DE3876561T2 - IMPACT RESISTANT AND WEAR RESISTANT METAL LUBRICANT WITH RESTORING EFFECT AND RELATED MANUFACTURING METHOD. - Google Patents
IMPACT RESISTANT AND WEAR RESISTANT METAL LUBRICANT WITH RESTORING EFFECT AND RELATED MANUFACTURING METHOD.Info
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf stoßfesten, abnutzungsbeständigen metallischen Schmierwerkstoff mit restaurierender Wirkung auf abgenützte Metalloberflächen und ein Verfahren zu seiner Herstellung.The invention relates to a shock-resistant, wear-resistant metallic lubricating material with a restorative effect on worn metal surfaces and a method for its production.
Bekanntlich besteht die Aufgabe der Schmierung darin, den mechanischen Wirkungsgrad von Maschinen durch die Herabsetzung der Reibung zwischen bewegten, aneinanderreibenden Flächen zu verbessern und die Abnützung dieser bewegten Teile zu verhindern oder herabzusetzen, ihre Lebensdauer dadurch zu erhöhen, daß zwischen ihnen ein Schleier aus fettigen Substanzen die mehr oder weniger viskos als die Schmiermittel sind, gebildet wird, und dazu beizutragen, einen geeigneten thermischen Zustand aufrecht zu erhalten, in dem kontinuierlich Wärme von der Maschine abgezogen wird.As is well known, the purpose of lubrication is to improve the mechanical efficiency of machines by reducing the friction between moving surfaces rubbing against each other, to prevent or reduce the wear of these moving parts, to increase their life by forming between them a film of fatty substances that are more or less viscous than the lubricants, and to help maintain a suitable thermal state in which heat is continuously removed from the machine.
Wenn die Schmierwirkung auch sowohl mit festen, flüssigen und gasförmigen Schmiermitteln erzielt werden kann, werden in der Praxis fast ausschließlich flüssige oder halbfeste Schmiermittel, wie Öl oder schmierende Fette, verwendet. Die festen Schmierwerkstoffe enthalten Graphit, Talkum, Bentanit und Molybdänbisulfid, wobei alle diese Substanzen eine laminare Struktur aufweisen und fast immer als Suspensionen in Flüssigkeiten z. B. graphitischen Ölen Verwendung finden. Ebenfalls bekannt ist die Verwendung von Metallpulvern, die als Unterstützung für die flüssigen oder halbfesten Schmiermittel wirken, um ihre schlechten stoßfesten und abnutzungsbeständigen Qualitäten zu verbessern. Das Interesse am Einsatz metallischer Produkte beruht auf der Notwendigkeit, eine permanente Schutzschicht an den mechanisch bewegten Teilen zu bilden, die der Reibung ausgesetzt sind. Die den traditionellen Schmierwerkstoffen zugesetzten Metallpulver dienen tatsächlich dazu, die natürlichen Poren und Risse und Sprünge auszufüllen, die für das unbewaffnete Auge unsichtbar in den Metalloberflächen der bewegten mechanischen Teile, welche der Reibung ausgesetzt werden, vorhanden sind. Die durch die Verwendung von Metallpulvern erzielten Resultate sind eine Herabsetzung der Reibung, eine Verbesserung in den Strömungseigenschaften, eine Herabsetzung der Arbeitstemperatur und des Abnützungsgrades, eine Verbesserung in der Schmierwirkung, eine Wiederherstellung der vom Konstrukteur vorgesehenen Frei- und Eingriffsflächen und damit auch einer Herabsetzung des Energieverbrauches. Unter den am meisten überprüften Metallen scheint an erster Stelle Blei auf, das hervorragende Schmier- und Formveränderungen verhindernde Qualitäten anbietet. Wegen seines zu niedrigen Schmelzpunktes (327,5º C) war es jedoch nie möglich, dieses Metall als unterstützendes Mittel in traditionellen Schmierwerkstoffen einzusetzen.Although the lubricating effect can be achieved with solid, liquid and gaseous lubricants, in practice almost exclusively liquid or semi-solid lubricants, such as oil or lubricating greases, are used. The solid lubricating materials include graphite, talc, bentanite and molybdenum bisulfide, all of which have a laminar structure and are almost always used as suspensions in liquids, e.g. graphitic oils. Also known is the use of metal powders, which act as a support for the liquid or semi-solid lubricants in order to improve their poor shock-resistant and wear-resistant qualities. The interest in the use of metallic products is based on the need to form a permanent protective layer on the mechanically moving parts that are subject to friction. The Metal powders added to traditional lubricants actually serve to fill the natural pores and cracks that are invisible to the naked eye in the metal surfaces of moving mechanical parts subjected to friction. The results obtained by using metal powders are a reduction in friction, an improvement in the flow characteristics, a reduction in the working temperature and the degree of wear, an improvement in the lubricating effect, a restoration of the clearance and engagement surfaces intended by the designer and, consequently, a reduction in energy consumption. Lead is the most frequently tested metal, offering excellent lubricating and deformation-preventing qualities. However, due to its low melting point (327.5ºC), it has never been possible to use this metal as an auxiliary agent in traditional lubricants.
