DE4007985A1 - Verfahren zum bearbeiten von werkstuecken und arbeitsmedium fuer dasselbe - Google Patents
Verfahren zum bearbeiten von werkstuecken und arbeitsmedium fuer dasselbeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft wäßrige Lösungen, insbesondere zum
Einsatz in maschinellen Bearbeitungsverfahren unter Verwen
dung von Elektronenentladung und Verfahren zum maschinellen
Bearbeiten von Werkstücken unter Hervorrufen einer Elektronen
entladung zwischen einer Elektrode und einem Werkstück,
wobei die Elektronenentladung zwischen Elektrode und Werk
stück erfolgt.
Die Erfindung betrifft insbesondere Rostinhibitoren mit
ausgezeichneten Rostschutzeigenschaften, die von Ionenaus
tauscherharzen kaum adsorbiert werden und die den spezifi
schen Widerstand der wäßrigen Lösung zum Einsatz in maschi
nellen Bearbeitungsverfahren unter Verwendung von Elektronen
entladung nicht wesentlich herabsetzen.
Die Erfindung schafft auch eine wäßrige Arbeitsflüssigkeit
zum Einsatz in maschinellen Bearbeitungsverfahren unter
Verwendung von Elektronenentladung, mit der ein hoher spe
zifischer Widerstand innerhalb eines vorgegebenen Bereiches
leichter gesteuert werden kann und die Rostbildung auf den
Werkstücken und der Bearbeitungsvorrichtung stark herabge
setzt ist. Es wird ferner ein Verfahren zum maschinellen
Bearbeiten von Werkstücken unter Hervorrufen einer Elektronen
entladung zwischen einer Elektrode und einem Werkstück,
wobei eine Elektronenentladung zwischen Elektrode und Werkstück
erfolgt (nachstehend kurz auch als "Bearbeitungsver
fahren" bezeichnet) zur Verfügung gestellt, das ohne Unter
brechung über längere Zeiträume durchgeführt werden kann.
Das Verfahren zum maschinellen Bearbeiten von Werkstücken
unter Hervorrufen einer Elektronenentladung zwischen einer
Elektrode und einem Werkstück, wobei eine Elektronenentladung
zwischen Elektrode und Werkstück erfolgt, ist ein Be
arbeitungsverfahren zum Fräsen oder spanabhebenden Bearbei
ten, Bohren oder Schneiden eines elektrisch leitfähigen
Werkstücks, bei dem eine Elektronenentladung zwischen einer
Arbeitselektrode und dem Werkstück in einer Arbeitsflüssig
keit oder Lösung - einem isolierenden Medium -
durchgeführt wird.
Als Arbeitsflüssigkeit wurde bislang hauptsächlich Kerosin
verwendet. Da sich bei den Elektronenbearbeitungsverfahren
Wärme bildet, konnte bislang nicht vermieden werden, daß
währenddessen Kerosin verdampft. Kerosin ist eine leicht
entflammbare Flüssigkeit. Das verdampfte und in Gasphase
gebrachte Kerosin kann durch einen Funken oder Lichtbogen
bei der Elektronenentladung Feuer fangen. Die Verwendung
von Kerosin ist also aufgrund der damit verbundenen Brand
gefahr nachteilig.
Zur Vermeidung der oben genannten Brandgefahr wurden ver
schiedene Verfahren unter Verwendung der nachfolgenden
nicht-entflammbaren Arbeitsflüssigkeiten bzw. -lösungen für
das Elektronenbearbeitungsverfahren entwickelt:
- (1) Reines Wasser;
- (2) Wäßrige Lösungen von Polyhydroxyalkoholen, wie Gly kolen und Sacchariden (z. B. JP-PS 16 480/1966; JP-PS 4 253/1984 und JP-OS 1 08 743/1981);
- (3) Wäßrige Lösungen von Polyhydroxyalkoholderivaten (z. B. JP-OS 1 07 844/1981; JP-PS 94 223/1987; JP-OS 2 614/1978 und JP-OS 2 615/1988);
- (4) Wäßrige Lösungen von Polyethern (z. B. JP-OS 4 623/1986; JP-OS 1 81 828/1987; JP-OS 2 36 623/1987; JP-OS 2 36 624/1987 und JP-OS 2 617/1988); und
- (5) Mischungen von zwei oder mehreren der oben genannten nicht-entflammbaren Arbeitsflüssigkeiten oder -lösungen (1)-(4).
Beim Elektronenbearbeitungsverfahren unter Verwendung einer
wäßrigen nicht-entflammbaren Arbeitsflüssigkeit können sich
in der Flüssigkeit ionische Verunreinigungen ansammeln, so
daß der spezifische Widerstand der Lösung absinkt. Mit dem
Absinken des spezifischen Widerstandes verliert die Entla
dungsflüssigkeit ihre Funktion als Isolationsmedium. Infol
gedessen treten Probleme aufgrund der damit verbundenen
verminderten Arbeitseffizienz und erhöhten Elektrodenver
brauchs auf. Wenn diese Probleme überhand nehmen, kann das
Elektronenbearbeitungsverfahren nicht mehr durchgeführt
werden. Wenn die Bearbeitung der Werkstücke mit Hilfe einer
wäßrigen Arbeitslösung (nachstehend auch als "nicht-ent
flammbare Arbeitslösung" bezeichnet) erfolgt, muß der spe
zifische Widerstand der nicht-entflammbaren Arbeitslösung
innerhalb eines vorgegebenen Bereichs (z. B. 10×10³ bis
300×10³ Ω cm) gehalten werden. Ein Verfahren zur Steue
rung des spezifischen Widerstands der nicht-entflammbaren
Arbeitsflüssigkeit besteht im allgemeinen in der Behandlung
der Lösung mit Ionenaustauscherharzen.
Bei den oben genannten nicht-entflammbaren Arbeitslösungen
besteht, da sie als Hauptkomponente Wasser enthalten, immer
die Problematik der Rostbildung auf Werkstücken und Bear
beitungsvorrichtung.
Um den nicht-entflammbaren Arbeitslösungen rostschützende
Eigenschaften zu verleihen, wurde der Einsatz von Rostinhi
bitoren vorgeschlagen. Die Rostinhibitoren für nicht-ent
flammbare Arbeitslösungen dürfen von Ionenaustauscherharzen
kaum adsorbiert werden und die spezifischen Widerstände der
nicht-entflammbaren Arbeitslösungen nur unwesentlich redu
zieren. Sie müssen natürlich auch hervorragende Rostschutz
eigenschaften besitzen.
Die bisher bekannten Rostinhibitoren wurden entsprechend
diesen Kriterien untersucht und folgendes Ergebnis erhal
ten:
(1) Die Rostinhibitoren, die von den Ionenaustauscher
harzen kaum adsorbiert wurden, besitzen nur geringe Rost
schutzeigenschaften. Derartige Rostinhibitoren sind offen
bart in JP-OS 1 32 931/1982, JP-OS 23 932/1982, JP-OS 2 41 616/1987,
etc.
