IT202100029573A1

IT202100029573A1 - Nuova composizione lubrodistaccante

Info

Publication number: IT202100029573A1
Application number: IT102021000029573A
Authority: IT
Inventors: Cosimo Raone
Original assignee: Baraldi S R L
Priority date: 2021-11-23
Filing date: 2021-11-23
Publication date: 2023-05-23
Also published as: US20230159431A1; EP4183857A1

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

?NUOVA COMPOSIZIONE LUBRODISTACCANTE?

La presente invenzione ha per oggetto l?uso di una composizione lubrodistaccante in un processo di estrusione di un metallo.

STATO DELL?ARTE

L?estrusione di materiali metallici ? un processo tramite il quale, attraverso una deformazione plastica, si ottengono delle parti a sezione costante, ad esempio lastre, tubi, profilati e barre.

Nella produzione industriale, si ricorre al processo di estrusione, per quel che riguarda i materiali metallici, come l?alluminio, il rame, il piombo e l?acciaio. Il materiale che deve essere lavorato e trasformato, si trova di solito allo stato pastoso, sotto forma di pallet o in polvere e viene forzato per compressione dentro una sagoma, al fine di ottenere il prodotto desiderato, in pratica una forma esterna da utilizzare in seguito.

Il modellamento si svolge per compressione del materiale metallico, sottoforma di una billetta, attraverso una matrice disegnata ad hoc per dare la forma desiderata al materiale in lavorazione. ? essenziale che il metallo si trovi allo stato di fusione pastoso o di rammollimento, affinch? il passaggio della formazione plastica si possa verificare.

Una volta acquisito il materiale metallico, per esempio alluminio, questo viene portato presso il forno di riscaldamento, che ha una temperatura tra i 440 e i 500?C, il prodotto viene quindi pressato con un pistone contro una matrice d?acciaio e l?estruso, infine, procede lungo un piano a rulli, dove viene raffreddato. Il tratto finale della billetta, corrispondente ad alcune decine di mm (vicino al pistone) in quanto potenziale fonte di imperfezioni per i profili e di impurezze, non viene estruso, ma tagliato a fine ciclo, a mezzo di una cesoia automatica e successivamente recuperato per rifusione (fondello billetta). A causa dell?elevata temperatura della billetta, il metallo della billetta tende ad attaccarsi alla testa del pistone della pressa e a restare saldata a detta testa e pu? bloccare il pistone causando danni alla pressa stessa.

Sono state introdotte diverse soluzioni per evitare che la billetta rimanga adesa alla testa del pistone, per esempio, vengono impiegati grassi e paste a base di olii e/o cere con o senza aggiunta di pigmenti solidi tipo grafite, alluminio ed altri. Tuttavia, questa tipologia di prodotti richiede un?applicazione manuale con tampone o pennello. Data l?elevata temperatura, questi prodotti possono dare luogo a gocciolamento (perdita e insudiciamento dell?ambiente di lavoro) ed invariabilmente danno luogo allo sviluppo di fumi e vapori piuttosto densi. Inoltre, detti prodotti sono combustibili e possono incendiarsi.

Una seconda soluzione riguarda l?uso di uno strato di nerofumo che grazie ad una breve combustione si deposita sulla superficie trattata. Tuttavia, a causa della combustione l?uso di detto prodotto ? pericoloso e pu? essere dannoso per inalazione.

Il nitruro di boro ? un materiale ceramico sintetico che alle temperature di lavoro non subisce alterazioni. Questo prodotto ? particolarmente efficace se depositato in maniera da ricoprire perfettamente tutta la superficie trattata. Non essendo, infatti, in grado di migrare sulla superficie, eventuali zone lasciate scoperte danno luogo a metallizzazioni e incollature fra tacco pressatore e billetta. Inoltre, la polvere molto leggera si sparge nell?ambiente e pu? essere inalata.

Inoltre, prodotti a base acqua, quando nebulizzati su superfici molto calde (> 200?C), sono soggetti al fenomeno di calefazione (o effetto Leidenfrost) per cui una barriera di vapore si forma istantaneamente fra goccioline spruzzate e metallo, che impedisce il contatto diretto liquido-metallo e la deposizione del film. L?applicazione di questi materiali d? quindi inevitabilmente luogo a gocciolamenti e film incompleti e disomogenei, il che fa di questi prodotti una categoria poco diffusa, sebbene ancora utilizzata.

