EP0301120B1 - Schmiermittel für die Kaltumformung metallischer Werkstoffe und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

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EP0301120B1
EP0301120B1 EP87110995A EP87110995A EP0301120B1 EP 0301120 B1 EP0301120 B1 EP 0301120B1 EP 87110995 A EP87110995 A EP 87110995A EP 87110995 A EP87110995 A EP 87110995A EP 0301120 B1 EP0301120 B1 EP 0301120B1
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EP
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water
polyvinyl alcohol
lubricant
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weight
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EP87110995A
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English (en)
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EP0301120A1 (de
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Heinz-Rüdiger Dr.rer.nat. Vogel
Jürgen Dipl.-Chem. Reichert
Klaus Dipl.-Chem. Schipschack
Harri Dr.-Ing. Weinhold
Dieter Rauschenbach
Harald Dr.Rer.Nat. Genest
Bernhard Dipl.-Phys. Kurze
Jörg Dr.-Ing. Eickemeyer
Ingeborg Sasse
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ecoform Umformtechnik GmbH
Original Assignee
Ecoform Umformtechnik GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a liquid lubricant for the cold forming of metallic materials and its production, which is used, for example, in cold rolling, cold upsetting, thread rolling, drawing sheet metal parts, calibrating sintered bodies, stranding and bending, and in particular when drawing strand-like shaped material such as wire, profiles and Pipes, is advantageously applicable.
  • a lubricant When pulling wires, profiles, pipes, etc. a lubricant must be applied to the drawing material before the drawing tool, which is to prevent direct contact between the working surfaces of the drawing tool and the surface of the drawing material.
  • the use of solid, semi-solid or liquid lubricants at room temperature is common.
  • the liquid lubricants used include Oils, chlorinated paraffins, soap solutions and reactive fatty acid soaps are used in conjunction with a basic chemical coating.
  • Liquid lubricants are also known which consist of solid lubricants dispersed in water. In one of these lubricants, alkaline earth metal soaps are used as solid lubricants.
  • the lubricant also contains 2% by mass of polyvinyl alcohol as a dispersant for the solid lubricant, a corrosion inhibitor and surface-active substances. The lubricant is applied to the material to be formed, for example in the immersion process, and then dried, a solid lubricant film being produced for the subsequent forming process.
  • a disadvantage of this lubricant is that the dried solid lubricant film experiences a significant reduction in quality due to the thermal degradation of the polyvinyl alcohol that occurs during the shaping process, in particular with regard to its dynamic viscosity, its temperature resistance and its adhesiveness. Due to this reduction in quality, large cross-sectional reductions per train or only small total cross-sectional decreases per lubricant application are possible. In addition, this lubricant allows only low drawing speeds due to thermal degradation, and the forming of difficult-to-form materials is also critical.
  • these lubricants may also contain inorganic water-soluble salts, such as fatty acid salts, alkali phosphates, alkali borates and ammonium salts.
  • inorganic water-soluble salts such as fatty acid salts, alkali phosphates, alkali borates and ammonium salts.
  • the lignin compounds contained serve as dispersants and solubilizers for the present metal soaps.
  • the modified polyvinyl alcohols are, for example, phosphatically esterified or carboxy-modified polyvinyl alcohols, for example the ammonium salts of corresponding phosphate esters or corresponding carboxylates.
  • the alkaline earth metal soap is used as an aqueous dispersion which is prepared by dispersing the soap in water using at least one anion-active compound and / or nonionic surface-active compound.
  • the invention is based on the object of specifying a liquid lubricant which gives high-performance liquid or solid lubricating coatings on metal material to be formed, and a method for its production.
  • the object is achieved according to claims 1 and 7.
  • the dependent claims relate to advantageous embodiments.
  • both types of polyvinyl alcohols E and F preferably have a degree of polymerization in the range from 100 to 1500, the total content of polyvinyl alcohols E and F being ⁇ 3% by mass if both types are present.
  • water-insoluble fatty acid salts A are preferred Alkaline earth metal soaps and preferably technical calcium stearate are present in an amount of 3 to 8% by mass.
  • the water-soluble alkali metal soaps B advantageously contain sodium soaps, preferably technical sodium stearate.
  • Suitable glass-forming borate C are e.g. Alkali borates and preferably borax.
