DE1233968B

DE1233968B - Waessriges Schmiermittel fuer die spanabhebende Metallverarbeitung

Info

Publication number: DE1233968B
Application number: DEL40337A
Authority: DE
Original assignee: Liqui Moly GmbH
Current assignee: Liqui Moly GmbH
Priority date: 1961-10-28
Filing date: 1961-10-28
Publication date: 1967-02-09

Description

Wäßriges Schmiermittel für die spanabhebende Metallverarbeitung Molybdändisulfid-Schmiermittel-Konzentrate auf wäßriger Basis sind bereits bekannt. Bei einem dieser bekannten Schmiermittel werden im Normalzustand feste und in gelöstem Zustand die Viskosität erhöhende Stoffe zugesetzt. Man erhält damit eine Paste, die bereits in fertiger Form sämtliche Bestandteile eines Schmiermittels in einer solchen Form enthält, daß der betriebsfertige Schmierstoff durch einfaches Auflösen des Konzentrates in Wasser sofort zur Verfügung steht. Der Nachteil dieses Schmiermittels ist es, .daß es als Ersatz für eine Bohrölemulsion oder ähnliche Schmiermittel bei der spanabhebenden Verarbeitung nicht verwandt werden kann, da ein zu hoher Anteil an Molybdändisulfid dieses Schmiermittel zu sehr verteuert und im weiteren die für die Kühlung notwendige Verwendung von Wasser in .diesem Schmiermittel zur Korrosion am Werkzeug und/oder Werkstück führt.
In der deutschen Auslegeschrift 1103 496 sind Molybdändisulfidkonzentrate zur Verwendung als Schmiermittel, insbesondere in Gesenken, bei hohen Temperaturen beschrieben, so daß der Wasseranteil verdampft und eine Trockenschicht zurückbleibt. Dabei werden polymere Emulgatoren benutzt, namentlich Polyvinylpyrrolidon, Acrylsäure- und Harnstoffderivate sowie Methylcelluloseprodukte. Bei der zahlenmäßig festgelegten Zusammensetzung ist als ein Bestandteil des Konzentrates eine Emulsion eines Korrosionsschutz-Inhibitors vom Typ einer öl-in-Wasser-Emulsion genannt.
Die vorgesehene kolloidale Molybdändisulfidlösung enthält sonach mindestens 10, aber auch bis zu 20% MoS2. Außerdem müssen die Molybdändisulfidteilchen in kolloidaler Lösung vorliegen, d. h., ihre Korngröße muß nach allgemein üblicher Definition unterhalb 0,1 #im liegen. Dies erfordert eine sehr feine und damit aufwendige Aufbereitung. Auch aus diesem Grunde kann sich ein solches Produkt nur als Schmiermittel, nicht jedoch etwa als Bohrölemulsion eignen, da sie im Verbrauch viel zu teuer kommen würde.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Kühlschmiermittel zu vermeiden und ein Molybdändisulfid-Schmiermittel-Konzentrat zu schaffen, das als Bohrölemulsion od. ä. eingesetzt werden kann, d. h. mit Wasser verdünnbar ist und eine genügende Kühlwirkung aufweist, zugleich aber eine Korrosion am Werkzeug und/oder Werkstück verhindert, die Standfestigkeit der Werkzeuge und insbesondere die Wirtschaftlichkeit der Verwendung erhöht.
Diese Aufgabe wird bei einem wäßrigen Kühlschmiermittel der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß es ein Mineralöl, insbesondere Spindelöl und Molybdändisulfid in einer mittleren Teilchengröße von 0,3 ± 0,2 gm in einer Menge von 1 bis 5 Gewichtsprozent enthält.
Durch die Erfindung ist eine in Herstellung und Verbrauch besonders wirtschaftliche Schneidflüssigkeit geschaffen. Sie besitzt trotz eines ungewöhnlich niedrigen Gehaltes an Molybdändisulfid Eigenschaften, die für die Verwendung bei der Zerspanung besonders günstig sind. Damit ist es möglich, einerseits die Schnittflächen durch Wasser zu kühlen, dabei jedoch andererseits durch das öl einen Korrosionsschutz sowie eine Haftwirkung für die suspendierten Molybdändisulfidteilchen zu erreichen. Dabei ist die Teilchengröße von 0,3±0,2 R.m sehr wesentlich. Sie ermöglicht eine feindisperse Suspension, ohne daß eine kolloidale Lösung erforderlich wäre. Letztere erfordert extrem feines Aufmahlen oder andere Aufbereitungsarbeitsgänge, die mit verhältnismäßig großem Aufwand verbunden sind. Umgekehrt werden bei einer Schneidflüssigkeit mit grobdispers suspendierten Molybdändisulfidteilchen diese leicht an der Schnittfläche vorbeigespült. Die erfindungsgemäß verwendete Teilchengröße ermöglicht es nun, die Molybdändisulfidteilchen sowohl stabil in der Schwebe zu halten als auch an die Schneidstelle heranzubringen, und zwar in sehr großer Anzahl je Volumeneinheit des Kühlmittels. Dies ermöglicht einen insgesamt sehr geringen Molybdändisulfidverbrauch, so daß .die durch Senkung der Aufbereitungskosten bereits hohe Wirtschaftlichkeit weiter gesteigert wird. Zugleich wird die Standzeit der spanabhebenden Werkzeuge außerordentlich verlängert.
Durch den Wasserzusatz entsteht eine Dispersion, in der das fein vermahlene Molybdändisulfid zusammen mit dem großen Anteil an Spindelöl schwebend gehalten wird. Durch das Spindelöl wird die Kühlwirkung des Wassers nicht erheblich herabgesetzt, eine Korrosion aber vermieden. Der weitere Zusatz eines Emulgators bewirkt die Möglichkeit, wesentliche Mengen an Wasser hinzuzufügen, wobei das Mischungsverhältnis zwischen den Bereichen 1:5 bis 1:100 variieren kann. Bei den Emulgatoren handelt es sich um an sich bekannte Stoffe, welche nach Quellung im Wasser die Viskosität des Schmiermittels erhöhen. Solche Emulgatoren bzw. Dispersionsstabilisatoren bilden viskose Gele. Es können beispielsweise MagneSium-Aluminium-Silikate, sauerbehandelte Bentonite verwandt werden.
Als Ausführungsbeispiel eines möglichen Mischungsverhältnisses sei angegeben, daß das Schmiermittel von 501/o Spindelöl, 38% Emulgator, 10% Wasser, 1,7% Molybdändisulfid und 0,3% Bakterienschutz auf Kresolgrundlage gebildet wird.
Je nach der zu verlangenden Kühlwirkung wird man mehr oder weniger Wasser zusetzen. Ein derartiges Kühlschmiermittel kann daher im Kreislauf bei spanabhebenden Maschinen verwandt werden, ohne daß befürchtet werden muß, daß das Molybdändisulfid sich absetzt und dadurch eine Entmischung und ein Nachlassen der Wirkung eintritt. Es ist auch möglich, das Konzentrat mit einer Bohrölemulsion zu verdünnen, sofern in dieser Bohrölemulsion ebenfalls Spindelöl vorhanden ist und ein Emulgator, der es gestattet, daß das Molybdändisulfid vermöge auch seiner kleinen Teilchengröße eine Dispersion bildet.

Claims

Patentanspruch: Wäßriges Schmiermittel für die spanabhebende Metallverarbeitung, bestehend aus feinverteiltem Molybdändisulfid in einer öl-in-Wasser-Emulsion, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Mineralöl, insbesondere Spindelöl, und Molybdändisulfid mit einer mittleren Teilchengröße von 0,3±0,2 #tm in einer Menge von 1 bis 5 Gewichtsprozent enthält. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegesehriften Nr. 1088 644, 1103 495, 1103 496, 1103 497; Prospekt »Molykote«, 1954; Prospekt »Molykote M 55«; Prospekt »Labri« in Schmiertechnik, 1960; »Schweizer Archiv«, Juni 1959, S. 202.