Um dieses Problem zu lösen, wurde es schon vorgeschlagen, das Blei in ein anderes Metall mit einem höheren Schmelzpunkt einzuschließen, das gleichzeitig flexibel ist: Das zu diesem Zweck verwendete Metall ist Kupfer, das einen Schmelzpunkt von 1083º C hat.To solve this problem, it has already been proposed to enclose the lead in another metal with a higher melting point, but which is also flexible: the metal used for this purpose is copper, which has a melting point of 1083º C.
Wenn es diese Lösung auch ermöglicht, Produkte mit befriedigenden Charakteristika zu erhalten, werden die Probleme nicht gelöst, die mit den verschiedenen Arten der Reibung, Abnützung und Schmierung der verschiedenen mechanischen Systeme zusammenhängen, für welche diese Produkte eingesetzt werden sollen, was mit der unstabilen Struktur dieser Produkte, Problemen der näherungsweisen Mikrozerkleinerung, der Öllöslichkeit und überhöhten Betriebskosten zusammenhängt.Although this solution makes it possible to obtain products with satisfactory characteristics, it does not solve the problems related to the different types of friction, wear and lubrication of the various mechanical systems for which these products are intended to be used, which are related to the unstable structure of these products, problems of approximate micro-grinding, oil solubility and excessive operating costs.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Kupfer-Blei-Legierung zu optimieren, so daß sie für die Herstellung von Schmierwerkstoffen eingesetzt werden kann, die von den oben genannten Problemen frei sind.The object of the invention is to optimize the copper-lead alloy so that it can be used for the production of lubricating materials that are free from the above-mentioned problems.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Kupfer- Blei-Legierung, die in traditionellen flüssigen und halbfesten Schmiermitteln dispergiert werden kann und die alle Probleme löst, die mit den verschiedenen Arten der Reibung, der Abnützung und der Schmierung der verschiedenen mechanischen Systeme zusammenhängen.Another object of the invention is to provide a copper-lead alloy that can be dispersed in traditional liquid and semi-solid lubricants and that solves all the problems related to the various types of friction, wear and lubrication of the various mechanical systems.
Nach einem allgemeinen Gesichtspunkt der Erfindung werden diese Aufgaben dadurch gelöst, daß der Kupfer-Blei-Legierung andere Metalle zugesetzt werden, die als Aktivatoren wirken.According to a general aspect of the invention, these objects are achieved by adding other metals to the copper-lead alloy which act as activators.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein stoßfester, abnützungsbeständiger metallischer Schmierwerkstoff mit restaurierender Wirkung auf abgenützte Metalloberflächen, der aus einer stabilen, homogenen Dispersion von Mikrokugeln aus einer quaternären (aus vier Metallen bestehende) Legierung aus Kupfer, Blei, Zinn und Silber in einer Mischung aus Naphthen- und Paraffinölen besteht.The subject of the invention is therefore a shock-resistant, wear-resistant metallic lubricating material with a restorative effect on worn metal surfaces, which consists of a stable, homogeneous dispersion of microspheres made of a quaternary (consisting of four metals) alloy of copper, lead, tin and silver in a mixture of naphthenic and paraffin oils.