  • Suitable surfactants D are in particular anionic and nonionic surfactants and in particular polyethylene oxide adducts, preferably nonylphenol-polyethylene oxide adducts.
  • hydrogen peroxide oxygen, ozone, peroxides, peroxo salts, hypochlorites, chlorates, dichromates and / or permanganate
  • the preferred oxidizing agent is hydrogen peroxide.
  • the oxidizing agent is reacted with an acidic polyvinyl alcohol solution, preferably with a pH of 1.5 to 4.
  • the oxidizing agent can also be reacted with an alkaline polyvinyl alcohol solution, preferably with a pH of 8 to 12.5.
  • the oxidizing agent is first reacted with an acidic polyvinyl alcohol solution, whereupon the pH is shifted to the alkaline range during the reaction by adding alkali metal hydroxides, preferably sodium hydroxide.
  • the lubricant according to the invention has a low to high viscosity and guarantees a high coating mass and a homogeneous and thermally stable lubricant layer on the material to be formed. This enables high individual degrees of forming and forming speeds to be achieved, and the forming of difficult-to-form materials is also possible. In addition, intermediate coatings between individual forming stages can be largely avoided. If the lubricant contains structure-modified polyvinyl alcohol, there is no or only a slight tendency to form skin or gel, which has a particularly favorable effect on the coating and drying effort.
  • aqueous polyvinyl alcohol solution which contains a polyvinyl alcohol which is 2% esterified with acetate groups and which has a pH of 2.2 and a temperature of 93 ° C.
  • Hydrogen peroxide added as an oxidizing agent.
  • the solution is made alkaline with sodium hydroxide, the oxidation reaction is continued for a further 10 minutes while maintaining the specified temperature, and then an aqueous calcium soap dispersion which contains an alkylphenol-polyethylene oxide adduct as a dispersant is mixed in to prepare a lubricant concentrate.
  • This concentrate is diluted with water before use for cold forming and sodium stearate is added at a temperature of 80 ° C.
  • the ready-to-use lubricant is made from the following composition: (Dimensions-%) Structure modified polyvinyl alcohol 1.8 Calcium soap 6 Alkylphenol polyethylene oxide adduct 0.3 Sodium stearate 1 borax 5 water Rest.
  • This lubricant is used to coat 6.5 mm thick Mn 6 wire rod in a coil immersion process at 80 ° C. After drying the lubricant, which takes place in a very short time due to the inherent heat of the wire, the wire is removed in 7 steps with a pulling speed of 10 m / s on the 7th block without intermediate coating drawn to a final diameter of 2.0 mm.
  • This lubricant is used to coat 8.0 mm thick wire rod of 20 Mn B 4 Q quality in a coil immersion process at 75 ° C. After the lubricant has dried, which occurs quickly due to the inherent heat of the wire, the wire is pulled to 7.05 mm in one go. After drawing, the wire has a residual lubricant film that is sufficiently thick for further processing, for example by cold upsetting.
  • the finished lubricant is made from the following composition: (Dimensions-%) Structure modified polyvinyl alcohol 1.4 Calcium soap 6 Alkylphenol polyethylene oxide adduct 0.3 Sodium metaborate 4th Manganese dioxide hydrate 0.02 water Rest.
  • This lubricant is used to coat 5.5 mm thick wire rod of quality 10 Mn Si 6 in a coil immersion process at 85 ° C and to dry it in air. Then the coated wire is drawn in 5 steps without intermediate coating to a final diameter of 2.5 mm.
  • a lubricant is made from the following composition: (Dimensions-%) Calcium stearate 5 Sodium tetraborate decahydrate 5 Polyvinyl alcohol 1.5 water Rest.
  • the polyvinyl alcohol used is esterified to 12% with acetate groups.
  • This lubricant is used to coat 6.5 mm thick wire rod of quality C15 in a continuous process.
  • the lubricant layer is then dried and then the wire is drawn to 3.6 mm in 6 steps at a pulling speed of 7 m / s.
  • a lubricant is made from the following composition: (Dimensions-%) Calcium stearate 4th Sodium metaborate 6 Polyvinyl alcohol 1 water Rest.
  • the lubricant film is dried and the wire is pulled at a pulling speed of 6 m / s in one go to 2.0 mm in diameter.
