DER0016769MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 2. Juni 1955 Bekanntgemacht am 5. Juli 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Metallbearbeitungsöle kann man in zwei Gruppen zusammenfassen, von denen die eine Gruppe die in Wasser nicht emulgierbaren Öle, die andere die in Wasser emulgierbaren öle erfaßt. Die erstgenannten Metallbearbeitungsöle bestehen aus Mineralölen bis zum Viskositätsbereich der Maschinenöle, deren Schmier- und Hochdruckeigenschaften durch. Zusätze, wie Fettöl, Seifen, Chlorverbindungen, Schwefel und Schwefelverbindungen, gesteigert werden. Die zweite Gruppe, die wasseremulgierbaren Metallbearbeitungsöle, bestehen ebenfalls aus Mineralölen, meist aus mittelschweren Spindelölen, die mit Hilfe von Emulgatoren und Stabilisatoren in Wasser emulgierbar sind und als mehr oder weniger stabile Emulsionen zum Einsatz gebracht werden.

Bekannt ist weiterhin, daß Kieselsäureester hinsichtlich der Schmierwirkung den Mineralölen gleichwertig, zum Teil überlegen sind.

Bekannt ist auch die Verwendung von Kiesel- und Polykieselsäureestern in Verbindung mit hochhalogenierten Kohlenstoffverbindungen als Schmiermittel und als hydraulische und dielektrische Flüssigkeit. Solche Öle sind aber, da sie in Gegenwart von Luftfeuchtigkeit zu Rostbildung neigen, für den erfindungsgemäßen Zweck nicht geeignet.

Bei der spanlosen und spangebenden Verformung der Metalle ergibt si.ch oft die Forderung nach

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einem blanken Aussehen des Fertiggutes. Meist wird diese Forderung durch die bisherigen Metallbearbeitungsöle nur mäßig oder überhaupt nicht erfüllt und machen umständliche Nachbehandlungen, wie Abbeizen, Behandeln mit Lösungsmitteln, notwendig, man ist sogar gezwungen, verfärbte Stücke zu verwerfen.

Die Güte eines Schneidöles beurteilt man nach der Flächengüte des bearbeiteten Materials wie

ίο auch nach der Standzeit der Werkzeuge. Die an sich günstigsten Schmiereigenschaften der Kieselsäureester, wie sie aus den Ergebnissen von Prüfmaschinenversuchen bekannt sind, ließen keine eindeutigen Folgerungen auf die Verwendbarkeit solcher Produkte als Metallbearbeitungsöl zu. Um so überraschender waren die günstigen Ergebnisse, welche der praktische Einsatz von Kieselsäureestern in der Metallbearbeitung aufzeigte.

Für die Verwendung von wasseremulgierten Bearbeitungsölen ist unter anderem die Forderung nach einer guten Stabilität und Dispergierung der Emulsion bekannt. Es zeigte sich sowohl im Labor als auch im praktischen Einsatz, daß bei Verwendung von Kieselsäureestern zur Herstellung wasseremulgierbarer öle die Emulsionen eine erhöhte Stabilität erhalten, so daß diese Produkte als Dispergier- und Stabilisierverbesserer angesprochen werden können.

Die Verwendung von Tetraalkylkieselsäureestern, deren Alkylgruppen mindestens 8 C-Atome enthalten, zeigten für sich allein und in Mischung mit bekannten Metallbearbeitungsölen auf Mineralölbasis folgende Ergebnisse:

1. Die Stichzahl, d.h. die Zahl der Walzdurchgänge, beim Walzen konnte herabgesetzt werden;

2. bei der spangebenden Verformung wurde die Standzeit der Werkzeuge und die Genauigkeit der Werkstücke erhöht;

3. Verfärbungen oder Schleier waren, im Gegensatz zu den bisherigen verwandten Metallbearbeitungsölen, nicht mehr festzustellen;

4. das Fertiggut zeichnet sich durch einen hohen Glanz aus;

5. die Stabilität der Emulsionen wasseremulgierbarer Metallbearbeitungsöle erhöhte sich wesentlich.

Beispiel 1

Walzöl. Beim Walzen von Feinblech wurde eine Mischung von Paraffin und Talg im Verhältnis

50. 3 :2 verwendet. Das Walzgut war matt und zeigte vielfach Schleier und Verfärbungen,. Dieses Schmiermittel wurde ersetzt durch eine Mischung von 92 Gewichtsteilen Mineralöl 6° E/20, 4 Gewichtsteilen Talg und 4 Gewichtsteilen Oktylorthosilikat.

Die frühere Stichzahl, d.h. die Zahl der Walzdurchgänge, von 14 wurde auf 11 bis 12 reduziert, die Oberfläche zeigt weder Schleier noch Verfärbungen und zeichnet sich durch einen hohen Glanz aus.