Die JP-OS 1 32 931/1982 beschreibt eine rostschützende nicht-
entflammbare Arbeitsflüssigkeit für Elektronenentladungsbe
arbeitungsverfahren aus einer wäßrigen Lösung mindestens
einer Substanz, die aus Polyhydroxyalkoholen mit ein oder
mehreren Hydroxylgruppen oder Hydroxyalkylethern mit ein
oder mehreren Ethergruppen pro Molekül ausgewählt ist -
z. B. eine wäßrige Lösung mit 5 Gew.-% Propylenglykol, Glyce
rin, D-Sorbitol, Ethylenglykolbutylether o. dgl. Die oben
genannten nicht-entflammbaren Arbeitsflüssigkeiten bieten
bezüglich ihrer Adsorption an Ionenaustauscherharzen und
ihrer spezifischen Widerstände keine Probleme. Sie weisen
jedoch unzureichende Rostschutzeigenschaften auf.
Die JP-OS 2 41 616/1987 beschreibt eine nicht-entflammbare
Arbeitsflüssigkeit zum Einsatz in Elektronenentladungs
bearbeitungsverfahren, die als Rostinhibitor 0,1 Gew.-% D-
Sorbitol und 0,0005 Gew.-% eines Additionsproduktes aus
Stearylalkohol und Ethylenoxid verwendet. Die nicht-ent
flammbare Arbeitsflüssigkeit besitzt jedoch keine ausrei
chenden Rostschutzeigenschaften.
Die JP-OS 1 88 022/1986 verwendet 1,1,1-Tris(hydroxymethyl-)ethan
(0,2 Gew.-%) als Rostinhibitor. Die Rostschutzwirkung
ist jedoch unzureichend.
Die in der JP-OS 2 51 012/1987 beschriebene Arbeitsflüssig
keit enthält als Wirksubstanzen D-Sorbitol und Triethanol
amin. Es werden jedoch keine zureichenden Rostschutzeigen
schaften erhalten, da Triethanolamin nur in geringen Mengen
verwendet wird (Triethanolaminkonzentration: 0,001-0,1 Gew.-%).
Bei einer Zugabe von Triethanolamin in größeren
Mengen würde der spezifische Widerstand der wäßrigen Lösung
jedoch herabgesetzt werden. Es ist daher nicht bevorzugt,
Triethanolamin in größeren Mengen zu verwenden. Triethanol
amin wird ferner leicht vom Ionenaustauscherharz adsor
biert. Selbst wenn Triethanolamin in großen Mengen zugesetzt
werden würde, besäße die nicht-entflammbare Arbeits
flüssigkeit wegen der Behandlung mit Ionenaustauscherharzen
nur verminderte rostschützende Wirkung.
Säureamide sind andererseits als Rostinhibitoren allgemein
bekannt. Sie wurden jedoch bislang nicht wäßrigen Lösungen
zum Einsatz in maschinellen Bearbeitungsverfahren unter
Verwendung von Elektronenentladung zugesetzt. Eine Ausnahme
hiervon ist der Zusatz von Polyacrylamid zu einer gattungs
gemäßen Arbeitsflüssigkeit gemäß JP-PS 4 253/1984.
(2) Substanzen mit hervorragenden Rostschutzeigenschaften
neigen dazu, leicht von Ionenaustauscherharzen adsorbiert
zu werden und den spezifischen Widerstand der Flüssigkeit
herabzusetzen. Ihr Zusatz ist also insofern problematisch,
als sie die Rostschutz- und Bearbeitungseigenschaften be
einflussen. Derartige Substanzen werden nachstehend anhand
von Beispielen näher beschrieben.
Die in der JP-OS 1 47 096/1976 beschriebenen nicht-entflamm
baren Arbeitsflüssigkeiten enthalten jeweils eine wäßrige
Lösung aus einem wasserlöslichen Cellulosederivat und 0,2 Gew.-%
Natriumnitrit oder 0,2 Gew.-% Triethanolamin. Natrium
nitrit und Triethanolamin besitzen gute Rostschutzeigen
schaften. Da sie aber in Wasser dissoziieren, setzen sie
die spezifischen Widerstände der nicht-entflammbaren Ar
beitsflüssigkeiten herab. Sie können daher in der Praxis
kaum verwendet werden. Natriumnitrit und Triethanolamin
binden ferner leicht an Ionenaustauscherharzen. Wenn der
artige Lösungen also mit einem Ionenaustauscherharz behan
delt werden, so reduziert sich deren rostschützende Wirkung
erheblich.
In der JP-PS 12 597/1978 werden als Rostinhibitoren Mono
hydroxytricarboxysäuren verwendet. Die Carboxylsäure dis
soziiert jedoch in Wasser und setzt den spezifi
schen Widerstand der nicht-entflammbaren Arbeitsflüssigkeit
herab. Monohydroxytricarboxylsäuren sind daher nicht bevor
zugt. Die Monohydroxytricarboxylsäure wird ferner vom
Ionenaustauscherharz leicht adsorbiert. Wenn also die
nicht-entflammbare Arbeitsflüssigkeit mit Monohydroxytri
carboxylsäure mit einem Ionenaustauscherharz behandelt
wird, so werden deren Rostschutzeigenschaften Arbeitsflüs
sigkeit herabgesetzt.
Der in der nicht-entflammbaren Arbeitsflüssigkeit verwen
dete Rostinhibitor muß also nicht nur hervorragende Rost
schutzeigenschaften besitzen, sondern er darf auch nicht a)
leicht von einem Ionenaustauscherharz adsorbiert werden und
b) den spezifischen Widerstand der nicht-entflammbaren Ar
beitsflüssigkeit wesentlich herabsetzen. Keiner der bisher
genannten Rostinhibitoren kann alle diese Erfordernisse er
füllen.
In der JP-OS 23 932 werden ferner nicht-entflammbare
Arbeitsflüssigkeiten offenbart, die aus einer wäßrigen Lö
sung mit 0,5-5 Gew.-% eines mit Polyethylenglykol modi
fizierten Lanolinprodukts und 0,1-0,5 Gew.-% eines sili
conhaltigen Entschäumungsmittels bestehen. Das Lanolinpro
dukt wird hergestellt, indem an jede Hydroxylgruppe des
Lanolins 15-80 Moleküle Ethylenoxid angekoppelt werden
und/oder indem Polyethylenglykol (Molekulargewicht von 300-1000)
mit einer Lanolin-Fettsäure umgesetzt wird. Die in
dieser Patentanmeldung offenbarte nicht-entflammbare Ar
beitsflüssigkeit enthält also eine beträchtliche Menge
Ethylenoxid oder Polyethylenglykol, die mit den Lanolin
molekülen verbunden wurden, um es wasserlöslich zu machen,
so daß sie nicht die gewünschten Rostschutzeigenschaften
besitzen können. Dies zeigt, daß z. Z. keine zufrieden
stellende Rostinhibitoren zur Verfügung stehen, da diese
nachteiligerweise nur geringe Rostschutzwirkung besitzen
oder störende Effekte bezüglich der Arbeitseigenschaften
der nicht-entflammbaren Arbeitsflüssigkeiten aufweisen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben
genannten Probleme zu lösen und insbesondere einen Rost
inhibitor zu finden, der hervorragende Rostschutzeigen
schaften besitzt, von Ionenaustauscherharzen kaum adsor
biert wird und auch den spezifischen Widerstand der nicht-
entflammbaren Arbeitsflüssigkeit nicht herabsetzt.