  • a lubricant is made from the following composition: (Dimensions-%) Calcium stearate 4th Sodium metaborate 2.5 Polyvinyl alcohol 1 water Rest.
  • the polyvinyl alcohol used is 2% esterified with acetate groups.
  • a steel wire of quality C 15 Q with an initial diameter of 3.35 mm is drawn to 3.0 mm in one single step in a wet pass.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein flüssiges Schmiermittel zur Kaltumformung metallischer Werkstoffe und seiner Herstellung, das beispielsweise beim Kaltwalzen, Kaltstauchen, Gewindewalzen, Ziehen von Blechteilen, Kalibrieren von Sinterkörpern, Verseilen und beim Biegen sowie insbesondere beim Ziehen von strangförmigem Umformgut, wie Draht, Profilen und Rohren, vorteilhaft anwendbar ist.
  • Beim Ziehen von Drähten, Profilen, Rohren u.ä. muß vor dem Ziehwerkzeug ein Schmiermittel auf das Ziehgut aufgetragen werden, das den unmittelbaren Kontakt zwischen den Arbeitsflächen des Ziehwerkzeugs und der Oberfläche des Ziehguts verhindern soll. Dabei ist die Verwendung von bei Raumtemperatur festen, halbfesten oder flüssigen Schmiermitteln üblich.
  • Als flüssige Schmiermittel werden u.a. Öle, Chlorparaffine, Seifenlösungen und reaktive Fettsäureseifen in Verbindung mit einem chemischen Grundüberzug benutzt. Es sind auch bereits flüssige Schmiermittel bekannt, die aus in Wasser dispergierten Festschmierstoffen bestehen. Bei einem dieser Schmiermittel werden Erdalkalimetallseifen als Festschmierstoffe verwendet. Das Schmiermittel enthält außerdem noch 2 Masse-% Polyvinylalkohol als Dispergiermittel für den Festschmierstoff, einen Korrosionsinhibitor und grenzflächenaktive Stoffe. Das Schmiermittel wird beispielsweise im Tauchverfahren auf das Umformgut aufgebracht und anschließend getrocknet, wobei ein Festschmierstoffilm für den nachfolgenden Umformvorgang entsteht.
  • Ein Nachteil dieses Schmiermittels besteht darin, daß der getrocknete Festschmierstoffilm aufgrund des eintretenden thermischen Abbaus des Polyvinylalkohols während des Umformvorgangs eine wesentliche Qualitätsminderung erfährt, insbesondere hinsichtlich seiner dynamischen Viskosität, seiner Temperaturbeständigkeit und seines Haft-Vermögens. Aufgrund dieser Qualitätsminderung sind keine großen Querschnittsabnahmen pro Zug bzw. nur geringe Gesamtquerschnittsabnahmen pro Schmiermittelauftrag möglich. Außerdem erlaubt dieses Schmiermittel infolge des thermischen Abbaus nur kleine Ziehgeschwindigkeiten, ferner ist die Umformung schwerumformbarer Werkstoffe kritisch.
  • Aus FR-A-2 102 283 sind Schmiermittel für die Kaltumformung metallischer Werkstoffe bekannt, die prinzipiell folgende Komponenten enthalten:
    • 0,05 - 10 %
    Metallseifen, wie Natriumstearat, Bariumstearat und Calciumstearat,
    0,05 - 3 %
    grenzflächenaktive Mittel/Tenside,
    0,1 - 30 %
    Ligninverbindungen, z.B. Thiolignin, Natriumthioligninsulfonat, Calcium-thioligninsulfonat und entsprechende Ammoniumsalze,
    und gegebenenfalls
    0,1 - 7 %
    wasserlösliche Polymere oder Polymeremulsionen, z.B. Polyvinylharze, wie beispielsweise Polyvinylacetat oder Polyacrylate.
  • Außerdem können in diesen Schmiermitteln noch anorganische wasserlösliche Salze, wie Fettsäuresalze, Alkaliphosphate, Alkaliborate und Ammoniumsalze, enthalten sein. Die enthaltenen Ligninverbindungen dienen als Dispergiermittel und Solubilisierungsmittel für die vorliegenden Metallseifen.
  • DE-A-24 37 877 ist ferner ein insbesondere für das Tiefziehen von Metallblechen vorgesehenes Oberflächenbehandlungsmittel zu entnehmen, das folgende Grundzusammensetzung aufweist:
    • 10 - 50
    Masseteile eines wasserlöslichen thermoplastischen Kunstharzes, z.B. Polyvinylalkohol, modifizierte Polyvinylalkohole oder Polyacrylate,
    40 - 180
    Masseteile einer wäßrigen Dispersion einer Erdalkalimetallseife einer Seifenkonzentration von 40 bis 60 %, z.B. von C₈₋₂₂-Fettsäuren,
    sowie gegebenenfalls
    0,5 - 12
    Masseteile Korrosionsinhibitoren, z.B. Ammoniumborate,
    wobei dieses Gemisch in der drei- bis sechsfachen Menge Wasser dispergiert wird.
  • Bei den modifizierten Polyvinylalkoholen handelt es sich z.B. um phosphatisch veresterte bzw. carboxymodifizierte Polyvinylalkohole, beispielsweise um die Ammoniumsalze entsprechender Phosphatester bzw. entsprechende Carboxylate. Die Erdalkalimetallseife wird als wässerige Dispersion eingesetzt, die durch Dispergieren der Seife in Wasser unter Verwendung wenigstens einer anionaktiven Verbindung und/oder nichtionogenen grenzflächenaktiven Verbindung hergestellt ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein flüssiges Schmiermittel, das hochleistungsfähige flüssige oder feste schmierende Überzüge auf metallischem Umformgut ergibt, und ein Verfahren zu seiner Herstellung anzugeben. Die Aufgabe wird gemäß den Patentansprüchen 1 und 7 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen.
  • Das erfindungsgemäße Schmiermittel enthält in Wasser
    • (A) wasserunlösliche Fettsäuresalze,
    • (B) 0 bis 1,5 Masse-% wasserlösliche Alkalimetallseifen,
    • (c) glasbildende Borate
      und
    • (D) 0 bis 1 Masse-% eines oder mehrerer Tenside;
      es ist
      gekennzeichnet durch
    • (E) 0,2 bis 1,8 Masse-% eines oder mehrerer Polyvinylalkohole
      und/oder
    • (F) 0,2 bis 3 Masse-% eines mit einem Oxidationsmittel strukturmodifizierten Polyvinylalkohols, der neben den strukturbestimmenden Hydroxylgruppen Ketogruppen, Carboxylgruppen und/oder Carboxylationengruppen enthält und ggfs. Aldehydgruppen und/oder mit Ketogruppen konjugierte Olefingruppe aufweist,
      und
    • (G) 1 bis 6 Masse-% Borsäureester der Polyvinylalkohole E und/oder F,
    • 1 bis 45 Masse-% der wasserunlöslichen Fettsäuresalze A, von denen ≧ 65 % eine Kettenlänge von ≧ 16 C-Atomen aufweisen,
      und
    • 1 bis 6 Masse-% der glasbildenden Borate C.
  • Erfindungsgemäß weisen beide Polyvinylalkoholarten E und F vorzugsweise einen Polymerisationsgrad im Bereich von 100 bis 1500 auf, wobei im Falle des Vorhandenseins beider Arten der Gesamtgehalt an Polyvinylalkoholen E und F ≦ 3 Masse-% beträgt.
  • Als wasserunlösliche Fettsäuresalze A sind vorzugsweise Erdalkalimetallseifen und bevorzugt technisches Calciumstearat in einer Menge von 3 bis 8 Masse-% vorhanden, als wasserlösliche Alkalimetallseifen B sind vorteilhaft Natriumseifen, vorzugsweise technisches Natriumstearat, enthalten.
  • Als glastildendes Borat C eignen sich z.B. Alkaliborate und vorzugsweise Borax.
  • Geeignete Tenside D sind insbesondere anionische und nichtionische Tenside und insbesondere Polyethylenoxid-Addukte, vorzugsweise Nonylphenol-Polyethylenoxid-Addukte.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung dieses Schmiermittels ist gekennzeichnet durch folgende wesentlichen Schritte:
    • (I) Herstellung eines Konzentrats aus Polyvinylalkohol und Wasser und zumindest teilweise Strukturmodifizierung des Polyvinylalkohols mit einem Oxidationsmittel,
    • (II) Einbringen des Konzentrats aus Schritt I sowie der Fettsäuresalze A und B und ggfs. der Tenside D unter Rühren in Wasser
      und
    • (III) Zugabe der glasbildenden Borate C bzw. der Borsäureester G.
  • Als Oxidationsmittel können erfindungsgemäß Wasserstoffperoxid, Sauerstoff, Ozon, Peroxide, Peroxosalze, Hypochlorite, Chlorate, Dichromate und/oder Permanganat verwendet werden. Bevorzugtes Oxidationsmittel ist Wasserstoffperoxid.
  • Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Verfahrens wird das Oxidationsmittel mit einer sauer eingestellten Polyvinylalkohollösung, vorzugsweise mit einem pH-Wert von 1,5 bis 4, zur Reaktion gebracht. Das Oxidationsmittel kann auch mit einer alkalisch eingestellten Polyvinylalkohollösung, vorzugsweise mit einem pH-Wert von 8 bis 12,5, zur Reaktion gebracht werden. Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung wird das Oxidationsmittel zunächst mit einer sauer eingestellten Polyvinylalkohollösung zur Reaktion gebracht, worauf während der Reaktion durch Zugabe von Alkalihydroxiden, vorzugsweise von Natriumhydroxid, der pH-Wert in den alkalischen Bereich verlagert wird.
  • Das erfindungsgemäße Schmiermittel besitzt je nach Zusammensetzung und Anwendungstemperatur im flüssigen Zustand eine niedrige bis hohe Viskosität und garantiert eine hohe Beschichtungsmasse sowie eine homogene und thermisch stabile Schmierstoffschicht auf dem Umformgut. Dadurch lassen sich hohe Einzelumformgrade und Umformgeschwindigkeiten erzielen, auch ist die Umformung von schwerumformbaren Werkstoffen möglich. Ferner können Zwischenbeschichtungen zwischen einzelnen Umformstufen weitestgehend eingespart werden. Wenn das Schmiermittel strukturmodifizierten Polyvinylalkohol enthält, besteht keine oder nur eine geringe Neigung zur Haut- oder Gelbildung, was sich besonders günstig auf den Beschichtungs- und Trocknungsaufwand auswirkt.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
    • Beispiel 1
  • Zu einer 10 %-igen wässerigen Polyvinylalkohollösung, die einen Polyvinylalkohol enthält, der zu 2 % mit Acetatgruppen verestert ist, und die einen pH-Wert von 2,2 und eine Temperatur von 93 °C besitzt, werden in einem Rührgefäß 0,03 % Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel zugegeben. Nach einer Reaktionszeit von 15 min wird die Lösung mit Natriumhydroxid alkalisch gemacht, die Oxidationsreaktion unter Beibehaltung der angegebenen Temperatur noch 10 min fortgesetzt und dann zur Herstellung eines Schmiermittelkonzentrats eine wässerige Calciumseifendispersion, die ein Alkylphenol-Polyethylenoxid-Addukt als Dispergiermittel enthält, zugemischt. Dieses Konzentrat wird vor dem Einsatz zur Kaltumformung mit Wasser verdünnt und bei einer Temperatur von 80 °C mit Natriumstearat versetzt. Abschließend wird Borax zugemischt. Das gebrauchsfertige Schmiermittel wird aus folgender Zusammensetzung hergestellt:
    (Masse-%)
    Strukturmodifizierter Polyvinylalkohol 1,8
    Calciumseife 6
    Alkylphenol-Polyethylenoxid-Addukt 0,3
    Natriumstearat 1
    Borax 5
    Wasser Rest.
  • Mit diesem Schmiermittel wird 6,5 mm dicker Walzdraht der Qualität Mn 6 im Bundtauchverfahren bei 80 °C beschichtet. Nach dem Trocknen des Schmiermittels, das infolge der Eigenwärme des Drahts in sehr kurzer Zeit erfolgt, wird der Draht in 7 Stufen mit einer Ziehgeschwindigkeit von 10 m/s am 7. Block ohne Zwischenbeschichtung auf einen Enddurchmesser von 2,0 mm gezogen.