Pertanto, ? molto sentita la necessit? di risolvere il problema tecnico sopra evidenziato evitando gli svantaggi menzionati.

SOMMARIO DELL?INVENZIONE

La presente invenzione riguarda l?uso di una composizione in un processo di estrusione di metalli. Detta composizione comprende almeno uno ftalato di sodio e/o di potassio e opzionalmente almeno uno ftalato di un metallo alcalino-terroso.

Preferibilmente, la composizione comprende disodio ortoftalato. La composizione ? preferibilmente sottoforma di polvere con una granulometria compresa tra 5 e 120 ?m. In una forma di realizzazione, la composizione ? applicata su almeno una superficie 101 di una testa 100 di un pistone 10 di una pressa da estrusione 1 e/o su almeno una superficie 201 di una billetta di metallo 20. Preferibilmente, la composizione ? applicata prima dell?inizio del processo di estrusione al fine di facilitare il distacco dell?almeno una superficie 101 della testa 101 del pistone 10 dalla billetta 20 al termine del processo di estrusione.

BREVE DESRIZIONE DELLA FIGURA

La Figura 1 mostra uno schema di una pressa 1 per l?estrusione di un metallo.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE

In una forma di attuazione dell?invenzione, la composizione ? sottoforma di polvere. Preferibilmente, la composizione ? sottoforma di polvere con una granulometria compresa tra 10 e 150 ?m, pi? preferibilmente compresa tra 5 e 120 ?m.

In una forma di realizzazione, lo ftalato di sodio ? scelto tra ftalato monosodico e/o ftalato disodico. Preferibilmente, lo ftalato disodico ? scelto tra disodio ortoftalato, disodio isoftalato e disodio tereftalato. In una forma di realizzazione preferita dell?invenzione, lo ftalato disodico ? disodio ortoftalato.

In una ulteriore forma di realizzazione, lo ftalato di potassio ? scelto tra ftalato monopotassico o ftalato dipotassico.

Preferibilmente, lo ftalato di un metallo alcalino-terroso ? scelto tra un sale di calcio o magnesio ortoftalato o isoftalato o tereftalato. In una forma di attuazione dell?invenzione, la composizione comprende almeno un pigmento solido, preferibilmente detto almeno un pigmento solido ? scelto tra: talco, mica, nitruro di boro o grafite o altri minerali.

In una forma di realizzazione preferita dell?invenzione, la composizione comprende disodio ortoftalato opzionalmente in miscela con almeno uno ftalato di un metallo alcalino-terroso.

In una forma di realizzazione, la composizione comprende lo ftalato di sodio o di potassio in una concentrazione compresa tra 20 e 75 % peso/peso (p/p) preferibilmente compresa tra 30 e 60 % p/p.

In una forma di realizzazione, la composizione comprende almeno uno ftalato di un metallo alcalino-terroso in una concentrazione compresa tra 20 e 75 % peso/peso (p/p) preferibilmente compresa tra 30 e 60 % p/p. In una forma di realizzazione preferita dell?invenzione, la composizione consiste in ftalato disodico.

In una forma di realizzazione, la composizione ? applicata su almeno una superficie 101 di una testa 100 di un pistone 10 di una pressa da estrusione 1 e/o su almeno una superficie 201 di una billetta di metallo 20.

Preferibilmente, la composizione ? applicata prima dell?inizio del processo di estrusione al fine di facilitare il distacco della superficie 101 della testa 101 del pistone 10 dalla billetta 20 al termine del processo di estrusione. Preferibilmente, il processo di estrusione ? un processo di estrusione di un metallo non-ferroso, pi? preferibilmente di alluminio o rame o loro leghe con altri metalli.

In una forma di realizzazione, la composizione ? applicata su l?almeno una superficie 101 della testa 100 del pistone 10 della pressa 1 e/o su l?almeno una superficie 201 della billetta di metallo 20 con sistemi e metodi noti al tecnico del settore. Preferibilmente, la composizione ? applicata tramite spray, preferibilmente tramite un sistema spray di tipo elettrostatico.

