JP2003515661A - 潤滑剤複合物及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
の潤滑剤複合物の製造及び使用に関する。特に本発明は、少なくとも二種類の潤
滑剤を含有する潤滑剤複合物に関する。
するのに用いられている。そのような金属部品の粉末金属法による製造には、次
のステップが含まれる: 粉末金属を潤滑剤及び他の添加剤と混合し、混合物を形成し、 得られた混合物を型中に注入し、高圧、通常200〜1000MPa程度の圧
力を用いて圧縮して部品を形成し、 前記部品を型から放出し(eject)、 前記部品を高温度にかけて潤滑剤を分解除去し、部品中の全ての金属粒子を一
緒に焼結し、そして 前記部品を冷却する。然る後、それは直ぐに使用することができる。
粉末の内部を潤滑することにより、焼結のための圧縮物の製造を容易にすること
である。適当な潤滑剤を選択することにより、しばしば要求される大きな密度を
得ることができる。更に、潤滑剤はダイ(die)から圧縮部品を放出させるのに
必要である潤滑作用を与える。不充分な潤滑は放出中の過度の摩擦によりダイ表
面の摩耗及び傷痕を生ずることになり、ダイの損傷を速める結果になる。不充分
な潤滑によるそれらの問題は、二つの方法によって解決することができる。即ち
、潤滑剤の量を増大するか、又は一層効果的な潤滑剤を選択することである。し
かし、潤滑剤の量を増大することにより、「内部潤滑」(“internal lubricati
on”)が一層よくなることによる密度の増大が潤滑剤の体積増大により逆転する
点で、望ましくない副作用が起きる。従って、一層効果的な潤滑剤を選択するこ
とが、一層よい選択になるであろう。しかし、これは、効果的な潤滑剤は混合物
の粉末特性に悪影響を与える傾向があるため、困難な作業になることが判明して
いる。
しい方法を探すことは更に別な可能性のある方法になるであろう。本発明は、そ
のような現在使用されている潤滑剤の新規な組合せに関する。本発明の概念は、
勿論現在使用されている既知の潤滑剤に限定されるものではなく、将来の潤滑剤
にも適用できるものである。
件にかけて、前記第一潤滑剤のコア(core)を有し、然も、前記コアの表面が前
記第二潤滑剤の粒子で被覆されている凝集粒子からなる潤滑剤複合物を形成する
ステップ、 を有する。
大きな密度及び低い放出力(ejection force)を与えることにあるのに対し、第
二潤滑剤の主たる目的は、大きな流速(流動度)(flow rate)及びダイの均一
な充填のような良好な粉末特性を有する金属粉末混合物を与えることにあり、そ
のことは今度は大きな生産性を与え、圧縮部品に均一な密度分布を与えることに
なる。
レン−ビス−パルミチンアミド(palmitinamide)、エチレン−ビス−ステアル
アミド(stearamide)、エチレン−ビス−アラキンアミド(arachinamide)、エ
チレン−ビス−ベヘンアミド(behenamide)、ヘキシレン−ビス−パルミチンア
ミド、ヘキシレン−ビス−ステアルアミド、ヘキシレン−ビス−アラキンアミド
、ヘキシレン−ビス−ベヘンアミド、エチレン−ビス−12−ヒドロキシステア
ルアミド、ジステアリルアジパミド(distearyladipamide)等、及び脂肪酸モノ
アミド、例えば、パルミチンアミド、ステアルアミド、アラキンアミド、ベヘン
アミド、オレイアミド(oleiamide)である。更に、第一潤滑剤は、二種類以上
の潤滑剤の固体混合物を含んでいてもよい。
らなる群から選択することができる。
を与えるので、できるだけ球形に近いのが好ましい。
。特に、第一潤滑剤の平均粒径は、第二潤滑剤の平均粒径よりも2〜3倍大きく
、最も特別には、第一潤滑剤の平均粒径が少なくとも15μmで、第二潤滑剤が
最大で6μmの平均粒径しかもたないことが好ましい。更に、第一潤滑剤の量は
、全潤滑剤複合物の60〜90重量%になるのが好ましいことが判明している。
子と第二潤滑剤の粒子との物理的結合を達成するのに充分な温度及び時間で、第
一及び(又は)第二の潤滑剤粒子を加熱することが含まれる。
との濃度は、0.1〜5重量%の範囲にあるのが適切であり、好ましくは0.3
〜1重量%の範囲にある。
系粉末の例は、鉄基合金粉末であり、例えば、予め合金化した鉄粉末、又は鉄粒
子に合金化用元素(alloying element)が拡散結合した(diffusion-bonded)鉄
粉末である。鉄系粉末は、本質的に純粋な鉄粉末と、例えば、Ni、Cu、Cr
、Mo、Mn、P、Si、V及びWからなる群から選択された合金化用元素との
混合物であってもよい。異なった合金用元素の種々の量は、0〜10、好ましく
は1〜6重量%のNi、0〜8、好ましくは1〜5重量%のCu、0〜25、好
ましくは0〜12重量%のCr、0〜5、好ましくは0〜3重量%のMo、0〜
1、好ましくは0〜0.6重量%のP、0〜5、好ましくは0〜2重量%のSi
、0〜3、好ましくは0〜1重量%のV、及び0〜10、好ましくは0〜4重量
%のWである。
面変性潤滑剤であり、この場合、コア表面が第二潤滑剤の粒子で被覆されている
。この潤滑剤複合物と、同じ潤滑剤の物理的混合物とを比較すると、潤滑剤複合
