DE2445622B2 - Verfahren zum aufbringen von schmiermitteltraegerschichten auf die oberflaeche von umzuformenden rohteilen aus metallen - Google Patents
Verfahren zum aufbringen von schmiermitteltraegerschichten auf die oberflaeche von umzuformenden rohteilen aus metallenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von Schmiermittelträgerschichten auf die Oberfläche
von umzuformenden Rohteilen aus Metallen.
Bei der Herstellung kaltumgeformter Werkstücke ist es erforderlich, insbesondere bei höheren Umformgraden,
den Rohling vor demi Umformprozeß mit einem Schmiermittel zu beschichten. So ist beispielsweise aus
der DT-OS 22 40 829 ein festes Schmiermittel, das beispielsweise für Lager bei hohen Temperaturen bis zu
5000C geeignet ist, bekannt, welches im wesentlichen aus Graphit besteht, dem Natriumfluorid und Metallpulver
zugemischt sind.
Flüssige Schmiermittel, die zum Kaltumformen von eisenhaltigen und nicht eisenhaltigen Metallen geeignet
sind und wasserfrei sind bzw. in Form wäßriger Emulsionen vorliegen, sind aus der DT-OS 22 15 492
bekannt. Dort wird eine Mischung aus einem Amidphosphat, einem oberflächenaktiven Mittel wie Alkaliseifen
und ein ergänzendes Schmiermittel, wie Mineralöl, verwendet.
Die alleinige Anwendung von flüssigen bzw. festen Schmiermitteln läßt höhere Drücke und höhere
Umformgrade nicht zu.
Es ist deshalb bekanntgeworden, auf den Rohling sogenannte Schmiermittelträgerschichten aufzubringen,
um somit eine besonders gute Haftung zwischen dem Schmiermittel und der Oberfläche des Rohlings zu
erhalten. Die Schmiermittelträgerschichten und das Schmiermittel selbst sollen eine Anschweißung des
Rohlings an das Umformwerkzeug vermeiden.
Es sind verschiedene Verfahren bekanntgeworden, die eine Phosphatschicht auf den Rohteilen erzeugen.
Durch diese Phosphatschicht soll in Verbindung mit diversen Schmiermitteln eine Trennung zwischen
Werkzeug und Werkstück bei der Umformung gewährleistet werden. Bei Umformversuchen mit so vorbehandelten
Teilen erwies sich die Trennschicht: oft als nicht
ausreichend.
Von der Kaltumformung bei Edelstahl sind Verfahren bekannt, bei denen eine Oxalatschicht auf dem
Werkstück erzeugt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbringen von Schmiermittelträgerschichten
anzuwenden, mit dem es möglich ist, nahezu alle umzuformenden Metalle zu beschichten, welches
darüber hinaus sehr einfach und wirtschaftlich durchführbar ist und bei dem die erzeugten Schmiermittelträgerschichten
Umformgrade von mehr als 50% zulassen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß man gemäß
der Erfindung nach dem Reinigen bzw. Entfetten der Rohteile auf diese eine wässerige Lösung von
Hydrogenfluorid und Natriumfluorid bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 50 bis 80"C, unter
Ausbildung von Trägerschichten einwirken läßt. Gegenüber dem bisher bekannten Verfahren, bei dem als
Schmiermittelträgerschi.hten geeignete Verbindungen auf der vorgereinigten Metalloberfläche abgeschieden
werden, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine chemische Reaktion auf der Oberfläche des
Rohteils selbst erzeugt. In Weiterführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, eine wässerige Lösung von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Natriumfluorid und 0,2 bis 2,5
Gewichtsprozent Hydrogenfluorid zu verwenden. Bei ganz bestimmten Legierungstypen, so z. B. bei kupferhaltigen
Aluminiumlegierungen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, eine wässerige Lösung von Hydrogenfluorid
und Natriumfluorid zu verwenden, die ein Oxidationsmittel, vorzugsweise Ammoniumperoxodisulfat