Die Mikrokugeln aus der Legierung können dadurch erhalten werden, daß sie geschmolzen und anschließend in einem weiteren Verfahrensschritt zerstäubt wird, wodurch ein Pulver aus Mikrokugeln in verschiedenen Abmessungen erhalten wird. Seine kugelige Struktur ergibt gegenüber der laminaren Struktur den Vorteil einer besseren Strömungsverteilung auf den zu behandelnden Oberflächen und im Falle ungeeigneter Dicken der Abweisung oder Nichtannahme. Die neuen Rezepte, die spezifisch für Schmierwerkstoffe der Linien Industrie, Fahrzeugantrieb im allgemeinen und Seefahrt sind, sind auch durch die Tatsache gekennzeichnet, daß sie spezielle unterstützende Substanzen enthalten, welche die Mikrokugeln der quaternären Legierung stabilisieren, standardisieren und in Mischung aus Paraffin und Naphthenölen in Suspension halten, um eine vollständige Homogenität und Stabilität dieser Formulierungen zu garantieren.The alloy microspheres can be obtained by melting it and then atomizing it in a further step, thus obtaining a powder of microspheres of different dimensions. Its spherical structure, compared to the laminar structure, offers the advantage of better flow distribution on the surfaces to be treated and, in the case of unsuitable thicknesses, of rejection or non-acceptance. The new recipes, specific for lubricants in the industrial, automotive and marine lines, are also characterized by the fact that they contain special supporting substances that stabilize, standardize and keep the quaternary alloy microspheres in suspension in a mixture of paraffin and naphthenic oils, in order to guarantee complete homogeneity and stability of these formulations.
Die für die Herstellung der Schmierwerkstoffe nach der Erfindung verwendete Legierung kann dadurch erhalten werden, daß in einem Schmelz- und anschließenden Zerstäubungsprozeß Metalle in den folgenden bevorzugten Mengen verarbeitet werden:The alloy used for the production of the lubricating materials according to the invention can be obtained by Melting and subsequent atomization process metals can be processed in the following preferred quantities:
Kupfer, zwischen 40 und 60 %, vorzugsweise 56 %, bezogen auf das Gewicht der Legierung;Copper, between 40 and 60%, preferably 56%, by weight of the alloy;
Blei zwischen 30 und 50 %, vorzugsweise 40 % bezogen auf das Gewicht der Legierung;Lead between 30 and 50%, preferably 40% by weight of the alloy;
Zinn zwischen 1 und 5 %, vorzugsweise 3 %, bezogen auf das Gewicht der Legierung;Tin between 1 and 5%, preferably 3%, based on the weight of the alloy;
Silber, zwischen 0,1 und 2 %, vorzugsweise 1 % bezogen auf das Gewicht der Legierung.Silver, between 0.1 and 2%, preferably 1% by weight of the alloy.
Die quaternäre Legierung ist in den verschiedenen Schmierwerkstofftypen in Mengen zwischen 12 und 16 Gew. %, vorzugsweise 14 Gew. % der gesamten Schmierstoffzusammensetzung vorhanden.The quaternary alloy is present in the various lubricant material types in amounts between 12 and 16 wt. %, preferably 14 wt. % of the total lubricant composition.
Das wichtigste Metall, das in eine ölige Suspension eingebracht und bei Verwendung des Schmiermittels auf alle Punkte verteilt wird, die von der Schmierung erfaßt werden, ist Blei von dem wohl bekannt ist, daß es eine hohe Schmierkraft hat.The most important metal, which is introduced into an oily suspension and distributed during the use of the lubricant to all points covered by the lubrication, is lead, which is well known to have a high lubricating power.
Wegen seines niedrigen Schmelzpunktes 327,5º C muß es jedoch, wie schon erwähnt wurde, in ein anderes Metall, nämlich Kupfer eingekapselt werden, dessen Charakteristik eine beträchtliche Flexibilität aber ein höherer Schmelzpunkt (1083º C) sind. Das in die quaternäre Legierung, die in öliger Phase dispergiert wird, eingekapselte Kupfer bewirkt nicht das Phänomen einer Öloxidation, da diese Phänomene durch die antioxidierenden Agenzien verhindert werden, die in den Formulierungen vorhanden sind. Tests, die von der Anmelderin durchgeführt wurden, zeigten, daß diese stabilisierende Wirkung der antioxidierenden Wirkstoffe dadurch verbessert wird, daß man während der Erschmelzung der Legierung kleine Mengen an Silber zufügt.However, because of its low melting point of 327.5ºC, as already mentioned, it must be encapsulated in another metal, namely copper, which is characterized by considerable flexibility but a higher melting point (1083ºC). The copper encapsulated in the quaternary alloy dispersed in an oily phase does not cause the phenomenon of oil oxidation, since these phenomena are prevented by the antioxidant agents present in the formulations. Tests carried out by the applicant have shown that this stabilizing effect of the antioxidant agents is improved by adding small amounts of silver to the alloy during melting.