Ferner ist Aufgabe der Erfindung, eine nicht-entflammbare
Arbeitsflüssigkeit zur Verfügung zu stellen, die einen
hohen, in einem vorgegebenen Bereich einstellbaren spezi
fischen Widerstand und hervorragende Rostschutzeigenschaf
ten aufweist.
Eine weitere erfindungsgemäße Aufgabe liegt in der Bereit
stellung einer Arbeitsflüssigkeit, die die Rostbildung auf
den Werkstücken und der Bearbeitungsvorrichtung unterdrückt
und über einen langen Zeitraum gleichmäßig eingesetzt werden
kann.
Die obengenannte Aufgabe wird durch eine wäßrige Lösung,
insbesondere zum Einsatz in maschinellen Bearbeitungs
verfahren unter Verwendung von Elektronenentladung, gelöst,
die aufweist: (a) ein Fettsäureamid, erhältlich durch
Dehydratation und Kondensation mindestens einer Fettsäure
mit mindestens einem Alkanolamin sowie mindestens ein
Saccharid; und/oder (b) Polyglycerinfettsäureester, wobei
der Ester im wesentlichen ein Monoester der folgenden
Formel (I) ist:
wobei:
n = eine ganze Zahl zwischen 0 und 8;
R = eine unsubstituierte oder OH-substituierte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen;
und (c) Wasser; sowie durch das Verfahren zum maschinel len Bearbeiten von Werkstücken unter Hervorrufen einer Elektronenentladung zwischen einer Elektrode und einem Werkstück, wobei eine Elektronenentladung zwischen Elek trode und Werkstück erfolgt, wobei die Entladung zwischen Elektrode und Werkstück in einer wäßrigen Arbeitslösung zum Einsatz in maschinellen Bearbeitungsverfahren unter Verwen dung von Elektronenentladung durchgeführt wird, die auf weist: (a) ein Fettsäureamid, erhältlich durch Dehydra tation und Kondensation mindestens einer Fettsäure mit min destens einem Alkoholamin, sowie mindestens ein Saccharid; und/oder (b) ein Fettsäurepolyglycerinester, wobei der Ester im wesentlichen ein Monoester der folgenden Formel (I) ist:
n = eine ganze Zahl zwischen 0 und 8;
R = eine unsubstituierte oder OH-substituierte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen;
und (c) Wasser; sowie durch das Verfahren zum maschinel len Bearbeiten von Werkstücken unter Hervorrufen einer Elektronenentladung zwischen einer Elektrode und einem Werkstück, wobei eine Elektronenentladung zwischen Elek trode und Werkstück erfolgt, wobei die Entladung zwischen Elektrode und Werkstück in einer wäßrigen Arbeitslösung zum Einsatz in maschinellen Bearbeitungsverfahren unter Verwen dung von Elektronenentladung durchgeführt wird, die auf weist: (a) ein Fettsäureamid, erhältlich durch Dehydra tation und Kondensation mindestens einer Fettsäure mit min destens einem Alkoholamin, sowie mindestens ein Saccharid; und/oder (b) ein Fettsäurepolyglycerinester, wobei der Ester im wesentlichen ein Monoester der folgenden Formel (I) ist:
wobei:
n = eine ganze Zahl zwischen 0 und 8;
R = eine unsubstituierte oder OH-substituierte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen;
und (c) Wasser. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter bildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
n = eine ganze Zahl zwischen 0 und 8;
R = eine unsubstituierte oder OH-substituierte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen;
und (c) Wasser. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter bildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das Fettsäureamid kann erhalten werden, indem eine Mischung
aus Fettsäure und Alkanolamin im Verhältnis 1 : 1 bis 1 : 3
einer Dehydration und Kondensation unterworfen wird. Der
Erfindungsgedanke umfaßt auch das Zufügen des Fettsäure
amids zu Arbeitsflüssigkeiten, die wäßrige Lösungen mit
Polyhydroxyalkoholen wie Glykolen oder Sacchariden oder
wäßrige Lösungen aus Polyhydroxyalkoholderivaten oder wäß
rige Lösungen von Polyethern oder Mischungen derselben
enthalten.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird
eine Arbeitsflüssigkeit in Form einer wäßrigen Lösung zur
Verfügung gestellt, die enthält:
- (a) ein Fettsäureamid, das durch Dehydratation und Kon densation mindestens einer Fettsäure und mindestens eines Alkanolamins erhältlich ist;
- (b) mindestens ein Saccharid; und
- (c) Wasser;
sowie das Elektronenentladungsbearbeitungsverfahren mit
Hilfe der oben genannten Bearbeitungslösung.
Die so erhältliche nicht-entflammbare Arbeitsflüssigkeit
besitzt hervorragende Rostschutzeigenschaften, wird von
Ionenaustauscherharzen kaum adsorbiert und besitzt einen
ausreichend hohen spezifischen Widerstand.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird
eine Arbeitsflüssigkeit zur Verfügung gestellt, die einen
Fettsäureester mit Polyglycerin enthält, wobei dieser im
wesentlichen einen Monoester der folgenden Formel (I) ent
hält:
worin gilt:
n ist eine ganze Zahl zwischen 0 und 8;
R ist eine unsubstituierte oder OH-substituierte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 5-21 Kohlenstoff atomen.
n ist eine ganze Zahl zwischen 0 und 8;
R ist eine unsubstituierte oder OH-substituierte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 5-21 Kohlenstoff atomen.
Ferner wird durch die Erfindung ein Verfahren zur Werkstück
bearbeitung zur Verfügung gestellt, das aufweist: Durch
führen einer Elektronenentladungsbearbeitung in an sich
bekannter Weise bei gleichzeitiger Verwendung der oben
genannten nicht-entflammbaren Arbeitsflüssigkeit.
Es folgt nun eine detaillierte Beschreibung der Bestand
teile der erfindungsgemäßen Rostinhibitoren und der wäßri
gen Arbeitsflüssigkeiten:
Die Fettsäureamide für den erfindungs
gemäßen Rostinhibitor sind folgendermaßen erhältlich:
Zuerst werden 1-3 Mole Alkanolamin und 1 Mol Fettsäure zusammengegeben und dann die resultierende Mischung erhitzt und bei 130-180°C dehydratisiert.
