Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215...
Transcript of Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215...
![Page 1: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/1.jpg)
白から黒へChallenge to Cutting oil market
㈱研削研磨
ディラー様用
![Page 2: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/2.jpg)
2
大別すると2つの種類
潤滑作用を目的としたタイプ
「不水溶性 研削・切削油」
冷却作用を目的とし水に希釈して使用するタイプ
「水溶性 研削・切削油」
JIS K2241に該当する研削・切削油の種類
![Page 3: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/3.jpg)
3
◎防錆剤+潤滑剤+鉱物油
潤滑剤の種類
極圧剤 リン系、硫黄系、塩素系
油性剤 合成脂肪酸エステル、アルコール
油 脂 植物油脂、動物油脂
固型潤滑剤 石油スルフォネートCa塩
不水溶性 研削・切削油の組成例
![Page 4: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/4.jpg)
【エマルション型】
水に溶解すると乳白色になる
使用濃度:10~30倍希釈使用
特 長:鉱物油を乳化させたタイプ
組成例 :防錆剤、極圧剤、油性剤、界面活性剤
防腐剤、消泡剤、鉱物油
4
【ソリューブル型】
水に溶解すると半透明な白色
使用濃度:10~30倍希釈使用
特 長:鉱物油を乳化させたタイプ
組成例 :防錆剤、極圧剤、油性剤、界面活性剤
防腐剤、消泡剤、鉱物油、水
【ソリューション型】
水に溶解すると透明
使用濃度:10~30倍希釈使用
特 長:鉱物油を使用しないタイプ
組成例 :防錆剤、油性剤、防腐剤、消泡剤、
界面活性剤、水
水溶性 研削・切削油の組成例
![Page 5: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/5.jpg)
5
環境にも人体にも影響のある鉱物油、界面活性剤
を一切使用しない
潤滑成分として、超微粒子電解カーボンを活用
(固型潤滑剤)
新しい研削・切削液の開発にあたり
カーボンキュール原液
POINT
![Page 6: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/6.jpg)
6
・カーボン粒子の大きさ 直径 400~700 nm
・分散カーボン量 0.2~0.8%(1L中に推定40兆個)
・pH 2.3 ~2.7
・成分構成 純水とカーボンのみ
500nm
超微粒子電解カーボン分散液の状態
![Page 7: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/7.jpg)
環境 メリット
油や界面活性剤を一切含まず、環境負荷物質ゼロ
![Page 8: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/8.jpg)
環境負荷物質を含んだ製品が多く市場に出回っている
環境負荷物質=生分解性の悪い物質
生分解性=その物質がCO2とH2Oに分解される性質
8
研削・切削油の問題点
分解率(%)
〈生分解性評価グラフ〉
環境負荷物質ゼロ
![Page 9: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/9.jpg)
皮膚荒れの原因
■質問マシニングセンターで水溶性切削油のエマルジョンタイプを使用。加工後に扉を開けますと、噴霧状になった切削油が顔につき、肌荒れする。ミストコレクターを付けようと考えているが、切削油を変えてみたらどうかと思っている。
■回答◇皮膚荒れの原因①鉱物油・・・油による油疹②界面活性剤・・・石鹸のような成分で皮膚を脱脂してしまう③水・・・皮膚が膨張④防腐剤・・・腐敗を防止する位なので人への影響もある⑤PH・・・防錆目的でPHを上げている場合がある通常使用油はPH8.5~9.5程度で使用(美肌の湯と同じ)PH10~が強アルカリで人体影響あり
皮膚障害改善
![Page 10: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/10.jpg)
悪臭、腐敗の原因
■嫌気性菌の抑制研削・切削液の悪臭、腐敗の主な原因は「嫌気性菌」です。これは研削・切削液中の酸素濃度が、低下した時に増殖する傾向があります。夏場などは、一般雑菌の活動が活発になることにより、液中の酸素濃度が低下し、嫌気性菌の増殖が起こり「悪臭発生」となります。カーボンキュールの主成分である、電解カーボンは、酸素を抱きかかえる構造となっております。電解カーボンは、液中に均等分散する性質から、液中の隅々まで広がり、酸素濃度低下を抑える働きをします。
■消臭効果カーボンの触媒効果により嫌気性菌から放出される「硫化水素」を無臭に分解していると考えられます。
悪臭・腐敗対策、液のロングライフ化
![Page 11: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/11.jpg)
最小発育阻止濃度による検証
107は、最大菌数量、値が少なくなるに従って耐腐敗性良好。
カーボンキュールCLの菌を抑制できる濃度は2%であり低濃度で
抑制可能。
濃度(%) 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 5.0カーボンキュールCL 105 103 103 未検出 未検出 未検出
某社品 107 105 104 103 103 未検出
耐腐敗性
![Page 12: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/12.jpg)
生産性 メリット
ナノカーボンで高潤滑
![Page 13: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/13.jpg)
ナノカーボンの潤滑性・床にまいた、油の上より、パチンコ球の上の方が立てない(摩擦係数が低い)
・えんぴつで黒塗りした上に、ボールペンで書いても書けない(カーボンの自己潤滑性という特長)
・気孔に入ろうとする切粉を、まわりにある無数のナノカーボンが逃がす
研削加工の目詰り抑制
ナノカーボンの特性
加工能率アップ、加工品質アップ
![Page 14: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/14.jpg)
14
油成分を使用しておらず、水とナノカーボンで
構成している為、洗浄工程が非常に簡単になります。
エアーで吹いて、後工程での塗装をしても、検査に
合格したという事例もございます。
加工後の洗浄が簡素化
洗浄が簡素化
![Page 15: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/15.jpg)
15
要求項目 切削液に対する市場の声 カーボンキュール
鋳鉄防錆性 ○ ◎
非鉄金属防食性 △ ◎
異種金属接触防食性 × ○
消泡性 ◎ ◎
皮膚刺激性 △ ◎
耐腐敗性 △ ○
研削・切削液に要求される二次性能
高い防錆性、防腐性
![Page 16: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/16.jpg)
カーボンキュール 某社品
