigen Aromaten negative physiologische Wirkungen bekannt, die einen Einsatz der genannten Verbindungen als Funkenerosionsflüssigkeiten nicht geraten erscheinen lassen. Darüber hinaus liegen die Schmelzpunkte in dieser Substanzklasse häufig beträchtlich überAttempts have already been made to improve the removal rate while reducing the electrode wear by carefully selecting the as a working medium serving hydrocarbons or by adding additives. For example, from GB-PS 1 003 664 polycyclic aromatics with a carbon / hydrogen ratio from 0.8: 1 to 1.8: 1 as working fluids for spark erosion known. However, such substances have a strong, unpleasant smell of their own. In addition, many of them are multinucleated Aromatics are known to have negative physiological effects that require the use of the compounds mentioned as spark erosion fluids do not appear advised. In addition, the melting points in this class of substances are often considerably higher

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den Arbeitstemperaturen der Funkenerosionsmaschinen, so daß eine partielle Hydrierung zur Senkung des Schmelzpunktes erforderlich ist.the working temperatures of the spark erosion machines, so that partial hydrogenation is necessary to lower the melting point is.

Zur Erzielung höherer Abtragsraten wurden auch bereits besonders legierte Funkenerosionsöle empfohlen. So beschreibt die US-PS 3 639 275 dielektrische Flüssigkeiten auf der Basis von Mineralölen mit einem Gehalt an organischen Erdalkalisulfonaten und Phenolen bestimmter Zusammensetzung. Der US-PS 3 648 013 ist der Einsatz von Leitfähigkeitsverbesserern, bestehend aus Chromsalzen besonderer Alkylsalicylsäuren und Erdalkalisalzen ausgewählter Alkylsulfobernsteinsäuren, zu entnehmen. Die US-PS 3 708 422 nennt als Zusätze langkettige aliphatische Amine.In order to achieve higher removal rates, special alloyed spark erosion oils have also been recommended. For example, US Pat. No. 3,639,275 describes dielectric liquids based on mineral oils with a content of organic alkaline earth metal sulfonates and phenols of a certain composition. US Pat. No. 3,648,013 shows the use of conductivity improvers, consisting of chromium salts of particular alkylsalicylic acids and alkaline earth salts of selected alkylsulfosuccinic acids. US Pat. No. 3,708,422 mentions long-chain aliphatic amines as additives.

Abgesehen von den Schwierigkeiten, die mit dem Einmischen oftmals sehr geringer Mengen Additive verbunden sind, weisen die beschriebenen legierten Produkte den Nachteil auf, daß infolge der insbesondere beim Schruppprozeß auftretenden Verluste an Erosionsöl durch Abdampfen die Additive rasch angereichert werden, wodurch sich negative Auswirkungen auf den Erosionsprozeß, etwa durch zu hohe Leitfähigkeit des Dielektrikums, ergeben können. Auch wird mit den beschriebenen legierten Produkten eine Minderung des Elektrodenverschleißes auf ein vertretbares Maß nicht erreicht.Apart from the difficulties which are often associated with mixing in very small amounts of additives, those described have alloyed products have the disadvantage that as a result of the losses of erosion oil which occur in particular during the roughing process by evaporation the additives are quickly enriched, which has negative effects on the erosion process, for example by too high conductivity of the dielectric. The alloyed products described also reduce the Electrode wear not reached to an acceptable level.

Eine der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand daher darin, einfach herstellbare Kohlenwasserstofföle zur Verfügung zu stellen, die die geschilderten Nachteile nicht aufweisen, vielmehr im Schruppprozeß hohe Abtragsraten am Werkstück bei gleichzeitig herabgesetztem Verschleiß der Werkzeug-Elektrode gestatten, darüber hinaus aber auch zum Einsatz in Schlichtoperationen geeignet sind. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.An object on which the present invention is based was therefore to provide hydrocarbon oils which can be produced in a simple manner to provide that do not have the disadvantages described, but rather high removal rates on the workpiece in the roughing process at the same time Allow reduced wear of the tool electrode, but also for use in finishing operations are suitable. This object is achieved by the invention.

Gegenstand der Erfindung sind dielektrische Flüssigkeiten für die Metallbearbeitung durch Elektroerosion auf der Basis von· Kohlenwasserstoffen, die aromatische Anteile sowie gegebenenfalls wirkungsverbessernde Additive enthalten, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie zu mindestens 50 Gewichtsprozent aus einem bei Raumtemperatur vorzugsweise flüssigen Alkylbenzol oder Gemisch von Alkylben-The invention relates to dielectric fluids for metalworking by electrical discharge machining on the basis of hydrocarbons, which contain aromatic components and, if necessary, additives that improve the effect, which are characterized in that they are made up of at least 50 percent by weight of an alkylbenzene or mixture of alkylbenzene, which is preferably liquid at room temperature.

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zolen der allgemeinen Formel Izolen of the general formula I

(D(D

R₄ -3R ₄ -3

in der R₁, R₂, R- und R. jeweils einen gesättigten, geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen oder ein Wasserstoffatom bedeuten, wobei mindestens einer der Reste R₁ bis R. ein Alkylrest ist und die Summe der in den Alkylsubstituenten vorhandenen Kohlenstoffatome wenigstens 3 beträgt,in which R ₁ , R ₂ , R and R. each represent a saturated, straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 9 carbon atoms or a hydrogen atom, at least one of the radicals R ₁ to R. being an alkyl radical and the sum of the Alkyl substituents present carbon atoms is at least 3,

und zu 0 bis 50 Gewichtsprozent aus Mineralölfraktionen bestehen, sowie eine Viskosität von höchstens 5 cSt bei 20°C besitzen.and consist of 0 to 50 percent by weight of mineral oil fractions and have a viscosity of at most 5 cSt at 20 ° C.

In der GB-PS 1 003 664 ist zwar bereits die Verwendung eines einzelnen Alkylbenzole, des Dodecylbenzols, als Funkenerosionsflüssigkeit erwähnt. Jedoch ist Dodecylbenzol den in der GB-PS 1 003 664 beanspruchten,polycyclischen aromatischen Verbindungen unterlegen, da bei Dodecylbenzol der relative Elektrodenverschleiß etwa doppelt so groß ist (vgl. Tabelle II auf Seite 4). Demgemäß war auch bei Verwendung anderer Alkylbenzole mit einem hohen relativen Elektrodenverschleiß zu rechnen.GB-PS 1 003 664 already describes the use of a single alkylbenzenes, dodecylbenzene, as a spark erosion fluid mentioned. However, dodecylbenzene is the polycyclic aromatic compound claimed in GB-PS 1 003 664 inferior, since with dodecylbenzene the relative electrode wear is about twice as great (see Table II on page 4). Accordingly, when other alkylbenzenes were used, high relative electrode wear was to be expected.

Im Hinblick auf den genannten Stand der Technik war es deshalb für den Fachmann überraschend, daß bei Verwendung bestimmter Mono-, Di-, Tri- und Tetraalkylbenzole mit begrenzter Alkylkettenlänge im Schruppprozeß bei praktisch gleichen Abtragsraten am Werkstück der Verschleiß an der Werkzeugelektrode, im Vergleich zu Dodecylbenzol, bedeutend vermindert ist.In view of the prior art mentioned, it was therefore surprising to the person skilled in the art that when certain Mono-, di-, tri- and tetraalkylbenzenes with limited alkyl chain length in the roughing process with practically the same removal rates on the workpiece, the wear on the tool electrode, in comparison to dodecylbenzene, is significantly reduced.

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_₅_ 2526393_ ₅ _ 2526393

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Alkylbenzole ist, daß sie wegen ihrer niedrigen Viskosität und damit verbundenen hohen Spülfähigkeit bei Schlichtoperationen eingesetzt werden können. Sie stellen deshalb wertvolle Allzweckdielektrika für Elektroerosionsprozesse dar. Dies ist z.B. bei konventionellen dünnflüssigen Mineralölfraktionen mit vergleichbarer Viskosität nicht der Fall. Derartige Produkte sind zwar auch für Schlichtoperationen geeignet; in Schruppprozessen erweisen sie sich aber gegenüber den erfindungsgemäßen Alkylbenzolen als unterlegen, sowohl im Hinblick auf die möglichen Abtragsraten am Werkstück als aucn auf den relativen Elektroden verschleiß. Die isomeren C₁₂-Manoalkylbenzole sind wegen vergleichsweise hohen Viskositäten von wenigstens €,5 cSt bei 2O°C zum Einsatz bei Schlichtoperationen nicht geeignet.Another advantage of the alkylbenzenes according to the invention is that they can be used in finishing operations because of their low viscosity and the associated high rinsing ability. They are therefore valuable all-purpose dielectrics for electrical discharge machining processes. This is not the case, for example, with conventional low-viscosity mineral oil fractions with a comparable viscosity. Such products are also suitable for finishing operations; in roughing processes, however, they prove to be inferior to the alkylbenzenes according to the invention, both in terms of the possible removal rates on the workpiece and also on the relative electrode wear. The isomeric C ₁₂ -anoalkylbenzenes are unsuitable for use in finishing operations because of their comparatively high viscosities of at least € .5 cSt at 20 ° C.

Geeignete Alkylbenzole der allgemeinen Formel I sind z.B. die isomeren Trimethyl- und Tetramethyl-benzole, die isomeren Äthylmethyl-benzole, die isomeren Di-äthyl-, Tri-äthyl-,. Tetra-äthylbenzole, n-Propyl-benzol, i-Propyl-benzol, die isomeren Methylisopropyl-benzole, die isomeren Di-n-propyl—benzole, die isomeren Di-, Tri- und Tetra-isopropyl-benzole, ferner n-Butylbenzol, sek,-Butylbenzol, i-Buty1-benzol, tert.-Butyl-benzol sowie Amyl-_r Hexyl-, Heptyl-, Octyl- und Nonylbenzole mit geradkettigen oder verzweigten Alky!resten.Suitable alkyl benzenes of the general formula I are, for example, the isomeric trimethyl and tetramethyl benzenes, the isomeric ethylmethyl benzenes, the isomeric di-ethyl, tri-ethyl,. Tetraethylbenzenes, n-propylbenzenes, i-propylbenzenes, the isomeric methylisopropylbenzenes, the isomeric di-n-propylbenzenes, the isomeric di-, tri- and tetra-isopropylbenzenes, and n-butylbenzene , residues sec-butylbenzene, i-Buty1-benzene, tert-butyl-benzene and _r amyl hexyl, heptyl, octyl and Nonylbenzole having straight-chain or branched alky!.

Die Alkylbenzole der allgemeinen Formel I sind technisch leicht zugänglich, z.B. durch Alkylierung von Benzol unter Bedingungen der Friedel-Crafts-Synthese mit Olefinen, erhalten z.B. durch Spaltung höherer Kohlenwasserstoffe oder durch Oligomerisierung niederer Olefine, oder mit Alkylchloriden, erhalten z.B. durch Monochlorierung gesättigter Kohlenwasserstoffe oder von Gemischen derselben, die z.B. bei der Entparaffinierung von Mineralölfraktionen nach Lösungsmittel-, Harnstoff- und Molekularsieb-Entparaffinierungsverfahren anfallen. Die Verfahren zur Herstellung der Alkylbenzole sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.The alkylbenzenes of the general formula I are easily accessible industrially, e.g. by alkylating benzene under certain conditions the Friedel-Crafts synthesis with olefins, obtained e.g. by splitting higher hydrocarbons or by oligomerization lower olefins, or with alkyl chlorides, obtained e.g. Monochlorination of saturated hydrocarbons or mixtures the same, e.g. in the dewaxing of mineral oil fractions after solvent, urea and molecular sieve dewaxing processes attack. The processes for the preparation of the alkylbenzenes are not the subject of the present invention Invention.

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Bei der Herstellung der Alkylbenzole der allgemeinen Formel I ist es nicht erforderlich, aus Gemischen von Isomeren bzw. Mono-, Di- und Trialkylderivaten einheitliche Verbindungen bzw. Gemische einheitlichen Molekulargewichtes abzutrennen. Vielmehr können Produkte mit mehr oder weniger weit auseinanderliegenden Siedegrenzen als erfindungsgemäße Elektroerosionsflüssigkeiten dienen.In the preparation of the alkylbenzenes of the general formula I. it is not necessary to create uniform compounds or mixtures from mixtures of isomers or mono-, di- and trialkyl derivatives Separate uniform molecular weight. Rather, products can be more or less widely spaced Boiling limits as electrical discharge machining fluids according to the invention to serve.

Als Mineralölfraktionen, die in den er findung sgemSßen Elektroerosions-Flüssigkeiten enthalten sein können, sind z.B. Testbenzin-, Petroleum-, Gasöl- und leichte Schmierölsehnitte geeignet. Diese Mineralölfraktionen besitzen im allgemeinen Viskositäten von 1 bis 15 cSt, vorzugsweise 1,5 bis 8 cSt, jeweils bei 20⁰C.Suitable mineral oil fractions that can be contained in the electroerosion fluids according to the invention are, for example, white spirit, petroleum, gas oil and light lubricating oil sands. These mineral oil fractions generally have viscosities of 1 to 15 cSt, preferably 1.5 to 8 cSt, each at 20 ^° C.

Das Verschneiden mit Mineralölprodukten kann z.B. dann zweckmäßig sein, wenn eine Modifizierung des Siedepunktes bzw. der Siedegrenzen, der Viskosität und/oder des Schmelzpunktes der Alkylbenzole oder der Alkylbenzolgemische wünschenswert ist. Im allgemeinen werden aber die nichtverschnittenen Alkylbenzole bevorzugt.Blending with mineral oil products can then be useful, for example if a modification of the boiling point or the boiling limits, the viscosity and / or the melting point of the alkylbenzenes or the alkylbenzene mixtures is desirable. In general, however, the uncut alkylbenzenes are preferred.

Besonders vorteilhaft sind solche erfindungsgeaiäSen Elektroero— sions-Flüssigkeiten, die eine Viskosität von nicht mehr als 3 cSt bei 20⁰C besitzen. Derartige Produkte zeigen nicht nur sehr gute Funktionsleistungen hinsichtlich Metallabtrag und Elektrodenverschleiß im Schruppprozeß,, sondern weisen gleichzeitig eine ausgezeichnete Spülfahigkeit im Schlichtprozeß auf.Particularly advantageous are those erfindungsgeaiäSen Elektroero- immersion fluids, which no longer have a viscosity of 3 cSt at 20 ⁰ C. Such products not only show very good functional performance with regard to metal removal and electrode wear in the roughing process, but at the same time have excellent rinsing properties in the finishing process.

Gegebenenfalls können die erfindungsgemäßen Elektroerosions-Flüssigkeiten noch Zusatzstoffe bzw. Additive zur Modifizierung bestimmter Eigenschaften in Mengen von 0,005 bis 0,5 Gewichtsprozent der Gesamtmischung, z.B. Oxydationsinhibitoren, Leitfähigkeitsverbesserer, Additive mit Dispergiereigensehaften und/ oder Geruchsverbesserungsmittel, enthalten.The electroerosion fluids according to the invention can optionally nor additives for modifying certain properties in amounts of 0.005 to 0.5 percent by weight the overall mixture, e.g. oxidation inhibitors, conductivity improvers, Contain additives with dispersing properties and / or odor improvers.

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In den anschließend wiedergegebenen Beispielen kommen zwei verschiedene Alkylbenzol-Gemische zum Einsatz. Die Produkte sind leicht zugänglich; sie werden in der Praxis in großen Mengen erzeugt. Die Tabelle I gibt einige charakteristische Daten der Gemische wieder. In the examples given below, two different alkylbenzene mixtures are used. The products are easily available; they are produced in large quantities in practice. Table I gives some characteristic data of the mixtures .

Table I.

Zusammensetzung:Composition:

Siedegrenzen Viskosität VBoiling point viscosity V

_2020th

Dichte/dDensity / d

Brti chungsrindexRefraction index

Flammpunkt nach DIN 51 758Flash point according to DIN 51 758

Produkt AProduct A. Produkt BProduct B TechnischeTechnical TechnischeTechnical Mischung vonMix of Mischung vonMix of isomerenisomers isomeren Di-isomeric di- Di-isopropyl-Di-isopropyl isopropyi-isopropyi- benzolen undbenzene and benzo I enbenzo I en (1,3-Dimethyl-(1,3-dimethyl- mit wenigwith little butyl)-benzolbutyl) benzene (1 ,3-Dimethyl-(1,3-dimethyl- butyl)-benzolbutyl) benzene 185 - 239°C185-239 ° C 181 - 233°C 181-233 ° C 1,92 cSt1.92 cSt 1 ,99 cSt1.99 cSt 1,33 cSt1.33 cSt 1,3^ cSt1.3 ^ cSt 0,86750.8675 0,86650.8665 1>9191> 919 1,49201.4920 63°C63 ° C 76°C76 ° C

In den Beispielen wird an Hand von Werten für die Abtragsrate V und den relativen Elektrodenverschleiß tf der technische Fortschritt aufgezeigt, der mit den erfindungsgemäßen Funkenerosions.flüssigkeiten A und B, allein oder in Mischung mit einer Mineralölfraktion, gegenüber konventionellen Funkenerosionsflüssigkeiten auf der Basis von Dodecylbenzol bzw. einer reinen Mineralölfraktion (säureraffiniertes Petroleum) vergleichbarer Viskosität (Produkt C bzw. D) erzielt werden kann. Dem aufgeführten Zahlenmaterial lie-In the examples, the technical progress is shown on the basis of values for the removal rate V and the relative electrode wear tf , which can be achieved with the spark erosion fluids A and B according to the invention, alone or in a mixture with a mineral oil fraction, compared to conventional spark erosion fluids based on dodecylbenzene or . a pure mineral oil fraction (acid-refined petroleum) of comparable viscosity (product C or D) can be achieved. The figures listed are

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— O —- O -

gen Versuche zugrunde, die mit einer AEG-Funkenerosions-Werkzeugmaschine Elbomat Typ 400 H mit Impulsgenerator Elopuls 60 gemäß VDI-Richtlinie 3400 unter Verwendung von Elektrolysekupfer als Werkzeug-Elektrode und Werkzeugstahl SEL 2714 als Werkstück durchgeführt wurden. Die in der jeweiligen Spalte "Maschinen-Einstellung" angegebenen Werte sind Einstellungen für Stromstufe (I), Impulsdauer (t.) und Pausendauer (t ), die für die oben beschriebene Funkenerosionsanlage eindeutig definiert sind.gen tests are based on those with an AEG spark erosion machine tool Elbomat type 400 H with pulse generator Elopuls 60 according to VDI guideline 3400 using electrolytic copper as Tool electrode and tool steel SEL 2714 were carried out as a workpiece. The in the respective column "machine setting" specified values are settings for current stage (I), pulse duration (t.) and pause duration (t) for the above-described Spark erosion systems are clearly defined.

Die in den Beispielen gegenübergestellten Werte beweisen die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Alkylbenzole, allein oder in Kombination mit einer Mineralölfraktion, gegenüber vergleichbaren Elektroerosions-Flüssigkeiten aus dem Stand der Technik.The values compared in the examples prove the superiority of the alkylbenzenes according to the invention, alone or in Combination with a mineral oil fraction, compared to comparable electroerosion fluids from the state of the art.

Beispiel 1 zeigt, daß der relative Elektrodenverschleiß bei Verwendung der erfindungsgemäßen Produkte A und B gegenüber einem technischen Dodecylbenzol (Produkt C) bei vergleichbaren Abtragsraten am Werkstück wesentlich reduziert ist. Die Produkte A und B sind auch für die anschließend erforderliche Schlichtoperation hervorragend geeignet, während das Produkt C für diese Stufe nicht eingesetzt werden kann, sondern durch ein dünnflüssigeres Produkt ersetzt werden muß.Example 1 shows that the relative electrode wear when using of products A and B according to the invention is significantly reduced compared to a technical dodecylbenzene (product C) with comparable removal rates on the workpiece. The products A and B are also excellently suited for the subsequent finishing operation, while product C is not for this stage can be used, but must be replaced by a thinner product.

Beispiel 2 zeigt die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Produkte A und B gegenüber einer Elektroerosions-Flüssigkeit auf der Basis einer Mineralölfraktion vergleichbarer Viskosität (Produkt D). Das Produkt D ist zwar wegen seiner geringen Viskosität für Schlichtoperationen geeignet, jedoch wird es bei Schruppoperationen sowohl bezüglich Metallabtrag als auch Elektrodenverschleiß von den beiden erfindungsgemäßen Produkten A und B bei weitem übertroffen.Example 2 shows the superiority of the products according to the invention A and B compared to an electrical discharge machining fluid based on a mineral oil fraction of comparable viscosity (product D). Product D is suitable for finishing operations because of its low viscosity, but it is used for roughing operations both in terms of metal removal and electrode wear of the two products A and B according to the invention by far exceeded.

In den Beispielen 3 und 4 wird eine erfindungsgemäße Mischung aus Produkt A und Produkt D mit dem technischen Dodecylbenzol (Produkt C) und der reinen Mineralölfraktion (Produkt D) in der Wirksamkeit verglichen.In Examples 3 and 4, a mixture according to the invention is made from Product A and product D with the technical dodecylbenzene (product C) and the pure mineral oil fraction (product D) in effectiveness compared.

Die erfindungsgemäße Mischung zeigt zwar gegenüber dem Dodecylben-Although the mixture according to the invention shows compared to the dodecylben-

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zol bei den erzielbaren Abtragsraten etwas geringere Werte, jedoch liegt der Elektrodenverschleiß nach wie vor günstiger (Beispiel 3). Auch ist die erfindungsgemäße Mischung im Gegensatz zum Dodecylbenzol für den anschließenden Schlichtprozeß sehr gut geeignet. zol slightly lower values for the achievable removal rates, however electrode wear is still more favorable (example 3). The mixture according to the invention is also in contrast to Dodecylbenzene is very suitable for the subsequent sizing process.

Die erfindungsgemäße Mischung aus dem Produkt A und der Mineralölfraktion ist der reinen Mineralölfraktion mit vergleichbarer Viskosität sowohl in den erzielbaren Abtragsraten als auch im Hinblick auf den Elektrodenverschleiß weit überlegen.The mixture according to the invention of product A and the mineral oil fraction is the pure mineral oil fraction with comparable viscosity in terms of both the achievable removal rates and the Far superior in terms of electrode wear.

example

Es wird die Leistungsfähigkeit der Produkte A und B als erfindungsgemäße Funkenerosionsflüssigkeiten mit der eines technischen Dodecylbenzols (Produkt C) verglichen. Dieses Produkt besitzt eine Viskosität von 6,71 cSt bei 20°C und weist einen Siedebereich von 275 bis 308⁰C auf.The performance of products A and B as spark erosion fluids according to the invention is compared with that of a technical dodecylbenzene (product C). This product has a viscosity of 6.71 cSt at 20 ° C and has a boiling range of 275-308 ⁰ C.