Zuerst werden 1-3 Mole Alkanolamin und 1 Mol Fettsäure zusammengegeben und dann die resultierende Mischung erhitzt und bei 130-180°C dehydratisiert.
Die so erhältliche Arbeitsflüssigkeit besitzt jedoch, so
bald das Molverhältnis von Alkanolamin zu Fettsäuren größer
als 3 ist, einen deutlich erniedrigten spezifischen Wider
stand und nicht die gewünschten Rostschutzeigenschaften.
Derartige hohe Molverhältnisse sind also nicht bevorzugt.
Es werden Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlen
stoffatomen verwendet. Bei der Verwendung von Fettsäuren
mit 5 oder weniger Kohlenstoffatomen werden keine zu
friedenstellenden Rostschutzeigenschaften erreicht.
Werden andererseits Fettsäuren mit 22 oder mehr Kohlen
stoffatomen verwendet, so entstehen bei der Dehydratation
und Kondensation Fettsäureamide, die nur wenig wasserlös
lich sind und daher den wäßrigen Elektronenentladungslö
sungen nicht zugefügt werden können.
Es können auch wasserlösliche Fettsäureamide hergestellt
werden, bei denen das Molverhältnis zwischen Alkanolamin
und Fettsäure über 3 liegt. Solche Fettsäureamide können
jedoch aus den oben genannten Gründen nicht als Rostin
hibitor verwendet werden.
Erfindungsgemäß geeignete Fettsäuren sind beispielsweise
Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Öl
säure, Linolsäure, Linolensäure, Rizinussäure, Erucasäure,
Palmitinsäure oder Stearinsäure.
Erfindungsgemäß geeignete Alkanolamine sind
beispielsweise Monoethanolamin, Diethanolamin, Monoisopro
panolamin und Diisopropanolamin.
Das als "Bestandteil (a)" erfindungsgemäß
verwendete Fettsäureamid und der obengenannte Rostinhibitor
sind gleiche Substanzen.
Erfindungsgemäß geeignete Saccharide sind
beispielsweise Glucose, Fructose, Saccharose, Maltose,
Mannitol, Mannose, Sorbitol und reduzierende Zucker.
Das Gewichtsverhältnis von Fettsäureamid zu Saccharid (Fettsäureamid/Saccharid)
liegt erfindungsgemäß vorzugsweise zwischen
¹/₁₀ und ³/₁.
Bei einem Verhältnis von kleiner als ¹/₁₀ oder größer als
³/₁ werden nicht die gewünschten rostschützenden Wirkungen
erhalten.
Zu den nicht-entflammbaren Arbeitsflüssigkeiten werden
erfindungsgemäß ein oder mehrere solcher Fettsäuren zuge
fügt. Die Arbeitsflüssigkeit enthält auch jeweils wäßrige
Lösungen aus Polyhydroxyalkoholen (z. B. Glykolen oder Sac
chariden), Derivate von Polyhydroxyalkoholen, Polyethern
oder Mischungen davon.
Erfindungsgemäß als Rost
inhibitoren geeignete Fettsäurepolyglycerinester besitzen
folgende Formel (I):
wobei gilt:
n ist eine ganze Zahl zwischen 0 und 8;
R ist eine unsubstituierte oder OH-substituierte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 5-21, vorzugsweise 5-17 Kohlenstoffatomen.
n ist eine ganze Zahl zwischen 0 und 8;
R ist eine unsubstituierte oder OH-substituierte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 5-21, vorzugsweise 5-17 Kohlenstoffatomen.
Es werden jedoch keine zufriedenstellenden Rostschutzeigen
schaften erhalten, wenn die Alkyl- oder Alkenylgruppe 4
oder weniger Kohlenstoffatome besitzt. Die Wasserlöslich
keit nimmt andererseits ab, wenn die Alkyl- oder Alkenyl
gruppe mehr als 21 Kohlenstoffatome besitzt. Bei so hohen
Kohlenstoffzahlen tritt dann die erfindungsgemäße Wirkung
nicht mehr auf.
Die Alkyl- oder Alkenylgruppe besitzt daher vorzugsweise
zwischen 5 und 17 Kohlenstoffatome.
Der Polymerisationsgrad der Glycerinreste in der Formel (I)
liegt daher erfindungsgemäß und in der Praxis bei etwa n = 10
und insbesondere bei n = 8.
Erfindungsgemäß geeignete Fettsäurepolyglycerinester sind
beispielsweise Ester, die im wesentlichen aus Monoestern
mit Polyglycerinen wie Dodecaglycerin, Decaglycerin, Hexa
glycerin, Triglycerin und Diglycerin, und Fettsäuren wie
Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Öl
säure, Palmitinsäure, Stearinsäure, bestehen.
Die oben genannten Polyglycerine können wie folgt herge
stellt werden: Eine kleine Menge Katalysator (K₂CO₃, KOH,
NaOH, H₂SO₄ o. dgl.) wird mit Glycerin vermischt und dann in
die resultierende Mischung Stickstoffgas eingeblasen.
Sodann wird die Mischung auf eine Temperatur von 200°C oder
höher erhitzt, so daß Dehydratation und Kondensation ein
tritt.
Es folgt nun eine Beschreibung der Synthese der Fettsäure
polyglycerinester: Zur Synthese der Fettsäurepolyglycerin
ester können folgende direkte Veresterungsverfahren oder
Esteraustauschverfahren verwendet werden:
Der Fettsäurepolyglycerinester wird hergestellt, indem in
einem Reaktor zusammen mit einem Katalysator Polyglycerin
und eine äquimolare Menge Fettsäure bei 160-260°C unter
Stickstoffgasstrom so dehydratisiert und kondensiert wer
den, bis nahezu keine freie Fettsäure mehr vorliegt.
Der Katalysator ist im allgemeinen ein alkalischer Kataly
sator wie Natriumhydroxid. Es kann jedoch auch ein beliebig
anderer Katalysator verwendet werden.
Hierzu bestehen noch weitere Veresterungsverfahren, bei
denen anstelle von freier Fettsäure Fettsäureanhydride oder
Säurechloride verwendet werden.
Der Fettsäurepolyglycerinester wird auch hergestellt, indem
in einem Reaktor Polyglycerin, eine äquimolare Menge Fett
säuremethylester und einen alkalischen Katalysator (Natriumhydroxid
o. dgl.) bei ca. 150-200°C unter reduziertem
Druck erhitzt, umgesetzt und gleichzeitig entstehendes
Methanol abdestilliert werden.
Anstelle der Fettsäuremethylester können aber auch Fett
säureethylester oder Öl oder Fett verwendet werden. Wenn
Triglyceride vorgelegt sind, so wird in Bezug auf Polygly
cerin nur ein Molverhältnis von 1 : 3 verwendet.