物の特性の方が優れていることが示されている。同じことは、同じ潤滑剤を溶融
し、次に固化した混合物についても当てはまる。
を製造した。それら潤滑剤は、約145℃の融点を有するエチレン−ビス−ステ
アルアミド〔ドイツ、クラーリアント(Clariant)AGからHoechst W
achsとして入手できるEBS〕80%、約130℃の融点を有するステアリ
ン酸亜鉛〔英国メグレット(Megret)から入手できる〕20%の共通の配合物か
らなっていた。全潤滑剤含有量は、全ての場合で0.8重量%であった。鉄粉末
はASC 100.29〔スウェーデン、Hoganas ABから入手できる〕であ
り、0.5重量%の黒鉛を、鉄粉末及び潤滑剤と混合した。
粉砕し、次に鉄粉末混合物へ混合することにより製造した。
述べたように、粉砕し、鉄粉末混合物へ混合することにより製造した。
することをとおして、EBSの表面にステアリン酸亜鉛粒子を付着させることに
より第三潤滑剤を製造した。それら粒子間の安定な機械的結合がこのようにして
達成され、大きなEBS粒子は小さなステアリン酸亜鉛粒子により本質的に被覆
されていた。この場合も粒径は約30μmより小さかった。
けの密度(Apparent density)、及び充填指数(Filling index)を含めて特徴
付けられた。充填指数は、異なった幾何学的形態の二つの空洞の間の充填密度(
filling density)(FD)の相対的差の尺度である。空洞の長さ及び深さが同
じ(夫々30mm及び30mm)である一方、一つの空洞は13mmの幅を有し
、他は2mmの幅を持っていた。幅の広い空洞の方が大きな充填密度を与え、充
填指数は次のように定義される: 充填指数(%)=(FDmax−FDmin)/FDmax
、すなわち異なったスリット幅、例えば13mmと2mmの部分を有する空洞内
に粉末をプレスした場合に得られた未焼成密度(green density)の相対的差と
ほぼ同じである。
変性は、別々の成分を物理的に混合して粉末混合物にするか、又は一緒に溶融し
、微粒化(micronize)した潤滑剤組成物を添加することによる従来の方法と比
較して、粉末の性質に価値のある利点を与えることが明らかである。流速は増大
し、見掛け密度は上昇する。更に、一層均一な充填が達成され、それは主成分と
してEBS又は或る他の凝集性潤滑剤を含有する慣用的潤滑剤を用いて作られた
混合物と比較して、複雑なプレス部品で一層均一な密度分布を与えるものと予想
される。
Claims (10)
- 【請求項1】 第一及び第二の潤滑剤粉末を選択するステップ、 前記潤滑剤粉末を混合するステップ、及び 前記混合物を、前記第一潤滑剤の粒子に前記第二潤滑剤の粒子を付着させる条
件にかけて、前記第一潤滑剤のコアを有し、然も、前記コアの表面が前記第二潤
滑剤の粒子で被覆されている凝集粒子からなる潤滑剤複合物を形成するステップ
、 を含む、潤滑剤複合物の製造方法。 - 【請求項2】 潤滑剤粒子を互いに付着させるための条件が、第一及び(又
は)第二の潤滑剤粒子を、前記第一潤滑剤粒子と前記第二潤滑剤粒子とを物理的
に結合させるのに充分な温度及び時間で加熱することを含む、請求項1に記載の
方法。 - 【請求項3】 第一及び第二の潤滑剤粒子が本質的に球形である、請求項1
又は2に記載の方法。 - 【請求項4】 第一潤滑剤が、少なくとも15μmの平均粒径を有し、第二
潤滑剤が最大で6μmの平均粒径を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載
の方法。 - 【請求項5】 第一潤滑剤が、潤滑剤複合物の約60〜90重量%を占める
、請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】 第一潤滑剤が、二種類以上の潤滑剤の固体混合物を含有する
ことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項7】 第一潤滑剤を、脂肪酸ビスアミド及び脂肪酸モノアミドから
なる群から選択し、第二潤滑剤を復数種の金属石鹸からなる群から選択する、請
求項1に記載の方法。 - 【請求項8】 第一潤滑剤が、エチレン−ビス−パルミチンアミド、エチレ
ン−ビス−ステアルアミド、エチレン−ビス−アラキンアミド、エチレン−ビス
−ベヘンアミド、ヘキシレン−ビス−パルミチンアミド、ヘキシレン−ビス−ス
テアルアミド、ヘキシレン−ビス−アラキンアミド、ヘキシレン−ビス−ベヘン
アミド、エチレン−ビス−12−ヒドロキシステアルアミド、ジステアリルアジ
パミド、パルミチンアミド、ステアルアミド、アラキンアミド、ベヘンアミド、
オレイアミド、又はそれらの組合せであることを特徴とする、請求項7に記載の
方法。 - 【請求項9】 第二潤滑剤がステアリン酸亜鉛又はステアリン酸リチウムで
あることを特徴とする、請求項7に記載の方法。 - 【請求項10】 第一潤滑剤のコアを有し、そのコアの表面が第二潤滑剤の
粒子で被覆されている、凝集潤滑剤粒子からなる潤滑剤複合物。
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