Abtragsrate (V ) inRemoval rate (V) in

mm³/minmm ³ / min

Relativer ElektrodenverschleißRelative electrode wear

Maschinen-Machinery- AlkylbenzoleAlkylbenzenes BB. Vergleichs
produktComparison
product in %in % von Vfrom V BB. CC. Einstellungsetting AA. 326326 CC. W
__n, -. , Vergleichs-
Alkylbenzole _p£_odukt W.
_ _n , -. , Comparative
Alkylbenzenes _p £ _oduct 13,513.5 20,620.6 I/t./t
χ' οI / t. / T
χ ' ο 307307 317317 310310 AA. 7,17.1 11,711.7 6/ 9/36 / 9/3 309309 316316 321321 13,613.6 2,22.2 3,23.2 6/10/26/10/2 307307 510510 331331 7,27.2 13,813.8 22,522.5 6/11/16/11/1 483483 560560 497497 1,41.4 10,210.2 16,216.2 9/ 9/39 / 9/3 518518 560560 536536 12,612.6 4,14.1 7,37.3 9/10/29/10/2 508508 535535 10,710.7 9/11/19/11/1 3,83.8

6 0 9 8 5 3 / C - 5 16 0 9 8 5 3 / C - 5 1

Beispiel 2Example 2

Es wird die Leistungsfähigkeit der Produkte A und B als erfindungsgemäße Funkenerosionsflüssigkeiten mit der eines konventionellen Petroleum-Säureraffinates (Produkt D) mit einer Viskosität von 2,02 cSt bei 20°C verglichen.It becomes the performance of products A and B as inventive Spark erosion fluids with that of a conventional petroleum acid raffinate (product D) with a viscosity of 2.02 cSt at 20 ° C.

Maschinen-Einstellung Machine setting

i/t./ti / t. / t

' ι' ο'ι' ο

6/ 9/3 6/10/2 6/11/1 9/ 9/3 9/10/2 9/11/16 / 9/3 6/10/2 6/11/1 9 / 9/3 9/10/2 9/11/1

Abtragsrate (V ) in mm3/minRemoval rate (V) in mm3 / min

AlkylbenzoleAlkylbenzenes

Vergleichs-Produkt Comparison product

307 309 307 483 518 508307 309 307 483 518 508

326326

317 316 510 56O 560317 316 510 56O 560

248 258 254 356 422 397248 258 254 356 422 397

Rvlativer Rv lativer

Elektrodexiverschleiß ( in % von VElectrodexive wear (in % of V

AlkylbenzoleAlkylbenzenes

Vergleichs-Produkt Comparison product

13,613.6 13,513.5 22,922.9 7,27.2 7,17.1 12,712.7 1,41.4 2,22.2 3,03.0 12,612.6 13,813.8 16,516.5 10,710.7 10,210.2 17,717.7 3,83.8 4,14.1 7,97.9

Beispiel 3Example 3

Es wird die Leistungsfähigkext einer erfindungsgemäßen Funkenerosionsflüssigkeit, bestehend aus gleichen Gewichtsteilen des Produkts A und des in Beispiel 2 genannten säureraffinierten Petroleums (Produkt D), mit der des in Beispiel 1 genannten Dodecylbenzols (Produkt C) verglichen.The performance of a spark erosion fluid according to the invention, consisting of equal parts by weight of product A and of the acid-refined petroleum mentioned in Example 2 (Product D), compared with that of the dodecylbenzene mentioned in Example 1 (Product C).