    • Beispiel 2
  • Zu einer 10 %-igen Polyvinylalkohollösung, die einen Polyvinylalkohol enthält, der zu 12 % mit Acetatgruppen verestert ist, und die einen pH-Wert von 11 ,8 besitzt, werden in einem Rührgefäß 0,67 % Wasserstoffperoxid bei 75 °C gegeben. Nach einer Reaktionszeit von 15 min wird 0,002 % Kaliumpermanganat als Katalysator zugemischt und die Oxidationsreaktion noch weitere 30 min bei 75 °C fortgesetzt. Anschließend wird eine Zinkseifendispersion mit Natriumdodecylbenzolsulfonat als Dispergiermittel zugemischt und danach mit Wasser verdünnt. Als letzte Komponente wird Borax bei 75 °C zugegeben. Das gebrauchsfertige Schmiermittel wird aus folgender Zusammensetzung hergestellt:
    (Masse-%)
    Strukturmodifizierter Polyvinylalkohol 1,5
    Zinkseife 5
    Natriumdodecylbenzolsulfonat 0,2
    Borax 5
    Wasser Rest.
  • Mit diesem Schmiermittel wird 8,0 mm dicker Walzdraht der Qualität 20 Mn B 4 Q im Bundtauchverfahren bei 75 °C beschichtet. Nach dem Trocknen des Schmiermittels, das infolge der Eigenwärme des Drahtes schnell erfolgt, wird der Draht in einem Zug auf 7,05 mm gezogen. Nach dem Ziehen weist der Draht einen für die Weiterverarbeitung z.B. durch Kaltstauchen ausreichend dicken Schmiermittel-Restfilm auf.
    • Beispiel 3
  • Zu einer 8 %-igen Polyvinylalkohollösung, die einen Polyvinylalkohol enthält, der zu 3 % mit Acetatgruppen verestert ist, und die einen pH-Wert von 10,5 besitzt, werden bei 85 °C in einem Rührgefäß 0,2 % Kaliumpermanganat in Form einer 4 %-igen Lösung zugegeben. Nach einer Reaktionszeit von 20 min wird zur Herstellung eines Schmiermittelkonzentrats eine wässerige Calciumseifendispersion, die ein Alkylphenol-Polyethylenoxid-Addukt als Dispergiermittel enthält, zugemischt. Dieses Konzentrat wird vor dem Einsatz zur Beschichtung von Drahtbunden mit Wasser verdünnt, und bei einer Temperatur von 85 °C wird als letzte Komponente Natriummetaborat zugegeben. Das fertige Schmiermittel wird aus folgender Zusammensetzung hergestellt:
    (Masse-%)
    Strukturmodifizierter Polyvinylalkohol 1,4
    Calciumseife 6
    Alkylphenol-Polyethylenoxid-Addukt 0,3
    Natriummetaborat 4
    Mangandioxidhydrat 0,02
    Wasser Rest.
  • Mit diesem Schmiermittel wird 5,5 mm dicker Walzdraht der Qualität 10 Mn Si 6 im Bundtauchverfahren bei 85 °C beschichtet und an Luft getrocknet. Danach wird der beschichtete Draht in 5 Stufen ohne Zwischenbeschichtung auf einen Enddurchmesser von 2,5 mm gezogen.
    • Beispiel 4
  • Es wird ein Schmiermittel aus folgender Zusammensetzung hergestellt:
    (Masse-%)
    Calciumstearat 5
    Natriumtetraborat-Dekahydrat 5
    Polyvinylalkohol 1,5
    Wasser Rest.
  • Der eingesetzte Polyvinylalkohol ist zu 12 % mit Acetatgruppen verestert.
  • Mit diesem Schmiermittel wird 6,5 mm dicker Walzdraht der Qualität C15 im Durchlaufverfahren beschichtet. Die Schmiermittelschicht wird anschließend getrocknet, und danach wird der Draht mit einer Ziehgeschwindigkeit von 7 m/s in 6 Stufen auf 3,6 mm gezogen.
    • Beispiel 5
  • Es wird ein Schmiermittel aus folgender Zusammensetzung hergestellt:
    (Masse-%)
    Calciumstearat 4
    Natriummetaborat 6
    Polyvinylalkohol 1
    Wasser Rest.
  • 2,5 mm dicker patentierter Stahldraht der Qualität D 45 wird dann mit dem Schmiermittel beschichtet.
  • Nach dem Beschichten wird der Schmiermittelfilm getrocknet und der Draht mit einer Ziehgeschwindigkeit von 6 m/s in einem Zug auf 2,0 mm Durchmesser gezogen.