Die erfindungsgemäße nicht-entflammbare Arbeitslösung ent
hält vorzugsweise zwischen 0,1 und 10 Gew.-% obengenannte
Fettsäurepolyglycerinester. Es können jedoch keine zufrie
denstellende Rostschutzeigenschaften bei einem Estergehalt
von weniger als 0,1 Gew.-% erhalten werden. Andererseits
kann auch durch einen Estergehalt von 10 Gew.-% und mehr die
Wirkung nicht verstärkt werden. Ein so hoher Esteranteil
wäre daher unökonomisch.
Die erfindungsgemäßen Inhibitoren werden den nicht-ent
flammbaren Arbeitslösungen zugefügt. Diese enthalten je
weils auch wäßrige Lösungen mit: Polyhydroxyalkoholen wie
Glykolen oder Sacchariden, Derivaten von Polyhydroxyalko
holen, Polyethern oder Mischungen davon.
Die erfindungsgemäßen Rostinhibitoren können je nach Erfor
dernis den wäßrigen Arbeitslösungen zugefügt werden. Sie
können aber auch von vorneherein in den wäßrigen Arbeits
lösungen enthalten sein.
Die Konzentration der Fettsäureamide in der nicht-entflamm
baren Arbeitslösung liegt vorzugsweise zwischen 0,1 und 5 Gew.-%.
Wenn die Konzentration der Fettsäureamide kleiner
als 0,1 Gew.-% ist, dann werden die gewünschten Rostschutz
wirkungen nicht erhalten. Bei einem Fettsäureamidgehalt von
mehr als 5 Gew.-% werden andererseits auch die Effekte nicht
signifikant erhöht. Es wäre daher nicht wirtschaftlich,
einen zu hohen Anteil von Fettsäureamiden zu verwenden.
Die nicht-entflammbaren Arbeitslösun
gen mit den erfindungsgemäßen Rostinhibitoren können auch
ein oder mehrere Polyhydroxyalkohole wie Glykole und Sac
charide, Polyalkylenglykole, oberflächenaktive Agentien,
Entschäumungsmittel und dergleichen - wie benötigt - ent
halten.
Die nicht-entflammbare Arbeitslösung
wird gewöhnlich in einer Verdünnung mit reinem Wasser, Lei
tungswasser o. dgl. hergestellt.
Die Fettsäureamidkonzentration in der so hergestellten Lö
sung liegt vorzugsweise zwischen 0,05 und 5 Gew.-%. Wenn die
Fettsäureamidkonzentrationen unter 0,05 Gew.-% liegt, werden
die gewünschten Rostschutzeffekte nicht erhalten. Die Wir
kung kann aber auch nicht durch Erhöhung der Fettsäureamid
konzentration über 5 Gew.-% hinaus signifikant erhöht wer
den. Ein so hoher Fettsäureamidanteil wäre daher nicht
wirtschaftlich.
Die erfindungsgemäßen Bearbeitungsverfahren besitzen das an
sich bekannte Material, daß die Funkenentladung in einer
nicht-entflammbaren Arbeitslösung durchgeführt werden.
Die Erfindung wird nachstehend im Detail anhand von Syn
thesebeispielen, Beispielen und Anwendungsbeispielen be
schrieben. Die vorliegende Erfindung beschränkt sich aber
selbstverständlich nicht auf diese Beispiele. Die Angaben
zu den einzelnen Komponenten und Zusätze verstehen sich als
Gewichtsprozente.
Zuerst wurden Isononansäure und Diethanol
amin im Molverhältnis 1 : 2 in einem Reaktionsgefäß vorgelegt
und die Luft aus dem Gefäß durch Spülen mit Stickstoff aus
getrieben. Die Kondensationsreaktion, bei der das Fett
säureamid A entsteht, erfolgte dann durch Rühren bei 140°C
Reaktionstemperatur und 5 Stunden Reaktionsdauer unter
Stickstoffgasatmosphäre.
Das Fettsäureamid B ist in gleicher Weise
wie das Fettsäureamid A erhältlich, nur wurden Caprylsäure
und Monoisopropanolamin im Molverhältnis 1 : 1,3 verwendet.
Die Reaktionstemperatur betrug 140°C und die Reaktionszeit
5 Stunden.
Das Fettsäureamid C ist in gleicher Weise
wie das Fettsäureamid A erhältlich, nur wurden Capronsäure
und Diisopropanolamin im Molverhältnis 1 : 1 verwendet. Die
Reaktionstemperatur und -zeit betrugen 140°C bzw. 5 Stunden.
Das Fettsäureamid D ist in gleicher Weise
wie das Fettsäureamid A erhältlich, nur wurden Ölsäure und
Diethanolamin im Molverhältnis 1 : 2 verwendet. Die Reak
tionstemperatur und -zeit betrugen 160°C bzw. 5 Stunden.
Das Fettsäureamid E ist in gleicher Weise
wie das Fettsäureamid erhältlich, nur daß Palmitinsäure und
Monoethanolamin im Molverhältnis 1 : 1,7 verwendet wurden.
Die Reaktionstemperatur und -zeit betrugen 150°C bzw. 5 Stunden.
Für die Funkenbearbeitung wurden entsprechend den in Tabelle 1
gezeigten Zusammensetzungen Stammlösungen von den er
findungsgemäßen nicht-entflammbaren Arbeitslösungen (Bei
spiel 1-10) und den entsprechenden Vergleichslösungen (Ver
gleichsbeispiele 1-2) hergestellt. Vor dem Versuch wurde
die jeweilige Stammlösung mit Wasser verdünnt, so daß diese
eine Konzentration von 1 Gew.-% und 5000 Ohm cm spez. Wider
stand besaßen.
Die Rostschutzeigenschaften der vorbeschriebenen Arbeits
lösung wurden wie folgt gestestet:
In einen 500-ml-Becher wurden 400 ml der
obengenannten Testlösung gegeben. Dann wurde eine Platte
kaltgewalztes Stahlblech mit den Maßen 1,2×60×80 mm
gemäß JIS-Standard G3141 ("Japan Industrial Standard") in
die Testlösung getaucht. Der Grad der Rostbildung wurde
nach 48 und 96 Stunden ermittelt.
Die nach dem Rostmeßverfahren JIS K2246 ermittelten
Ergebnisse sind in den Tabellen 2 und 3 gezeigt.
Leitungswasser wurde mit 1 Gew.-% Arbeitslösung gemäß Beispiel 1 versetzt.
Der spezifische Widerstand der Entladungsmaschine zum
Schneiden von Draht wurde auf 100 000 Ohm cm eingestellt.