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Abtragsrate (V ) in mm /minRemoval rate (V) in mm / min

Maschinen-Machinery-

Einstellung _Alkylbenzole Vergleichs· + Mineralöl ProduktSetting _{alkylbenzenes} comparison · + mineral oil product

Re la LiverRe la Liver

Elektrodenvorschleiß (/·£ in % von VElectrode pre-wear (/ £ in % of V

Alkylbenzole Vergleichs· + Mineralöl ProduktComparative alkylbenzenes + Mineral oil product

I/t/tI / t / t A + DA + D CC. A + DA + D CC. XOXO (1:1)(1: 1) (lsi)(lsi) 6/ 9/36 / 9/3 278278 310310 18,718.7 20,620.6 6/10/26/10/2 282282 321321 9,79.7 11,711.7 6/11/16/11/1 287287 331331 1,61.6 3,23.2 9/ 9/39 / 9/3 438438 497497 16,916.9 22,522.5 9/10/29/10/2 468468 536536 14,014.0 16,716.7 9/11/19/11/1 450450 535535 5Λ5Λ 7,37.3

Example 4

Es wird die Leistungsfähigkeit einer erfindungsgemäßen Funkenerosionsflüssigkeit, bestehend aus gleichen Gewichtsteilen des Produktes A und des in Beispiel 2 genannten säureraffinierten Petroleums (Produkt D), mit der des reinen säureraffinierten Petroleums verglichen.The performance of a spark erosion fluid according to the invention, consisting of equal parts by weight of product A and of the acid-refined petroleum mentioned in Example 2 (Product D), with that of the pure acid refined petroleum compared.

Abtragsrate (V ) inRemoval rate (V) in

mm /min Maschinen-mm / min machine

Einstellung _Alkylbenzole Vergleichs- + Mineralöl ProduktSetting _{alkylbenzenes} comparative + mineral oil product

Relativer ElektrodenverschleißRelative electrode wear

in ⁰Io von V win ⁰ Io of V w

Alkylbenzole Vergleichs· + Mineralöl ProduktAlkylbenzenes comparison · + mineral oil product

i/t./ti / t. / t A + DA + D DD. A + DA + D DD. 1010 (1:1)(1: 1) (in)(in) 6/ 9/36 / 9/3 278278 248248 18,718.7 22,922.9 b/10/2b / 10/2 282282 258258 9,79.7 12,712.7 6/11/16/11/1 287287 254254 1,61.6 3,03.0 9/ 9/39 / 9/3 438438 356356 16,916.9 16,516.5 9/10/29/10/2 468468 -422-422 14,014.0 17,717.7 9/11/19/11/1 45O45O 397397 5,45.4 7,97.9

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Claims

1. / Dielectric fluids for metalworking by Electrical discharge machining on the basis of hydrocarbons, the aromatic Containing proportions and, if appropriate, additives which improve the effect, characterized in that they are at least 50 percent by weight from one at room temperature preferably liquid alkylbenzene or a mixture of alkylbenzenes of the general formula I.

in the R ₁ , R _? , R- and R. each represent a saturated, straight-chain or branched alkyl radical with 1 to 9 carbon atoms or a hydrogen atom, where at least one of the radicals R ₁ to R. is an alkyl radical and the sum of the carbon atoms present in the alkyl substituents is at least 3,

and consist of 0 to 50 percent by weight of mineral oil fractions and have a viscosity of at most 5 cSt at 20 ^° C.

2. Dielectric liquids according to claim 1, characterized in that that the viscosity does not exceed the value of 3 cSt at 20 ° C.

3. Dielectric liquids according to at least one of the claims 1 and 2, characterized in that they are oxidation inhibitors, conductivity improvers, additives with dispersing properties and / or contain odor improvers in amounts of from 0.005 to 0.5 percent by weight of the total mixture.

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