16
鋳鉄に対する防錆性
高い防錆性、防腐性
![Page 17: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/17.jpg)
カーボンキュール 某社品
17
鋼材に対する防錆性
高い防錆性、防腐性
![Page 18: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/18.jpg)
18
アルミ鋳物 銅
はんだ鋼
鋳鉄
黄銅
左:カーボンキュール / 右:某社品
金属腐食促進試験
高い防錆性、防腐性
![Page 19: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/19.jpg)
19
カーボンキュール
某社品
鋼 銅 黄銅 アルミ
異種金属接触防食性
高い防錆性、防腐性
![Page 20: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/20.jpg)
20
カーボンキュール
某社品
消泡性試験
消泡性向上
![Page 21: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/21.jpg)
液の長寿命、工具寿命向上
コスト メリット
![Page 22: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/22.jpg)
22
液コスト低減(1.5~2倍寿命)
廃油処理コスト削減
機械停止ロス削減
工具費削減
生産コスト削減
液の長寿命、工具寿命向上
トータルで削減
![Page 23: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/23.jpg)
各種法規制関連(非該当)
・GHS分類・PRTR法・REACH規制・RoHS規制・SOC4物質・OECDリスクリダクションプログラム
![Page 24: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/24.jpg)
●チップ刃先磨耗比較
機械:オークマLC-20ワーク:S48C焼 黒皮加工①従来品 1.0753㎜②カーボンキュール 0.4215㎜
●面粗度比較
ワーク:S45C工具:超硬エンドミルφ10回転数:2000rpm送り速度:200m/min
●環境改善
機械:マシニングセンターワーク:SKD、NAKなどプラ型材
銅の電極
・臭いなし・ベトつきない為、加工後処理が簡単・銅の変色がなく、光沢がでる
トライ結果
![Page 25: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/25.jpg)
●研磨加工ワーク:純チタン工具:ダイヤホイール#1000
◇ワーク加工面
従来品 カーボンキュール
トライ結果
従来品 カーボンキュール
◇面粗度
◎結果の出ている加工
・ハイテン材の研削加工において、ドレッシング回数低減(ソリューション)
・CFRP材のエンドミル加工で工具寿命2倍以上(未使用)
・銅のエンドミル加工で工具寿命2倍(エマルション)
![Page 26: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/26.jpg)
26
使用機械 マキノV33
被削材 銅の電極
使用切削液:エマルション
トライ結果
工具摩耗 カーボンキュール > エマルション
表面粗度 カーボンキュール > エマルション
防錆性 カーボンキュール > エマルション
消泡性 カーボンキュール > エマルション
トライ結果
![Page 27: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/27.jpg)
27
使用切削液:ソリューブル
使用機械:マキノV33
被削材:銅、アルミ少々
トライ結果工具摩耗 カーボンキュール= ソリューブル
切削性 カーボンキュール>ソリューブル
防錆性 カーボンキュール>ソリューブル
消泡性 カーボンキュール>ソリューブル
トライ結果
![Page 28: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/28.jpg)
28
×結果の出なかった加工
・アルミのドリル加工(対不水溶性)
・SUS304材のバイト切削加工で工具寿命変化無し
(対エマルション)
トライ結果
![Page 29: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/29.jpg)
被削材別加工実施状況
<まとめ>
・硬いワークが得意・鉄、鋳鉄の加工・銅の加工・研削研磨加工
被削材 材質 ドリル リーマ エンドミル タップ 研削研磨
低炭素鋼 ~S25C △ △ △ △ ◎中炭素鋼 S30C ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
S45C ◎ ◎ ◎ ◎ ◎高炭素鋼 S50C ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
S55C ◎ ◎ ◎ ◎ ◎S65C ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
工具鋼 SK ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ダイス鋼 SKD ◎ ◎ ◎ ◎ ◎合金鋼 SCr ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
SCM ◎ ◎ ◎ ◎ ◎SUJ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
鋳鉄 FC200 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎FC250 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎FCD ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
ステンレス SUS304 △ △ △ × ◎SUS他 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
アルミ合金 A1000 △ △ △ × ◎A2000 △ △ △ × ◎A5000 △ △ △ × ◎A6000 △ △ △ × ◎A7000 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
アルミダイカスト ADC12 △ △ △ × ◎アルミ鋳鉄 AC2C △ △ △ × ◎
![Page 30: Challenge to Cutting oil market①従来品1.0753 ②カーボンキュール0.4215 面粗度比較 ワーク:S45C 工具:超硬エンドミルφ10 回転数:2000rpm 送り速度:200m/min](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022042805/5f614879711a6b3c775dbeee/html5/thumbnails/30.jpg)
ラインナップ
研削・切削液(COOLANT)
■【カーボンキュールCL】用途:機械循環希釈:10~20倍容量:18L缶、180Lドラム缶
(伸線用としてタンクへの添加剤タイプもございます)
タッピングウォーター
■【カーボンキュールTAP】用途:ボール盤用希釈:ストレート~3倍容量:2L容器、(数量限定100ccボトル)