Die Bearbeitung erfolgte unter folgenden Bedingungen:
Maschine: Entladungsmaschine zur Bearbeitung
von Draht
Draht: Messing; 0,2 mm Durchmesser;
Werkstück: SKD11
Geschwindigkeit: 120 mm²/min
Draht: Messing; 0,2 mm Durchmesser;
Werkstück: SKD11
Geschwindigkeit: 120 mm²/min
Auch bei einer Bearbeitungszeit von 10 Stunden bildete sich
auf Oberfläche des Werkstücks absolut kein Rost. Die Bear
beitung erfolgt ferner glatt und problemfrei. Der Draht
wurde dann einer zweiten Schneidebearbeitung unterworfen.
Da der Draht keinen Rost aufwies, war er auch bruchfest, so
daß die Arbeitseffizienz verbessert war. Die fertiggestellten
Oberflächen waren streifenfrei.
Leitungswasser wurde mit 1 Gew.-%
Arbeitsflüssigkeit gemäß Beispiel 8 und 20 Gew.-% Polyethy
lenglykol (Molekulargewicht 1000) versetzt. Der spezifische
Widerstand der Entladungsmaschine zum spanabhebenden
Bearbeiten wurde auf 300 000 Ohm cm eingestellt. Die Bear
beitung erfolgte unter folgenden Bedingungen:
Maschine: | |
Spanabhebende Entladungsmaschine | |
Werkstück: | SK3 |
Elektrode: | Graphit |
Auf der Oberfläche des Werkstücks trat sogar nach einer
Bearbeitungszeit von 10 Stunden absolut kein Rost auf.
Die erfindungsgemäße nicht-entflammbare Arbeitslösung wurde
mit Polyglycerinfettsäuremonoester gemäß Tabelle 4 herge
stellt.
Die in den Vergleichsbeispielen 1, 2, 3, 6 und 7 angeführten
nicht-entflammbaren Arbeitslösungen wurden mit bekannten
Rostinhibitor hergestellt.
Die Rostschutzeigenschaften der o. a. nicht-entflammbaren
Arbeitslösungen wurden gemäß dem Testverfahren in Tabelle 1
gemesen. Die Bewertung der Testergebnisse erfolgt nach dem
Rostmeßverfahren JIS K2246.
Die zugehörigen Ergebnisse sind auch in Tabelle 4 gezeigt.
Die Tabelle 4 enthält auch die Rostschutzeigenschaften der
nicht-entflammbaren Arbeitsflüssigkeiten, die nach der Her
stellung mit Ionenaustauscherharzen behandelt wurden.
Das Leitungswasser wurde
mit 0,5 Gew.-% Decaglycerinmonocaprylat versetzt. Der
spezifische Widerstand der Entladungsmaschine zum Schneiden
von Draht wurde auf 100 000 Ohm cm eingestellt. Die
Bearbeitung erfolgte unter folgenden Bedingungen:
Vorrichtung: | |||
Entladungsmaschine zum Schneiden von Draht; | |||
Draht: | |||
Messing; 0,2 mm Durchmesser; | |||
Werkstück: | SKD11 @ | Geschwindigkeit: | 120 mm²/min |
Auch nach einer Bearbeitungszeit von 10 Stunden war auf dem
Werkstück absolut kein Rost festzustellen. Die Bearbeitung
erfolgt im übrigen glatt und ohne Unterbrechungen. Da kein
Rost auftrat, war der Draht auch bei einer zweiten Schneid
bearbeitung noch fest und stabil. Die Arbeitseffizienz war
daher verbessert, und die fertigen Oberflächen waren strei
fenfrei.
Das Leitungswasser wurde mit 0,2 Gew.-%
Hexaglycerinmonocaprylat und 20 Gew.-% Polyethy
lenglykol (Molekulargewicht 1000) versetzt. Der spezifi
sche Widerstand der spanabhebenden Entladungsmaschine wurde
auf 300 000 Ohm cm eingestellt. Die Bearbeitung erfolgte
unter folgenden Bedingungen:
Maschine: | |
Spanabhebende Entladungsmaschine | |
Werkstück: | |
SK3 | |
Elektrode: | Graphit |
Auch nach 10 Stunden Bearbeitung war auf der Werkstückober
fläche absolut kein Rost festzustellen.
Die nachstehenden Testlösungen wurden mit Leitungswasser
(spezifischer Widerstand 5000 Ohm cm) hergestellt. Der Test der
Rostschutzeigenschaften erfolgte vor und nach Behandlung
mit Ionenaustauscherharzen. Es werden die Rostschutzeigen
schaften der erfindungsgemäßen Rostschutzinhibitoren und
der Vergleichsbeispiele miteinander verglichen.
Probenlösungen | |||||||||||||||
Beispiel 11: | |||||||||||||||
Wäßrige Lösung mit 1 Gew.-% Fettsäureamid A. | |||||||||||||||
Beispiel 12: | |||||||||||||||
Wäßrige Lösung mit 1 Gew.-% Fettsäureamid B. | |||||||||||||||
Beispiel 13: | Wäßrige Lösung mit 1 Gew.-% Fettsäureamid C. @ | Beispiel 14: | Wäßrige Lösung mit 1 Gew.-% Fettsäureamid D. @ | Beispiel 15: | Wäßrige Lösung mit 1 Gew.-% Fettsäureamid E. @ | Beispiel 16: | Wäßrige Lösung mit 1 Gew.-% Fettsäureamid A und 1 Gew.-% Glycerin. @ | Beispiel 17: | Wäßrige Lösung mit 1 Gew.-% Fettsäureamid B und 1 Gew.-% Glycerin. @ | Beispiel 18: | Wäßrige Lösung mit 0,5 Gew.-% Fettsäureamid C und 20 Gew.-% Polyethylenglykol (mittleres Molekulargewicht 600). @ | Beispiel 19: | Wäßrige Lösung mit 0,5 Gew.-% Fettsäureamid D und 30 Gew.-% Diethylenglykolmonobutylether. @ | Beispiel 20: | Wäßrige Lösung mit 0,5 Gew.-% Fettsäureamid E und 10 Gew.-% Sucrose. |
Die Rostschutzeigenschaften wurden gemäß dem Verfahren in
Tabelle 1 getestet. Die Meßergebnisse wurden entsprechend
dem Rostmeßverfahren JIS K2246 bewertet.
Die Rostschutzeigenschaften der jeweiligen Probenlösung
wurden vor und nach Behandlung mit Ionenaustauscherharzen ge
testet. Die jeweiligen Ergebnisse hierzu sind in den Tabel
len 5 und 6 gezeigt.
Die Tabellen 5 und 6 zeigen, daß die Rostschutzeigenschaf
ten der Probenlösungen in den Beispielen 11-20 sich durch
Behandlung mit Ionenaustauscherharzen nicht ändern. Die
Probenlösungen besitzen also hervorragende Rostschutzei
genschaften. Die Ergebnisse zeigen auch, daß die Rostinhi
bitoren der Beispiele 11 bis 20 von den Ionenaus
tauscherharzen kaum adsorbiert werden.
Die Probenlösungen der Literatur-Beispiele 1 bis 5 hingegen
besaßen sogar vor der Behandlung mit Ionenaustauscherharzen
unzureichende Rostschutzeigenschaften. Nach der Behandlung
mit Ionenaustauscherharzen bewirkten die Probenlösungen der
Literatur-Beispiele sogar den Vorrostungsgrad E. Dies zeigt
deutlich, daß deren Rostschutzeigenschaften stark herab
gesetzt waren. Die Resultate zeigen ferner, daß die Rostin
hibitoren der Literatur-Beispiele von Ionenaustauscherharzen
leicht adsorbiert werden.
Die Rostinhibitoren der Beispiele 11 bis 20 besitzen hinge
gen - wie oben gezeigt - ausreichende Rostschutzeigen
schaften und werden auf den Ionenaustauscherharzen kaum
adsorbiert. Die Behandlung mit Ionenaustauscherharzen ver
mindert also nicht die rostschützenden Eigenschaften der
nicht-entflammbaren Arbeitsflüssigkeiten.
Die spezifischen Widerstände der Probenlösungen der Bei
spiele 11 bis 20 liegen nach der Behandlung mit den Ionen
austauscherharzen zwischen 55×10³ Ohm cm und 80×10³ Ohm cm
und somit in dem vorgegebenen Bereich von 10×10³
bis 300×10³ Ohm cm.
Dies zeigt, daß der spezifische Widerstand der nicht-ent
flammbaren Arbeitsflüssigkeiten von den Rostinhibitoren der
Beispiele 11 bis 20 nicht wesentlich herabgesetzt wird.
Als nicht-entflammbare Arbeitsflüs
sigkeit wurde die Probenlösung des Beispiels 11 verwendet.
Der spezifische Widerstand der Bearbeitungsmaschine zum
Schneiden von Draht wurde auf 100 000 Ohm cm eingestellt.
Die Bearbeitung erfolgt unter folgenden Bedingungen:
Maschine: | |
Entladungsbearbeitungsmaschine zum Schneiden von Draht; | |
Draht: | |
Messing; 0,2 mm Durchmesser; | |
Werkstück: | SKD11 |
Geschwindigkeit: | 120 mm²/min |
Sogar nach 10 Stunden Bearbeitung war auf der Oberfläche
des Werkstücks kein Rost festzustellen. Die Bearbeitung
erfolgte ferner glatt und problemlos. Da kein Rost auftrat,
war der Draht auch bei einer zweiten Schneidebearbeitung
bruchfest. Die Arbeitseffizienz war daher verbessert, und
es traten auf den fertigen Oberflächen keine Streifen auf.
Das Leitungswasser wurde mit 1 Gew.-%
Fettsäureamid C und 20 Gew.-% Polyethylenglykol (Mole
kulargewicht 1000) versetzt. Die so hergestellte Lösung
wurde als nicht-entflammbare Arbeitsflüssigkeit verwendet.
Der spezifische Widerstand der spanabhebenden Entladungsma
schine wurde auf 300 000 Ohm cm eingestellt. Die
Bearbeitung erfolgte unter folgenden Bedingungen:
Vorrichtung: | |
Spanabhebende Entladungsbearbeitungsmaschine | |
Werkstück: | SK3 |
Elektrode: | Graphit |
Auf der Oberfläche des Werkstücks war sogar nach einer 10
Stunden Bearbeitungszeit absolut kein Rost festzustellen.
Die erfindungsgemäßen Rostinhibitoren besitzen ausreichende
Rostschutzeigenschaften und werden von Ionenaustauscherharzen
kaum adsorbiert. Sie besitzen also gegenüber
Ionenaustauscherharzen eine geringe Reaktivität. Die spezi
fischen Widerstände der nicht-entflammbaren Arbeitsflüssig
keiten wurden vorteilhafterweise durch den Zusatz der erfin
dungsgemäßen Rostinhibitoren nicht signifikant reduziert.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen nicht-entflammbaren
Arbeitsflüssigkeiten mit den obengenannten Rostinhibitoren
ermöglicht sowohl einen verbesserten Rostschutz als auch
eine erhöhte Arbeitseffizienz. Dies konnte mit den bisherigen
nicht-entflammbaren Arbeitsflüssigkeiten nicht erreicht
werden.
Die in einer erfindungsgemäßen nicht-entflammbaren Arbeits
flüssigkeit verwendeten Fettsäurepolyglycerinester besitzen
gute Rostschutzeigenschaften. Bei den erfindungsgemäßen
Fettsäurepolyglycerinestern tritt auch nicht das Problem
auf, daß durch sie die spezifischen Widerstände der nicht-
entflammbaren Arbeitsflüssigkeiten signifikant herabgesetzt
werden. Ionenaustauscherharzen adsorbieren sie nur unerheb
lich, d. h. die Fettsäurepolyglycerinester besitzen nur eine
geringe Reaktivität mit Ionenaustauscherharzen.
Durch die Erfindung werden daher sowohl die Rostschutzei
genschaften als auch die Arbeitseffizienz verbessert. Diese
Verbesserungen konnten mit den bisherigen nicht-entflammbaren
Arbeitsflüssigkeiten nicht erreicht werden.
Claims (31)
1. Wäßrige Lösung, insbesondere zum Einsatz in maschinellen
Bearbeitungsverfahren unter Verwendung von Elektronen
entladung, die aufweist:
- a) ein Fettsäureamid, erhältlich durch Dehydratation und Kondensation mindestens einer Fettsäure mit mindestens einem Alkanolamin sowie mindestens ein Saccharid; und/oder
- b) Polyglycerinfettsäureester, wobei der Ester im wesent
lichen ein Monoester der folgenden Formel (I) ist:
wobei:
n = eine ganze Zahl zwischen 0 und 8;
R = eine unsubstituierte oder OH-substituierte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen und - c) Wasser.
2. Lösung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Fettsäure des Fettsäureamids 6 bis 22 Kohlenstoffatome
aufweist.
3. Lösung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Fettsäure des Fettsäureamids aus Capronsäure, Capryl
säure, Caprinsäure, Laurinsäure, Ölsäure, Linolsäure,
Linolensäure, Rizinussäure, Erucasäure, Isonansäure,
Palmitinsäure (Kokosnußöl-Fettsäure) oder Stearinsäure
(Rindertalg-Fettsäure) ausgewählt ist.
4. Lösung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Alkanolamin aus Monoethanolamin, Diethanolamin,
Monoisopropanolamin oder Diisopropanolamin ausgewählt ist.
5. Lösung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Fettsäureamid durch Mischen der
Fettsäure und des Alkanolamins in einem Molverhältnis von
1 : 1 bis 1 : 3 und anschließende Dehydratation und Kondensation
der resultierenden Mischung erhältlich ist.