Diese Tests haben auch gezeigt, daß die Gegenwart von Zinn anscheinend die Verankerung der Mikrokugeln aus der Legierung auf der zu behandelnden Oberfläche verbessert. Es wurde auch festgestellt, daß im allgemeinen Zinn stabilisierende Eigenschaften in stoßsicheren Legierungen hervorruft.These tests have also shown that the presence of tin appears to improve the anchoring of the alloy microspheres on the surface to be treated. It was also found that that in general tin provides stabilizing properties in shock-resistant alloys.
Durch die Zerstäubung der Legierung werden unterschiedliche Fraktionen mit verschiedenen Korngrößen abgetrennt, die entsprechend den Bereichen eingesetzt werden können, für die die verschiedenen Formulierungen bestimmt sind. Tatsächlich wird dann, wenn eine zu feine Korngröße für die Bedürfnisse der zu behandelnden Teile Verwendung findet, mehr Zeit nötig, um befriedigende Resultate zu erzielen, wogegen bei Verwendung einer zu groben Korngröße die Möglichkeit besteht, daß das Korn keinen ausreichenden Zutrittswinkel zwischen den zu behandelnden Oberflächen findet. Wenn dadurch auch keine Probleme für die behandelnden Teile entstehen, ergeben sich doch keine hinreichend günstigen Resultate, um ihre Anwendung zu rechtfertigen. Die Mikrokugeln werden deshalb in verschiedene Fraktionen, im allgemeinen vier, mit unterschiedlichen Durchmesserbereichen getrennt, die für die Formulierung von vier Haupttypen metallischer Schmiermittel in den folgenden Sektoren eingesetzt werden können: Durchmesser in um Sektor Gebrauch/Bestimmung Fahrzeugantrieb (und Motorradfahren) Fahrzeugantrieb Industrie Seefahrt 2 und 4-Takt Diesel- und Bezinmotoren Transmissionen, Gangschaltungen, Differentialgetriebe; Kompressoren, Pumpen, kleine Reduktionsgetriebe; Transmissionen, Ganggetriebe, U-Antriebe, V- Antriebe usw.; Ritzel für Laminatzüge, Pumpen, Lüfter, Reduktionsgetriebe, Wandler, Zahnräder, Schneckengetriebe usw., Alle Arten von Industrieanlagen, wo übergroßes Spiel und Abrieb gefunden wird, z. B. alte und vernachlässigte AnlagenBy atomising the alloy, different fractions are separated with different grain sizes, which can be used according to the sectors for which the different formulations are intended. In fact, if a grain size that is too fine is used for the needs of the parts to be treated, more time will be needed to obtain satisfactory results, whereas if a grain size that is too coarse is used, there is a risk that the grain will not find a sufficient angle of entry between the surfaces to be treated. Although this does not cause any problems for the parts to be treated, the results are not sufficiently favourable to justify their use. The microspheres are therefore separated into different fractions, generally four, with different diameter ranges, which can be used to formulate four main types of metallic lubricants in the following sectors: Diameter in um Sector Use/purpose Vehicle propulsion (and motorcycling) Vehicle propulsion Industry Marine 2 and 4-stroke diesel and petrol engines Transmissions, gear shifts, differentials; compressors, pumps, small reduction gears; Transmissions, gear shifts, U-drives, V-drives etc.; pinions for laminated trains, pumps, fans, reduction gears, converters, gears, worm gears etc., All types of industrial equipment where excessive play and abrasion is found, e.g. old and neglected equipment
Die obigen Angaben begrenzen jedoch nicht das Anwendungsgebiet der genannten Legierung, da es experimentell nachgewiesen wurde, daß es möglich ist, Fraktionen mit einem von dem Bereich zwischen 0,1 und 115 um unterschiedlichen Korngrößenintervall, beispielsweise über 115 um, für die Herstellung von Formulierungen für besondere Anwendungen und Bestimmungen sowie Einzelheiten zu verwenden, die sich von den angeführten unterscheiden.However, the above information does not limit the field of application of the alloy in question, since it has been experimentally demonstrated that it is possible to use fractions with a grain size range different from the range between 0.1 and 115 µm, for example above 115 µm, for the preparation of formulations for special applications and purposes and details different from those indicated.
Die Zusammensetzung der vier Grundformulierungen, die mit vier Korngrößenbereichen der angegebenen quaternären Legierung hergestellt werden, ist in Tabelle A angegeben, wo die Rohmaterialien, die relativen Prozentsätze und die Charakteristika und Funktionen von jeder von ihnen angegeben sind.The composition of the four basic formulations prepared with four grain size ranges of the specified quaternary alloy is given in Table A, where the raw materials, the relative percentages and the characteristics and functions of each of them are given.
Die erhaltenen Produkte sind mit allen Schmierölen für Maschinen oder Übertragungen kompatibel und perfekt mischbar, sind aber nicht kompatibel mit Ölen, die Additive aus Graphit oder Molybdänbilsulfid aufweisen und mit anderen festen Schmierstoffen. Sie sind für jede Art der Schmierung auf jeder Metalloberfläche sowohl bei gleitender als auch bei rollender Reibung und bei Schmiermittelumlauf oder in fester Kammer geeignet. Beispielsweise haben von der Anmelderin durchgeführte Tests für schnelle Brennkraftmaschinen gezeigt, daß bei jeder Art der Schmierung eine Menge des metallischen Schmiermittels, die 4 Gew. % nicht übersteigt, empfohlen wird.The products obtained are compatible and perfectly miscible with all lubricating oils for machines or transmissions, but are not compatible with oils containing additives of graphite or molybdenum bisulphide and with other solid lubricants. They are suitable for any type of lubrication on any metal surface, both in sliding and rolling friction and in circulating or fixed chambers. For example, tests carried out by the applicant on high-speed internal combustion engines have shown that, for any type of lubrication, a quantity of metallic lubricant not exceeding 4% by weight is recommended.
Größere Mengen bedingen jedoch keine Probleme für die behandelten Teile, sondern führen nur zu einer nutzlosen Kostenerhöhung. Der Zweck der in der öligen Matrix dispergierten Mikrokugeln besteht darin, vom normalen Schmiermittel transportiert alle geschmierten Punkte der zu behandelnden Teile zu erreichen, sich an den Sprüngen, Abreibungen oder Aushöhlungen anzulagern und unter Ausnützung der mechanischen Wirkung dieses Teiles und der durch die Reibung erzeugten Wärme zusammenzuschweißen, bis sie wieder optimale Bedingungen für das jeweilige Werkstück hergestellt haben. TABELLE A - Zusammensetzung der Hauptformulierungen Komponente/Rohmaterial Charakteristika/Funktion Gew. % (bei einem Durchmesserbereich in um der Kugeln) Reines Naphthenöl 26 cP bei 40º C (2,7 Engler bei 50ºC) Reines Paraffinöl 86 cP bei 40º C (8 Engler bei 50º C) Metallisches Lithium Dodecyl-Hydroxy-Stearinsäure Unkomprimiertes Silikagel Trioleat Glyceryl Metallisches Zink Metallisches Magnesium Phosphor Legierung aus Kupfer, Blei, Zinn, Silber Lineares Copolymer von Olefinen 50 % Mischung der beiden Öle, Viskosität 53 cP bei 40º C (5 Engler bei 50º C) Kolloidale Mischung mit Suspensionswirkung Thixotroper Agens Fettig, absorbierend, verstärkt den Widerstand des Ölfilms Additive mit verschleißsicherer reinigender, rostschützender Wirkung (auch auf die Oberflächen) Es erhöht die Viskositätsrate und setzt den Gefrierpunkt herabHowever, larger quantities do not cause any problems for the parts being treated, but only lead to a useless increase in costs. The purpose of the microspheres dispersed in the oily matrix is to reach all the lubricated points of the parts to be treated, transported by the normal lubricant, to attach themselves to the cracks, abrasions or hollows and, taking advantage of the mechanical action of this part and the heat generated by the friction, to weld them together until they have restored optimal conditions for the piece in question. TABLE A - Composition of the main formulations Component/Raw material Characteristics/Function % by weight (for a range of diameters in µm of the balls) Pure naphthenic oil 26 cP at 40º C (2.7 Engler at 50º C) Pure paraffin oil 86 cP at 40º C (8 Engler at 50º C) Metallic lithium Dodecyl-hydroxy-stearic acid Uncompressed silica gel Trioleate Glyceryl Metallic zinc Metallic magnesium Phosphorus Alloy of copper, lead, tin, silver Linear copolymer of olefins 50% Mixture of the two oils, viscosity 53 cP at 40º C (5 Engler at 50º C) Colloidal mixture with suspension effect Thixotropic agent Greasy, absorbent, increases the resistance of the oil film Additives with anti-wear, cleaning, anti-rust action (also on the surfaces) It increases the viscosity rate and sets the freezing point down
Dieser Schutzfilm schützt über die gesamte Zeit das tatsächliche Werkstück und nimmt seine Belastungen und zukünftigen Abnützungen auf und verbessert wegen der Schlagfestigkeit der Mischung seine Arbeitsweise.This protective film protects the actual workpiece over time and absorbs its loads and future wear and tear and improves its performance due to the impact resistance of the mixture.
