SE409120B

SE409120B - USE OF A POLYETHEN WAX AS LUBRICANT IN HYDROSTATIC EXTRACTION OF ALUMINUM OR ALUMINUM ALLOY

Info

Publication number: SE409120B
Application number: SE7713412A
Authority: SE
Inventors: M Burstrom
Original assignee: Asea Ab
Priority date: 1977-11-28
Filing date: 1977-11-28
Publication date: 1979-07-30
Also published as: GB2010158A; GB2010158B; FR2409799A1; DE2849867A1; JPS5483663A; SE7713412L; CA1089411A

Description

15 20 25 e 55 77131112-0 i 2 .samt att ytbeskaffenheten på. den sträng-pressade produkten kan förbättras. 15 20 25 e 55 77131112-0 i 2 .as well as the surface condition of. the extruded product can be improved.

Förbättringarna är speciellt framträdande vid strängpressning av rör, där det normalt är svårare att upprätthålla en verksam smörjande film mellan ämnes- material och dorn än mellan ämnesmaterial och andra delar av formningsverk- tyget och vid stora reduktioner av produktens tvärsnitt vid pressningen, så- som reduktioner av mer 50:1.The improvements are particularly pronounced in the extrusion of pipes, where it is normally more difficult to maintain an effective lubricating film between the blank and the mandrel than between the blank and other parts of the forming tool and in large reductions in the cross section of the product during pressing, such as reductions. of more 50: 1.

Den föreliggande uppfinningen avser användning av ett polyetenvax som smörj- medel vid hydrostatisk strängpressning av ett till _en temperatur av över 150°C förvärmt ämne av aluminium eller aluminiumlegering. Polyetenvaxer be- står i huvudsak av polyetener med molelqrlvikter av mellan 2 000 och 15 000 och innehåller däriämte mindre mängder raka. och förgrenade kolväten med molekïlvikter upp till 1 500. Speciellt föredrages enligt den föreliggande uppfinningen polyetenvaxer i vilka. polyetenerrza har en molelqylvikt översti- gande 5 ooo. u' Vid temperaturer över 150°C är polyetenvaacerna smälta men ger ändå ovan nämnda goda resultat. Detta är i hög grad överraskande eftersom bivax och andra vaxer endast har använts vid låg temperatur och är helt oanvändbara som smörjmedel vid strängpressning vid temperaturer överstigande deras smältpxnnlcter.The present invention relates to the use of a polyethylene wax as a lubricant in hydrostatic extrusion of an aluminum or aluminum alloy preheated to a temperature of over 150 ° C. Polyethylene waxes mainly consist of polyethylenes with molecular weights of between 2,000 and 15,000 and also contain small amounts of straight. and branched hydrocarbons having molecular weights up to 1,500. Particularly preferred according to the present invention are polyethylene waxes in which. polyethylene resin has a molecular weight in excess of 500,000. At temperatures above 150 ° C, the polyethylene vapors are melted but still give the above-mentioned good results. This is highly surprising since beeswax and other waxes have only been used at low temperatures and are completely unusable as lubricants in extrusion at temperatures exceeding their melting points.

Enligt den föreliggande uppfinningen föredrages en förvärmning av ämnet till minst 200°C. En höjning av änmets temperatur medför att pressningen underlättas - genom att erforderligt tryck sänkes och att reduktionen av produktens tvär- snitt vid pressningen kan ökas. Polyetenyaaçer fungerar utmärkt även vid sträng- pressníng av ämnen som har en temperatur av minst 200°C, lämpligen 200-400°C, vilket är en temperatur som långt överstiger smältpunkten för tillgängliga poly- etenvaxer.According to the present invention, a preheating of the substance to at least 200 ° C is preferred. An increase in the temperature of the unit means that the pressing is facilitated - by lowering the required pressure and that the reduction of the product's cross section during pressing can be increased. Polyethylene coatings work excellently even when extruding blanks having a temperature of at least 200 ° C, preferably 200-400 ° C, which is a temperature that far exceeds the melting point of available polyethylene waxes.

Med aluminiumlegering avses här legeringar som till minst 85 viktsprocent be- står av aluminium. Som exempel på. sådana legeringar kan nämnas en legering innehållande 5,5 viktsprocent Cu, 0,5 viktsprocent Pb, 0,5 viktsprocent Bi, rest Al 2011), en legering ixmehållande 4,5 viktsprocent Cu, 1,5 vikte- procent -Mgy 0,6 viktsprocent IT11, rest Al (AA 2024), en legering innehållande- 5,2 viktsprocent Mg, 0,1 viktsprocent Mn, 0,1 viktsprocent Cr, rest Al (AA 5056,), en legeríng innehållande 0,7 vilcteprocent Mg, 0,4 vilctsprocent Si, rest Al (AAGOGS), en legering innehållande 1,0 viktsprocent-Mg, 0,6 viktsprocent Si, ' 0,25 viktsprocent Cu, 0,25 viktsprccent Cr, rést Al (AA 6061), en legering - innehållande 5,5 viktsprocent Zn, 2,5 viktsprocent Mg, 1,5 viktsprocent Cu, 10 15 20 25 50 55 77131112-0 0,3 viktsprocentCr, rest Al (AA 7075) samt en legering innehållande 6,6 vikte- procent Zn, 2,7 viktsprocent Mg, 2,0 viktsprocent Cu, 0,5 viktsprooent Cr, rest A1 (AA 7178). - - Appliceringen av polyetenvaxet på. ämnet kan med fördel ske genom att polyeten- vaxet löses i ett lämpligt lösningsmedel, t ex white spirit, samt penslas eller apr-eyes på ämnet, uppvärmt m1 swing 1oo°c. Det uppvärmda ämm; kan f; ex även doppas i lösningen av polyetenvaxet. Då lösningemedlet avdurzstat erhålles en tunn film av polyetenvaxet på ämnet.Aluminum alloy here refers to alloys that consist of at least 85% by weight of aluminum. As an example of. such alloys may be mentioned an alloy containing 5.5 weight percent Cu, 0.5 weight percent Pb, 0.5 weight percent Bi, residue Al 2011), an alloy containing 4.5 weight percent Cu, 1.5 weight percent -Mgy 0.6 weight percent IT11, residue Al (AA 2024), an alloy containing 5.2 weight percent Mg, 0.1 weight percent Mn, 0.1 weight percent Cr, residue Al (AA 5056,), an alloy containing 0.7% by weight Mg, 0 , 4% by weight of Si, residue Al (AAGOGS), an alloy containing 1.0% by weight of Mg, 0.6% by weight of Si, 0.25% by weight of Cu, 0.25% by weight of Cr, residual Al (AA 6061), an alloy - containing 5.5% by weight of Zn, 2.5% by weight of Mg, 1.5% by weight of Cu, 10% by weight of 50 55 77131112-0 0.3% by weight of Cr, residue Al (AA 7075) and an alloy containing 6.6% by weight of Zn , 2.7 weight percent Mg, 2.0 weight percent Cu, 0.5 weight percent Cr, residue A1 (AA 7178). - - The application of the polyethylene wax on. the substance can advantageously be done by dissolving the polyethylene wax in a suitable solvent, eg white spirit, and brushing or apr-eyes on the substance, heated m1 swing 1oo ° c. The heated emm; can f; ex is also dipped in the solution of the polyethylene wax. When the solvent is dehydrated, a thin film of the polyethylene wax on the blank is obtained.

Uppfinningen skall förklaras närmare genom beskrivning av ett utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritning, i vilken figuren visar en anordning för hydrostatisk strängpressning av, ett rör av ett ämne av aluminiumlegering behand- lat enligt den föreliggande uppfinningen. ...The invention will be explained in more detail by describing an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawing, in which the figure shows a device for hydrostatic extrusion of, a tube of a blank of aluminum alloy treated according to the present invention. ...

Anordningen enligt figuren innehåller ett pressbord 1 och en kolv 2, som är anordnade .i en icke visad hydraulisk press, i vilken finns en cylinder medan kolv för manövrering av kolven 2. Anordningen innehåller vidare en cylinder 5, en matris 4, ett matrisstöd 5, en dorn 6 med konisk överdel 7, en dornhållar- platta-B med ett uttag 9 för domen som upptill är avpassat till formen hos domens överdel 7 samt ett stödrör 10 för dorrxhållaz-plattan. Stödröret etörer mot matrisen 4 och håller dórnen i rätt läge. Matrisen har en öppning, som är betecknad 11.; Matrisstödet 5 och pressbordet 1 har genomgående hål 12 resp 15 utanför matrisens öppning. l cylindern infört ett ämne 14 av aluminiumlege- ring, t ex en legeringinnehållande 5,5 *%'Zn, 2,5 % Mg, 1,5 % Cu, 0,5 73 Cr, rest Al (AA 7075)- Ämnet som har cylindrisk form är försett med ett axiellt genomgående hål 15. Omkring och ovanför ämnet är anordnat ett tryckmedium 16, t ex ricinolja. Tryckmediet i utrymmena ovanför och under dornhållarplattan 8 står i fri komnrunicerande förbindelse med varandra via genomströmningshål 17 i denna platta. Ämnet 14 är i sin nedre del 18 format till ungefär samma form som matrisens ingångskon 19. Mellan matrisstöd och cylinder samt mellan kolv och cylinder finns tätningar 20 resp 21 anordnade. Utpressningen av ämnesmate- rialet 14 genom matrieens 4 öppning 11 och omkring dornen 6 under bildning av ett rör åstadkommes genom att kolven 2 föres nedåt. lämpligt tryck i tryckmediet är 500-1500 IVLPa. Innan änmet 14 placeras i strängpressanordningen underkastas det dels en behandling enligt den föreliggande uppfinningen, vilken kan tillgå på nedan beskrivet sätt, ochr dels en uppvärmning till 24000.The device according to the figure contains a press table 1 and a piston 2, which are arranged in a hydraulic press (not shown), in which there is a cylinder, while the piston for operating the piston 2. The device further comprises a cylinder 5, a die 4, a die support 5 , a mandrel 6 with a conical upper part 7, a mandrel holder plate-B with a socket 9 for the mandrel which at the top is adapted to the shape of the upper part 7 of the mandrel and a support tube 10 for the mandrel holder plate. The support tube etches against the matrix 4 and holds the mandrel in the correct position. The matrix has an opening, which is designated 11 .; The matrix support 5 and the press table 1 have through holes 12 and 15, respectively, outside the opening of the matrix. Into the cylinder is introduced a substance 14 of aluminum alloy, for example an alloy containing 5.5 *% 'Zn, 2.5% Mg, 1.5% Cu, 0.5 73 Cr, residue Al (AA 7075) - The substance as has a cylindrical shape is provided with an axially through hole 15. A pressure medium 16, for example castor oil, is arranged around and above the blank. The pressure medium in the spaces above and below the mandrel holder plate 8 is in free communicating connection with each other via flow holes 17 in this plate. The blank 14 is in its lower part 18 formed into approximately the same shape as the entrance cone 19 of the matrix. Seals 20 and 21, respectively, are arranged between the matrix support and the cylinder and between the piston and the cylinder. The squeezing out of the blank material 14 through the opening 11 of the matrix 4 and around the mandrel 6 to form a tube is effected by moving the piston 2 downwards. suitable pressure in the pressure medium is 500-1500 IVLPa. Before the end 14 is placed in the extruder, it is subjected to a treatment according to the present invention, which can be obtained in the manner described below, and a heating to 24,000.

Behandlingen av ämnet 14 innan det placeras i sträng-pressanordningen börjar med att àïxnnet rengöras, vilket kan ske genom att 'aïnnet tvättas med trikloreten ochThe treatment of the blank 14 before it is placed in the extruder begins by cleaning the machine, which can be done by washing the machine with the trichlorethylene and

Claims

10 \ 7713l112'-0 4 'is blasted with steel sand, preferably with a grain size of O-, T-O, 9 mm. It cleaned. the substance is then heated to 100 ° C and brushed with a 120 ° C hot solution of 15 parts by weight of polyethylene wax (for example with the designation PA 190 from Farbwerke Hoechst AG, with a melting point of between 120 ° C and 130 ° C and with an approximate molecular weight in the majority of the polyethylene of 9,000) in 85 parts by weight of white spirit. After the solvent has evaporated, a substance is obtained which is coated with a thin film of the polyethylene wax. The substance is then heated to the previously mentioned. the temperature 240 ° C before it is applied to the i-press according to the figure. During the passage of the nozzle, the temperature of the substance is raised to 35o-60 ° C. In the case of extrusion of bar and wire-shaped products according to the present invention, the pressing is of course simpler, since then. neither mandrel nor court holder plate. f occurs. g U .. 'š-- -n PATENTKBAV

Use of a polyethylene wax as a lubricant in the extrusion of an aluminum or aluminum alloy preheated to a temperature exceeding 15,000,

Use of a polyethylene wax according to claim 1, which consists essentially of polyethylenes with a molecular weight of at least 5,000. In the PRESENTED PUBLICATIONS: c l