    • Beispiel 6
  • Es wird ein Schmiermittel aus folgender Zusammensetzung hergestellt:
    (Masse-%)
    Calciumstearat 4
    Natriummetaborat 2,5
    Polyvinylalkohol 1
    Wasser Rest.
  • Der eingesetzte Polyvinylalkohol ist zu 2 % mit Acetatgruppen verestert.
  • Ein Stahldraht der Qualität C 15 Q mit einem Ausgangsdurchmesser von 3,35 mm wird einstufig in einem Naßzug auf 3,0 mm gezogen.

Claims (10)

  1. Schmiermittel für die Kaltumformung metallischer Werkstoffe, das
    (A) wasserunlösliche Fettsäuresalze,
    (B) 0 bis 1,5 Masse-% wasserlösliche Alkalimetallseifen,
    (C) glasbildende Borate
    und
    (D) 0 bis 1 Masse-% eines oder mehrerer Tenside
    enthält,
    gekennzeichnet durch
    (E) 0,2 bis 1,8 Masse-% eines oder mehrerer Polyvinylalkohole
    und/oder
    (F) 0,2 bis 3 Masse-% eines mit einem Oxidationsmittel strukturmodifizierten Polyvinylalkohols, der neben den strukturbestimmenden Hydroxylgruppen Ketogruppen, Carboxylgruppen und/oder Carboxylationengruppen enthält und ggfs. Aldehydgruppen und/oder mit Ketogruppen konjugierte Olefingruppe aufweist,
    und
    (G) 1 bis 6 Masse-% Borsäureester der Polyvinylalkohole E und/oder F,
    - 1 bis 45 Masse-% der wasserunlöslichen Fettsäuresalze A, von denen ≧ 65 % eine Kettenlänge von ≧ 16 C-Atomen aufweisen,
    und
    - 1 bis 6 Masse-% der glasbildenden Borate C.
  2. Schmiermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyvinylalkohole E und/oder F einen Polymerisationsgrad von 100 bis 1500 aufweisen.
  3. Schmiermittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorliegen beider Polyvinylalkohole E und F ihre Gesamtmenge ≦ 3 Masse-% beträgt.
  4. Schmiermittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch
    3 bis 8 Masse-% einer oder mehrerer Erdalkalimetallseifen als wasserunlösliche Fettsäuresalze A, vorzugsweise Calciumstearat,
    und
    eine oder mehrere Natriumseifen als wasserlösliche Alkalimetallseifen B, vorzugsweise Natriumstearat.
  5. Schmiermittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Alkaliborat als glasbildendes Borat C, vorzugsweise Borax.
  6. Schmiermittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch anionische oder nichtionische Tenside, insbesondere Polyethylenoxid-Addukte und vorzugsweise ein Nonylphenol-Polyethylenoxid-Addukt, als Tenside D.
  7. Verfahren zur Herstellung des Schmiermittels nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    gekennzeichnet durch
    (I) Herstellung eines Konzentrats aus Polyvinylalkohol und Wasser und zumindest teilweise Strukturmodifizierung des Polyvinylalkohols mit einem Oxidationsmittel,
    (II) Einbringen des Konzentrats aus Schritt I sowie der Fettsäuresalze A und B und ggfs. der Tenside D unter Rühren in Wasser
    und
    (III) Zugabe der glasbildenden Borate C bzw. der Borsäureester G.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Verwendung von Wasserstoffperoxid, Sauerstoff, Ozon, Peroxiden, Peroxosalzen, Hypochlorit, Chlorat, Dichromat und/oder Permanganat als Oxidationsmittel in. Schritt I.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxidationsmittel in Schritt I mit einer sauer eingestellten Polyvinylalkohollösung, vorzugsweise mit einem pH-Wert von 1,5 bis 4, oder mit einer alkalisch eingestellten Polyvinylalkohollösung, vorzugsweise mit einem pH-Wert von 8 bis 12,5, zur Reaktion gebracht wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxidationsmittel in Schritt I mit einer sauer eingestellten Polyvinylalkohollösung zur Reaktion gebracht und der pH-Wert während der Reaktion durch Zugabe von Alkalihydroxiden, vorzugsweise von Natriumhydroxid, in den alkalischen Bereich verlagert wird.
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