6. Lösung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Saccharid aus Glucose, Fructose,
Saccharose, Maltose, Mannitol, Mannose, Sorbitol oder einem
reduzierenden Saccharid ausgewählt ist.
7. Lösung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Fettsäure
amid zu Saccharid zwischen 1 : 10 und 3 : 1 liegt.
8. Lösung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß sie ferner Glykol aufweist.
9. Lösung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fettsäureamidkonzentration in der
Lösung zwischen 0,1 Gew.-% und 5 Gew.-% liegt.
10. Lösung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gruppe R der Formel (I) 5-17
Kohlenstoffatome aufweist.
11. Lösung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polyglycerin aus Dodecaglycerin,
Decaglycerin, Hexaglycerin, Triglycerin oder Diglycerin
ausgewählt ist.
12. Lösung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Fettsäureester der Formel (I) aus
Capronsäureester, Caprylsäureester, Caprinsäureester,
Laurinsäureester, Ölsäureester, Linolsäureester, Linolen
säureester, Rizinussäureester, Erucasäureester, Isononan
säureester, Palmitinsäureester oder Stearinsäureester aus
gewählt ist.
13. Lösung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Fettsäurepolyglycerinester in einer
Konzentration von 0,1 bis 10 Gew.-% enthalten ist.
14. Verfahren zum maschinellen Bearbeiten von Werkstücken
unter Hervorrufen einer Elektronenentladung zwischen einer
Elektrode und einem Werkstück, wobei eine Elektronenentla
dung zwischen Elektrode und Werkstück erfolgt, dadurch
gekennzeichnet, daß die Entladung zwischen Elektrode und
Werkstück in einer wäßrigen Arbeitslösung zum Einsatz in
maschinellen Bearbeitungsverfahren unter Verwendung von
Elektronenentladung durchgeführt wird, die aufweist:
- a) ein Fettsäureamid, erhältlich durch Dehydratation und Kondensation mindestens einer Fettsäure mit mindestens einem Alkanolamin, sowie mindestens ein Saccharid; und/oder
- b) einen Fettsäurepolyglycerinester, wobei der Ester im
wesentlichen ein Monoester der folgenden Formel (I) ist:
wobei:
n = eine ganze Zahl zwischen 0 und 8;
R = eine unsubstituierte oder OH-substituierte Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen und - c) Wasser.
15. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fettsäure des Fettsäureamids 6 bis 22 Kohlenstoff
atome aufweist.
16. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fettsäure des Fettsäureamids aus Capronsäure,
Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Ölsäure, Linolsäure,
Linolensäure, Rizinussäure, Erucasäure, Isononansäure,
Palmitinsäure oder Stearinsäure ausgewählt ist.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß das Alkanolamin aus Monoethanolamin,
Diethanolamin, Monoisopropanolamin oder Diisopropanolamin
ausgewählt ist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fettsäure durch Mischen der Fett
säure und des Alkanolamins in einem Molverhältnis von 1 : 1
bis 1 : 3 und durch anschließende Dehydratation und Kondensa
tion der resultierenden Mischung erhältlich ist.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß das Saccharid aus Glucose, Fructose,
Saccharose, Maltose, Mannitol, Mannose, Sorbitol oder einem
reduzierenden Saccharid ausgewählt ist.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Fettsäure
amid zu Saccharid zwischen 1 : 10 und 3 : 1 liegt.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lösung ferner Glykol aufweist.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fettsäurekonzentration in der
Lösung zwischen 0,1 Gew.-% und 5 Gew.-% beträgt.
23. Verfahren nach Anspruch 14 bis 22, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Gruppe R der Formel (I) 5 bis 17
Kohlenstoffatome aufweist.
24. Verfahren nach Anspruch 14 oder 23, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Polyglycerin aus Dodecaglycerin,
Decaglycerin, Hexaglycerin, Triglycerin oder Diglycerin
ausgewählt ist.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch
gekennzeichnet, daß der Fettsäureester aus Capronsäure
ester, Caprylsäureester, Caprinsäureester, Laurinsäure
ester, Ölsäureester, Linolsäureester, Linolensäureester,
Rizinussäureester, Erucasäureester, Isononansäureester,
Palmitinsäureester oder Stearinsäureester ausgewählt ist.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß der Polyglycerinfettsäureester in einer
Konzentration von 0,1 bis 10 Gew.-% enthalten ist.
27. Rostinhibitor für eine wäßrige Lösung zum Einsatz in
maschinellen Bearbeitungsverfahren unter Verwendung von
Elektronenentladung, die ein Fettsäureamid enthält, das
durch Dehydratation und Kondensation einer Mischung minde
stens einer Fettsäure und mindestens eines Alkanolamins im
Verhältnis 1 : 1 bis 1 : 3 erhältlich ist.
28. Rostinhibitor gemäß Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fettsäureamid ein Dehydratations- und Konden
sationsprodukt einer Fettsäure mit 6 bis 22 Kohlenstoff
atomen und mindestens eines Alkanolamins - ausgewählt aus
Monoethanolamin, Diethanolamin, Monoisopropanolamin oder
Diisopropanolamin - ist.
29. Verfahren zum maschinellen Bearbeiten von Werkstücken
unter Hervorrufen einer Elektronenentladung zwischen einer
Elektrode und einem Werkstück, wobei eine Elektronenentladung
zwischen Elektrode und Werkstück erfolgt, mit einer
wäßrigen Lösung zum Einsatz in maschinellen Bearbeitungs
verfahren unter Verwendung von Elektronenentladung, bestehend
aus Wasser oder wäßrigen Lösungen mit Polyhydroxylalko
len, wie Glykolen oder Sacchariden oder wäßrigen Lösungen
mit Polyhydroxyalkoholderivaten oder wäßrigen Lösungen von
Polyethern oder Mischungen von mindestens zwei der wäßrigen
Lösungen aus Polyhydroxyalkoholen, wäßrigen Lösungen mit
Derivaten davon und wäßrigen Lösungen mit Polyethern,
dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung zum Einsatz
in maschinellen Bearbeitungsverfahren unter Verwendung von
Elektronenentladung ein Fettsäureamid aufweist, das durch
Dehydratation und Kondensation einer Mischung mindestens
einer Fettsäure und mindestens eines Alkanolamins im Ver
hältnis 1 : 1 bis 1 : 3 erhältlich ist.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,
daß die wäßrige Lösung zum Einsatz in maschinellen Bearbei
tungsverfahren unter Verwendung von Elektronenentladung
ferner ein oberflächenaktives Agens und/oder ein Entschäu
mungsmittel enthält.
31. Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Fettsäureamid ein Dehydratations- und
Kondensationsprodukt einer Fettsäure mit 6 bis 22 Kohlen
stoffatomen und mindestens eines Alkanolamins - ausgewählt
aus Monoethanolamin, Diethanolamin, Monoisopropanolamin der
Diisopropanolamin - ist.
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