Beispiel 2 .

Schmiermittel zum Stanzen. Hierführ war ein wasseremulgierbares Bohröl, bestehend aus 80 Ge-λν-ichtsteilen Mineralöl 4° E/20 und 20 Gewichtsteilen Emulgator auf der Basis eines Polyäthylen- oxyds, wie es unter dem geschützten Warennamen O.T.S. bekannt ist, eingesetzt. Durch Verwendung von einem wasseremulgierbaren Öl der Zusammensetzung γ6 Gewichtsteile Mineralöl 8° E/20, 18 Gewichtsteile Emulgator O.T.S. und 6 Gewichtsteile Oktylorthosilikat blieben vorher aufgetretene Verfärbungen aus, daneben konnte eine Erhöhung der Standzeit der Werkzeuge festgestellt werden. Die Stabilität der Emulsion wurde durch das Silikat um etwa 50% erhöht.

Beispiel 3 Beispiel 4

Schneidöl. Es wurde bisher zum Bohren ein Schneidöl der Zusammensetzung 84 Gewichtsteile Mineralöl 8° E/20 mit einem Schwefelgehalt von 3,8% und 16 Gewichtsteile Rüböl mit etwa 8% freier Fettsäure verwendet. Dieses wurde durch ein Schmiermittel der Zusammensetzung 88 Gewichtsteile Mineralöl 8° E/20, 4 Geiwiehtsteile Talg und 8 Gewichtsteile Oktylorthosilikat ersetzt. Bei mindestens gleicher Standzeit der Werkzeuge war die bearbeitete Fläche wesentlich glatter und frei von Verfärbungen.

Schleiföl. Ein Oktylorthosilikat mit der Viskosität 11 cP bei 20⁰ wird durch eine Pumpe in gleicher Menge wie die bisherigen Öle der Schleifstelle zugeführt. Man beobachtet dabei eine sehr gute Schleifwirkung, die sich dadurch äußert, daß die bearbeitete Fläche außerordentlich gleichmäßig anfällt. Die Stückzahl wird dabei wesentlich erhöht.

Auf Grund der hydrophobierenden Eigenschaft des Oktylorthoisilikats wird gleichzeitig die hochempfindliche geschliffene Fläche mit einem wasserabweisenden Film versehen und dadurch gegen Einflüsse der Luftfeuchtigkeit ein konservierender Effekt erzielt, der gegebenenfalls durch Zusatz von Antirostschutzmitteln bekannter Art, die in Oktylorthosilikat löslich sind, verstärkt werden kann.

Der gleiche Effekt wird auch erzielt, wenn man 80 Gewichtsteile Oktylorthosilikat mit 20 Gewichtsteilen eines Etnulgators auf Fettalkoholbasis, wie er unter den Handelsnamen Eumulgin 05 und EumulginMS bekannt ist, zu je gleichen Teilen versetzt. Diese Mischung wird gegebenenfalls mit bis zu 2% eines ein- oder mehrwertigen Alkohols, wie z. B. Äthylenglykol, Äthylalkohol usw., gegebenenfalls unter Zusatz von geringen Mengen Wasser, stabilisiert. Das Produkt läßt sich durch einfaches Einrühren in Wasser haltbar emulgieren. Eine i%iige, wäßrige Emulsion wird vorteilhaft für Schleifvorgänge eingesetzt, und man erreicht gegenüber den bisherigen Schleifölemulsionen die Vorteile einer größeren Stückzahl je Zeiteinheit, einer 12c besseren Oberfläche der Werkstücke, die Schleifscheiben bleiben völlig frei, und das oft störende Schäumen der ,Emulsionen wird weitgehend vermieden. Ähnliche Ergebnisse erhält man auch bei solchen Mischungen, in denen das Oktylorthosilikat X25 bis zu 90%) durch geeignete Mineralöle, wie z. B.

548/Φ65

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ein Mineralölraffmat der Viskosität 70 cSt,'ersetzt wird.

Neben den genannten Emulgatoren können auch andere vorzugsweise nichtionogene Emulgatoren, z. B. auf der Basis der Sorbite oder Sorbitane und deren Äthylenoxydanlagerungsprodukte, zur Anwendung kommen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Verwendung vonTetraalkylkieselsäureestern, deren Alkylgruppen mindestens 8 C-Atome enthalten, allein oder in Mischung mit bekannten Metallbearbeitungsölen auf Mineralölbasis, als Metallbearbeitungsöle.
2. 2. Metallbearbeitungsöl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tetraalkylkieselsäureester allein oder in Mischung mit Mineralölen in emulgierter Form zur Anwendung kommen.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 865 172.