La Richiedente ha sorprendentemente scoperto che la composizione della presente invenzione ? in grado di evitare che il metallo della billetta 20 si attacchi alla testa 100 del pistone 10 o che restino saldati e quindi il pistone 10 resti bloccato, oppure arretrando possa creare danni per rottura agli utensili della pressa 1. Pertanto, la composizione si pu? definire lubrodistaccante.

La composizione oggetto della presente invenzione ha un punto di fusione compreso fra 400 e 450 ?C, di poco inferiore o uguale alle temperature di processo in estrusione. Pertanto, successivamente alla sua applicazione sull?almeno una superficie 101 della testa 100 del pistone 10 della pressa 1 e/o su l?almeno una superficie 201 della billetta di metallo 20 inizia a fondere grazie all?elevata temperatura della billetta 20 o della testa 100 del pistone 10 e diffondersi spontaneamente sulla superficie trattata. La successiva compressione fra la testa 100 del pistone 10 e la billetta 20 porta alla completa distensione di un film che ricopre tutta la superficie a contatto formando un film barriera completo e continuo.

Inoltre, l?uso della composizione della presente invenzione riduce i consumi rispetto al nitruro di boro, dal momento che il prodotto non crea accumuli statici di polvere, ma si estende sempre a coprire la superficie per quanto piccola sia la quantit? applicata.

Per ridurre il pi? possibile il consumo del costoso nitruro di boro, si utilizza una granulometria fra 2 e 30 micron con valore medio attorno a 10 micron, tale da garantire un potere coprente di 5-15 m<2>/g. La composizione della presente invenzione comprende sodio o potassio ftalato con una granulometria molto superiore, fra 20 e 100 micron, data la propriet? fondente che ne aumenta il potere coprente. Questo fa s? che durante l?erogazione spray il nitruro di boro tenda a diffondersi nel volume circostante pi? intensamente e rapidamente rispetto allo ftalato di sodio o potassio, che invece, raggiunge la superficie da trattare in virt? della carica elettrostatica, senza diffondersi ulteriormente nell?aria. In questo modo, la composizione diffonde molto poco al di fuori delle superfici trattate, evitando di intaccare la pressa 1, le periferiche della pressa e gli ambienti circostanti. Soprattutto l?entit? dell?inalato da parte degli operatori presenti in prossimit? della macchina ? inferiore. Infine, questo porta ad una riduzione dei difetti per inclusioni e striature dei profilati 40 ottenuti con la composizione della presente invenzione.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Uso in un processo di estrusione di metalli non ferrosi di una composizione comprendente almeno uno ftalato di sodio o di potassio e opzionalmente uno ftalato di un metallo alcalino-terroso, detta composizione essendo sottoforma di polvere.

2. L?uso secondo la rivendicazione 1, dove la composizione comprende almeno uno ftalato di sodio o di potassio in una concentrazione compresa tra 20 e 75% peso/peso, preferibilmente compresa tra 30 e 60% p/p.

3. L?uso secondo la rivendicazione 1 o 2, dove la composizione comprende uno ftalato di un metallo alcalino-terroso in una concentrazione compresa tra 20 e 75% p/p, preferibilmente compresa tra 30 e 60% p/p.

4. L?uso secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-3, dove lo ftalato di sodio ? scelto tra ftalato monosodico o ftalato disodico.

5. L?uso secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-4, dove lo ftalato di potassio ? scelto tra ftalato monopotassico o ftalato dipotassico.

6. L?uso secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-5, dove lo ftalato disodico ? scelto tra disodio ortoftalato, disodio isoftalato e disodio tereftalato.

7. L?uso secondo la rivendicazione 6, dove lo ftalato disodico ? disodio ortoftalato.

8. L?uso secondo la rivendicazione 1, dove la composizione consiste in ftalato disodico.

9. L?uso secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-8, dove la composizione ha una granulometria compresa tra 10 e 150 ?m.

10. L?uso secondo la rivendicazione 9, dove la composizione ha una granulometria compresa tra 5 e 120 ?m.

11. L?uso secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-10, dove la composizione ? applicata su almeno una superficie (101) di una testa (100) di un pistone (10) di una pressa da estrusione (1) e/o su almeno una superficie (201) di una billetta (20) di un metallo non-ferroso.

12. L?uso secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-11, dove la composizione comprende inoltre almeno un pigmento solido, preferibilmente detto almeno un pigmento solido ? scelto tra: talco, mica, nitruro di boro e grafite, o altri minerali.