Die mit dem erwähnten metallischen Schmierwerkstoff auf mechanischen Teilen erzielbaren Verbesserungen sind im allgemeinen:The improvements that can be achieved with the metallic lubricant mentioned on mechanical parts are generally:
- merkliche Herabsetzung der Reibung;- noticeable reduction in friction;
- hohe konstante Reduktion des Energieverbrauches, Restaurierung auf die vom Konstrukteur vorgesehenen Minimalwerte;- high constant reduction of energy consumption, restoration to the minimum values envisaged by the designer;
- Verringerung der Geräusche um viele Dezimalstellen;- Reduction of noise by many decimal places;
- Verringerung der Arbeitstemperatur der behandelnden Teile um etwa 20º C;- Reduction of the working temperature of the parts being treated by approximately 20º C;
- die Möglichkeit die Erhaltungskosten zu planen und herabzusetzen unter entsprechender Herabsetzung der Maschinenstops und Erhöhung der Produktivität.- the possibility to plan and reduce maintenance costs while reducing machine downtime and increasing productivity.
In endothermen Bezinmotoren können auch folgende Verbesserungen erzielt werden:The following improvements can also be achieved in endothermic gasoline engines:
- Wiederherstellung der Kompression;- Restoration of compression;
- Verringerung des Schmiermittel- und Treibstoffverbrauchs;- Reduction of lubricant and fuel consumption;
- Sperrung des Verschleißes zufolge der ununterbrochenen Behandlung im Zustand beim Augenblick der ersten Anwendung;- blocking of wear due to continuous treatment in the condition at the moment of first application;
- Wiederherstellung der Toleranzen und Spiele, wie sie vom Konstrukteur vorgesehen sind.- Restoration of tolerances and clearances as specified by the designer.
Das Temperaturintervall, in dem der metallische Schmierwerkstoff eingesetzt werden kann, ohne daß er dabei wesentlichen Änderungen der Qualität und Eigenschaften unterliegt, ist sehr groß und variiert von -200º bis +800º C.The temperature range in which the metallic lubricant can be used without significant changes in quality and properties is very large and varies from -200º to +800º C.
Die Eigenschaften der metallischen Mikrokügelchen, daß sie von Natur aus selbstschmierend sind, machen es möglich, innerhalb der angegebenen Durchmessergrenzen einen Selbstschmierprozeß der behandelten Teile zu schaffen, auch wenn Fehler oder zeitliche Unterbrechungen in der Schmierung mit folgenden Überhitzungen dieser Teile stattfinden. Dadurch wird garantiert, daß, wenn die Temperaturen 830º C nicht übersteigen, eine Formveränderung verhindert wird.The properties of the metallic microspheres, that they are naturally self-lubricating, make it possible to create a self-lubricating process of the treated parts within the specified diameter limits, even if errors or temporal interruptions in the lubrication with subsequent overheating of these parts. This ensures that if the temperatures do not exceed 830º C, a change in shape is prevented.
Tabelle B zeigt die Ergebnisse einiger technischer Untersuchungen, denen der metallische Schmierwerkstoff und nur die quaternäre Legierung ausgesetzt wurden. Diese Untersuchungen wurden in der 4- SHERE SHELL EP-Maschine in der Teststation für die Öl- und Schmierstoffindustrien in Mailand durchgeführt, wobei auf Proben von Schmieröl im gegenwärtigen Zustand gearbeitet wurden, die Additive aus dem Metallschmierstoff enthielten, der mit einer 60 u-Legierung erzeugt war (60 um Schmierstofflegierung (Schmieröl/Metallschmierstoffverhältnis = 79/3) und an Proben von Lithium und Silikonfett in ihrem gegenwärtigen Zustand, die Additive aus der quaternären Legierung in Pulverform von 36 bis 115 um enthielten) Verhältnis Fett/Legierung in Pulverform = 70/30). Diese Resultate beweisen die äußerst positiven Wirkungen, die in Gegenwart beider metallischer Schmierwerkstoffe erhalten werden und nur die Legierung in Pulverform zeigt im Hinblick auf die formgebenden und Schweißbelastungen sowie auf das Verhältnis von Belastung/Verschleiß und die gezeigten hervorragenden stoßfesten und verschleißfesten Eigenschaften, die Vorteile der quaternären Legierung, welche die Basis des metallischen Schmierstoffes darstellt. TABELLE B - Untersuchungen die mit einer 4-SPHERE SHELL EP Maschine durchgeführt wurden Proben in der Untersuchung Haltelast kg Schweißlast kg Last/Verschleißverhältnis kg Schmieröl im gegenwärtigen Zustand Schmieröl (97 %) + metallisches Schmiermittel mit 60 um Legierung (3 %) Lithiumfett im gegenwärtigen Zustand Lithiumfett (70 %) + 63 um Legierung in Pulverform (30 %) Lithiumfett (70 %) + 115 um Legierung in Pulverform (30 %) Silikonfett im gegenwärtigen Zustand Silikonfett (70 %) + 63 um Legierung in Pulverform (30 %) Silikonfett (70 %) + 115 um Legierung in PulverformTable B shows the results of some technical tests to which the metallic lubricant and the quaternary alloy alone were subjected. These tests were carried out in the 4- SHERE SHELL EP machine in the Test Station for the Oil and Lubricants Industries in Milan, working on samples of lubricating oil in their current state containing additives from the metallic lubricant obtained with a 60 u alloy (60 um lubricant alloy (lubricating oil/metal lubricant ratio = 79/3) and on samples of lithium and silicone grease in their current state containing additives from the quaternary alloy in powder form from 36 to 115 um) grease/alloy in powder form ratio = 70/30). These results demonstrate the extremely positive effects obtained in the presence of both metallic lubricants and only the alloy in powder form shows the advantages of the quaternary alloy, which is the basis of the metallic lubricant, in terms of the forming and welding loads as well as the load/wear ratio and the excellent shock and wear resistant properties shown. TABLE B - Tests carried out on a 4-SPHERE SHELL EP machine Samples in the test Holding load kg Weld load kg Load/wear ratio kg Lubricating oil as-is Lubricating oil (97%) + metallic lubricant with 60 µm alloy (3%) Lithium grease as-is Lithium grease (70%) + 63 µm alloy in powder form (30%) Lithium grease (70%) + 115 µm alloy in powder form (30%) Silicone grease as-is Silicone grease (70%) + 63 µm alloy in powder form (30%) Silicone grease (70%) + 115 µm alloy in powder form
In einem mit einem Rührwerk und einem bewegbaren Cowless-Turbodispergator ausgestatteten Vorbereitungstank werden bei der Umgebungstemperatur und zu gleichen Teilen reines Naphthenöl mit einer Viskosität von 26 Cp bei 40º C (2,7 Engler bei 50º C) und reines Paraffinöl mit einer Viskosität von 86 cP bei 40º C (8 Engler bei 50º C) gemischt. Diese Öle werden je nach dem Typ des formulierten Schmiermittels in einem Gew. Prozentsatz zwischen 68 und 74 % der Gesamtmenge eingesetzt. Die so erhaltene Mischung wird bei 1200 U/min mit 40 Scheibenschlägen pro Minute gerührt, welche Rührart den Optimalwert darstellt, um eine totale Dispersion der in der Folge zugegebenen Bestandteile zu gewährleisten. An dieser Stelle startet die Zugabe der anderen Ausgangsmaterialien, die jeweils in den Anteilen zugegeben werden, die in Tabelle A angeführt sind.In a preparation tank equipped with a stirrer and a mobile cowless turbo-disperser, pure naphthenic oil with a viscosity of 26 cP at 40ºC (2.7 Engler at 50ºC) and pure paraffin oil with a viscosity of 86 cP at 40ºC (8 Engler at 50ºC) are mixed at room temperature and in equal parts. These oils are used in a percentage by weight of between 68 and 74% of the total, depending on the type of lubricant being formulated. The mixture thus obtained is stirred at 1200 rpm with 40 disc strokes per minute, which is the optimum type of stirring to ensure total dispersion of the components subsequently added. At this point, the addition of the other starting materials begins, each of which is added in the proportions listed in Table A.
Zuerst wird die kolloidale Mischung mit Suspensionswirkung, die durch das metallische Lithium und die Dodecyl-Hydrosterinsäurekomponenten gebildet wird, beigegeben, wonach die Rührung für die Zeit fortgesetzt wird, die notwendig ist, um deren völlige Dispersion zu sichern und auf jeden Fall solange bis mit einem Tropftest nachgewiesen wird, daß es keine Klumpen oder Ablagerungen dieser Mischung mehr gibt. Dieser Tropftest wird dann nach der Zugabe jeder anderen Komponente wiederholt. Die folgenden Bestandteile werden dann in der folgenden Reihenfolge zugesetzt: als thixotroper Wirkstoff unkomprimiertes Silikagel, als fettiger absorbierender Wirkstoff Trioelat-Glyceryl, die Mischung mit verschleißfestmachender, detergentischer und rostschützender Wirkung, die durch die Komponenten metallisches Zink, metallisches Magnesium und Phosphor gebildet wird und die Legierung aus Kupfer, Blei, Zinn und Silberpulver (56 %-40 %-3 %-1 %). Nachdem eine perfekte Verteilung und Homogenität des Produktes erreicht ist und auf jeden Fall als letzte Komponente wird zur Verbesserung der Viskosität und Herabsetzung des Gefrierpunktes das lineare Copolymer von Olefinen (Äthylen-Propylen-Copolymer) zugefügt. Der Rührvorgang wird fortgesetzt, um alle Bestandteile während einiger Minuten gut zu dispergieren und dann unterbrochen, wonach man das Produkt nicht weniger als 12 Stunden rasten läßt, welche Zeit notwendig ist, um die Thixotropie zu bestimmen, die notwendig ist, um eine wirksame konstante Suspensionswirkung der pulverförmigen Legierung zu garantieren.First, the colloidal mixture with suspension effect formed by the metallic lithium and the dodecyl hydrosteric acid components is added, after which stirring is continued for the time necessary to ensure their complete dispersion and in any case until it is demonstrated by a drip test that there are no more lumps or deposits of this mixture. This drip test is then repeated after the addition of each other component. The following components are then added in the following order: uncompressed silica gel as a thixotropic agent, trioelate glyceryl as a greasy absorbent agent, the mixture with wear-resistant, detergent and anti-rust action formed by the metallic zinc, metallic magnesium and phosphorus components and the alloy of copper, lead, tin and silver powder (56%-40%-3%-1%). Once a perfect distribution and homogeneity of the product has been achieved and in any case as the last component, the linear copolymer of olefins (ethylene-propylene copolymer) is added to improve the viscosity and reduce the freezing point. Stirring is continued to disperse all the components well for a few minutes and then stopped, after which the product is left to rest for at least 12 hours, which time is necessary to determine the thixotropy necessary to guarantee an effective constant suspension action of the powdered alloy.
Während dieser Periode darf der Vorbereitungstank keiner Bewegung oder irgendwelchen Vibrationen (einschließlich Ultraschall) ausgesetzt werden, um eine Beschädigung des Produktes zu vermeiden.During this period, the preparation tank must not be subjected to any movement or vibrations (including ultrasound) to avoid damaging the product.
Wie erwähnt wird das Verfahren bei Umgebungstemperatur gestartet, doch erzeugt die vom COWLESS-Dispergator erzeugte Reibung im Lauf der Zeit eine unvermeidliche Erhöhung in der Temperatur der Mischungen, die innerhalb von 50 bis 55º C gehalten werden muß, um Probleme beim Endprodukt zu vermeiden. Um die Temperatur innerhalb der obigen Grenzen zu halten, wird der Tank in einem durch einen Thermostaten geregelten Bad gehalten.As mentioned, the process is started at ambient temperature, but over time the friction generated by the COWLESS disperser causes an inevitable increase in the temperature of the mixtures, which must be kept within 50 to 55º C to avoid problems with the final product. To keep the temperature within the above limits, the tank is kept in a bath controlled by a thermostat.
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