用润滑剂组合物涂覆金属表面的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备用于冷成形的金属工件的方法，该方法通过将润滑剂层施用到金属表面上或者已经预涂覆的金属表面（例如用转化涂层）上而实施，其中该润滑剂层是通过将该表面与含水的润滑剂组合物接触来形成的，该润滑剂组合物含有至少一种水溶性的、含水的和／或水结合的氧化物和／硅酸盐，并含有有机聚合物材料，并且其中主要将基于离聚物，丙烯酸／甲基丙烯酸，环氧化物，乙烯，聚酰胺，丙烯，苯乙烯，氨基甲酸酯，它们的酯和／或它们的盐的单体，低聚物，低共聚物，聚合物和／或共聚物用作该有机聚合物材料。本发明专利技术还涉及相应的润滑剂组合物，由其形成的润滑剂层及其用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用基于聚合物有机材料的水溶液或者分散体形式的润滑剂组 合物涂覆金属表面的方法，该润滑剂组合物含有至少一种水溶性的、含水的和/或水结 合性的氧化物和/或硅酸盐和至少一种来自离聚物、其它聚合物/共聚物和/或其衍生 物的有机聚合物材料，以及任选的至少一种固体润滑剂，至少一种摩擦降低剂和/或至 少一种其它添加剂以及相应的润滑剂组合物，该润滑剂组合物应当尤其在这个成形制品 (Formkdrper)上的涂层形成之后有助于该金属成形制品的冷成形。冷成形通常可以在至 多大约450°C的表面温度进行，但是无需热输入。在这种方法中，仅仅在成形和任选的预热 待成形的工件时才进行加热。但是，待成形工件的温度通常是大约20°C。但是，在待成形工 件已经事先加热到650-850°C或者900-1250°C温度的情况中，该方法被称作半热成形或者 热成形。虽然成形油通常用于具有相对低程度的变形和相应更低的力的金属成形制品的 冷成形，但是对于显著更高的成形程度来说，通常在工件和模具之间使用至少一涂层来作 为隔离层，目的是避免工件和模具的冷焊接。对于后者来说，通常在该工件上提供润滑剂或 者润滑剂组合物的至少一涂层，目的是降低该工件表面和成形模具之间的摩擦阻力。冷成 形包括滑动冲压(拉伸和压缩组合条件下成形)，例如焊接或者无缝管，中空型材，棒，实 心型材或者金属丝的滑动冲压，拉伸和/或深冲压，例如条，片或者中空零件拉伸和/或深冲压来形成中空零件，冷挤压(在压缩条件下成形)，例如中空或者实心零件的冷挤压和/或冷煅，例如金属丝部件的冷煅来形成连接元件例如诸如螺母或者螺钉坯件。过去，冷成形所用的金属成形制品近乎仅仅是如下来准备的施用脂肪，油或者油 乳液或者首先用磷酸锌涂覆，然后用皂类，特别是基于碱金属硬脂酸盐或者碱土金属硬脂 酸盐的皂类，和/或用固体润滑剂，特别是基于硫化钼，硫化钨和/或碳的固体润滑剂进行 涂覆。但是，含有皂类的涂层在适度力量和适度高温时具有上面的应用局限。固体润滑剂仅 仅用于适度重或者重的冷成形操作。对于不锈钢的冷成形来说，通常使用氯化石蜡涂层，但 是由于环保原因它们今天已经不太使用了。含硫化物的涂层对于不锈钢也具有损害作用。在个别情况中，首先用磷酸锌涂覆，然后开始用油或者用某些有机聚合物组合物 涂覆。如果需要，将至少一种固体润滑剂例如诸如二硫化钼和/或石墨加入到该有机聚合 物组合物中(第二涂层，选择磷酸锌作为第一涂层)或者在此基础上，将至少一种固体润滑 剂施用到该有机聚合物涂层上作为第三涂层。二硫化钼可以在至多大约450°C的温度使用， 石墨可以在至多大约iioo°c的温度使用，虽然它的润滑效应直到大约600°c才开始出现。 现今，这些涂层次序是惯常的。DE-A-4445993描述了一种用于冷成形的润滑剂浓缩物，含有特定性能的聚乙烯， 聚丙烯酸和苯乙烯/丙烯酸共聚物，以及相应的施用该润滑剂涂层的方法。没有明确提到 蜡。但是，该润滑剂体系具有缺点，即，粘度在高温相对急剧的下降和，即使对于适度的重荷 成形操作来说，它需要另外的固体润滑剂例如诸如二硫化钼和/或石墨。该硫化物固体润4滑剂特别在高温时是必需的。但是，它们具有缺点即硫化物不耐水解和容易转化成为亚硫 酸。如果涂层没有在冷成形之后立即从工件上除去，则该亚硫酸会容易的引起腐蚀。上述润滑剂体系不能满足现今对于成形程度，加压精度(净形状(net-Shape))和 变形速率来说变得明显更高的要求。另外，还必须考虑环境相容性和工业场所卫生。此外， 过量的润滑剂残留物不能沉积到模具的某个点上，因为这会影响工件的加压精度和增加不 合格品。如果在进行成形之后，涂层和沉积物能够容易的从工件，模具和设备上除去，则这 是有利的。同一天在同一个专利局申请的密切相关的冷成形方法，它们的组合物和它们 的涂层的专利申请以及它们的优选权申请DE102008000187. 2，DE1020080001864和 DE102008000185.6在此明确引入，特别是还引入它们的物质类型，其物质和含量，引入它们 的实施例和对比例以及引入各自的加工条件。因此提出的目标是一种可选择的涂覆方法，其使得尽可能环保的涂层能够以简单 的和成本有效的方式在金属工件上(特别是钢)上形成，并且其在一些实施方案中，如果需 要，适于中等重荷和/或特别重荷冷成形操作。在另外的目标中，该涂层如果需要，应当能 够在冷成形之后从经成形的工件上简单地除去。该目标是通过这样一种制备冷成形的金属工件的方法来实现的将润滑剂层(= 涂层)施用到金属表面上或者(例如用转化涂层)预涂覆的金属表面上，其中该润滑剂层 是通过将该表面与含水的润滑剂组合物接触来形成的，该含水的润滑剂组合物含有至少一 种水溶性的、含水的和/或水结合性的氧化物和/或硅酸盐以及有机聚合物材料，和其中 主要将基于离聚物，丙烯酸/甲基丙烯酸，环氧化物，乙烯，聚酰胺，丙烯，苯乙烯，氨基甲酸 酯，它们的酯和/或它们的盐的单体，低聚物，低共聚物，聚合物和/或共聚物用作该有机聚 合物材料。令人惊讶地，已经发现甚至在向主要为有机聚合物的组合物中加入非常少量的水 溶性的、含水的和/或水结合性的氧化物和/或硅酸盐例如诸如水玻璃时，在一些实施方案 中，在其它方面相同的条件下实现了冷成形的显著改善，并且与不含这些化合物的堪相比 较的润滑剂组合物相比，可以进行更强烈地成形。另一方面，已经显示出即使工件带有在其 它方面主要为有机聚合物的组合物中具有非常高含量的水溶性的、含水的和/或水结合性 的氧化物和/或硅酸盐的涂层，也能非常有利地成形。对于一些实施方案来说，使用较低的 和/或中等含量的组合物是更佳的。在相对宽的产物范围内的测试中，已经发现使用本专利技术的润滑剂组合物和/或涂 层时，比以前相比，能够更大程度地一方面省掉另外的基于硫化物润滑剂(例如由二硫化 钼制成的润滑剂)的固体润滑剂层，和另一方面省掉基于硫化物固体润滑剂的第三涂层。 在第一种情况中，该固体润滑剂层是第二涂层，和在第二种情况中，该第三涂层在作为第一 涂层的磷酸锌层之后。部分的省掉使用固体润滑剂的可能性不仅代表了显而易见的在劳动 和成本方面的节约和简化，而且还节约了至少一种昂贵的，环境不友好的，引起了明显的发 黑，并且在污损和腐蚀敏感性方面是有问题的物质。但是在过去，这种产品系列中，用皂类涂覆了大约60%的该产品系列，和剩余的大 约40%的产品系列是用二硫化钼和任选的用在每种情况中在磷酸锌层之后作为第二层的 石墨进行涂覆，这种产品系列今天更可能是首先用磷酸锌层涂覆，然后用常规的有机聚合物润滑剂组合物和任选的另外用(如果需要)第三涂层进行涂覆，该第三涂层基于硫化物 固体润滑剂和任选的另外基于石墨。硫化物固体润滑剂是全部中等重荷和重荷冷成形操 作所需要的。因为皂类层不能精确的进行冷成形操作(即，经成形的工件没有高的压制精 度)，因此已经在个别的情况中引入了有机聚合物润滑剂组合物(其明显优于皂类涂层)， 而不考虑其更高的成本。但是，它没有水溶性的、含水的和/或水结合性的氧化物和/或硅 酸盐。在这种加工次序中，另外的第三涂层对于大约40%的产品系列来说是必需的。如果 将磷酸锌层用作第一涂层，将本专利技术的润滑剂组合物用作第二涂层，则现本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备用于冷成形的金属工件的方法，该方法通过将润滑剂层（＝涂层）施用到金属表面上或者预涂覆的金属表面上而进行，特征在于该润滑剂层是通过将该表面与含水的润滑剂组合物接触来形成的，该含水的润滑剂组合物含有至少一种水溶性的、含水的和／或水结合性的氧化物和／或硅酸盐以及有机聚合物材料，和其中主要将基于离聚物，丙烯酸／甲基丙烯酸，环氧化物，乙烯，聚酰胺，丙烯，苯乙烯，氨基甲酸酯，它们的酯和／或它们的盐的单体，低聚物，低共聚物，聚合物和／或共聚物用作该有机聚合物材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：U劳，KD尼特尔，
申请(专利权)人：凯密特尔有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[]