oder Kaliumnitrat, enthält. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich besonders wirtschaftlich bei der
Erzeugung von Schmiermittelträgerschichten auf der Oberfläche von Rohteilen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen
anwenden.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Rohlinge der Legierungstypen AlMgSi 1 oder AlMg 5 wurden zunächst in einem Entfettungsbad entfettet. In
einem Bad aus lOprozentiger Natronlauge wurde die Oberfläche der Rohteile geätzt, wobei die Oxide
entfernt werden. In einem nachfolgenden Bad werden die Rohteile mit kaltem Wasser gespült, um die Rest der
Natronlauge zu entfernen. Ein nachfolgendes Ätzen in einer 53prozentigen Salpetersäure dient dazu, ggf. an
der Oberfläche der Rohteile vorhandene Kupferreste abzulösen. Während das Ätzen mit Natronlauge etwa
3 Minuten nicht unterschreiten sollte, reicht für das Ätzen mit Salpetersäure eine Minute aus. Diesem
Arbeitsgang folgt wieder ein Spülen mit kaltem Wasser. Die Rohteile werden dann in das eigentliche Beschichtungsbad
eingebracht, welches eine wässerige Lösung aus 50 ml Flußsäure und 50 g Natriumfluorid pro Liter
Wasser enthält. In diesem Bad werden die Rohteile etwa 20 Minuten gehalten, wobei sie zur Beschleunigung der
Schichtenbildung geschwenkt werden können. Abschließend werden die beschichteten Rohteile mit
kaltem Wasser gespült, um eine Beeinträchtigung der Werkzeuge durch die Flußsäure zu verhindern. Durch
die Einwirkung der Lösung von Natriumhydroger.fiuo·
rid und Natriumfluorid bei Temperaturen von 50 bis 8O0C, die durch Zugabe von Flußsäure zu einer
Natriumfluoridlösung leicht hergestellt werden kann, wird eine Abscheidung von Aluminiumhexafluoaluminat
erzielt, die im Zusammenhang mit der nachfolgend aufgebrachten Schmiermittelschicht Umformgrade von
mehr als 50% bei Aluminiumlegierungen zuläßt.
Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf kupferhaltige Aluminiumknetlegierungen müssen
dem Beschichtungsbad Verbindungen zugesetzt werden, die unter den gegebenen Reaktionsbedingungen
oxidierend wirken, z. B. Ammoniumperoxodisulfat oder Hydroperoxid.
Die Erfindung läßt sich auf nahezu alle kaltumzuformenden Werkstoffe anwenden. So bildet sich bei der
Behandlung von Rohteilen aus Stahl auf der Oberfläche der Rohteile eine entsprechende Hexafluorverbindung
Claims (4)
1. Verfahren zum Aufbringen von Schmiermittelträgerschichten auf die Oberfläche von umzuformenden
Rohteilen aus Metallen, dadurch gekennzeichnet,
daß man nach dem Reinigen bzw. Entfetten der Rohteile auf diese eine wässerige Lösung von Hydrogenfluorid und Natriumfluorid bei
erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 50 bis 800C, ι ο
unter Ausbildung von Trägerschichten, einwirken läßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine wässerige Lösung von 0,5 bis 5
Gewichtsprozent Natriumfluorid und 0,2 bis 2,5 Gewichtsprozent Hydrogenfluorid verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wässerige Lösung von
Hydrogenfluorid und Natriumfiuorid verwendet, die ein Oxidationsmittel, vorzugsweise Hydroperoxid,
Ammoniumperoxodisulfat oder Kaliumnitrat, enthält.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Oberfläche von
Rohteilen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen eine wässerige Lösung von Hydrogenfluorid
und Natriumfluorid bei erhöhter Temperatur, unter Ausbildung von Trägerschichten, einwirken läßt.
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| 8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: LOTHES, FRIEDMUND, 8500 NUERNBERG, DE |
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |