JP3144496B2 - Aluminum plate material for forming and lubricant for forming aluminum - Google Patents
Aluminum plate material for forming and lubricant for forming aluminumInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はプレス工程により成形さ
れる自動車部品等の製造用素材として好適のアルミニウ
ム板材及びこのアルミニウム板材の製造に使用されるア
ルミニウム成形用潤滑剤に関し、特に、プレス加工時の
成形性が優れていると共に、成形後の脱脂性が優れてい
て、良好な塗装表面が得られる成形用アルミニウム板材
及びアルミニウム成形用潤滑剤に関する。なお、本発明
において、アルミニウムというときは、純アルミニウム
及びアルミニウム合金の双方をいう。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aluminum sheet material suitable as a material for manufacturing automobile parts and the like formed by a pressing process and a lubricant for forming an aluminum sheet used for manufacturing the aluminum sheet material. The present invention relates to an aluminum plate material for molding and a lubricant for aluminum molding, which have excellent moldability and excellent degreasing properties after molding and can provide a good coated surface. The present invention
In the case of aluminum, pure aluminum
And both aluminum alloys.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近時、自動車の軽量化を図るためにアル
ミニウム板材の使用が次第に増えつつあるが、アルミニ
ウム板は鋼板に比較して成形性が劣るために、成形時の
割れによる歩留り低下及び設計上での形状の制限等の問
題が大きい。2. Description of the Related Art In recent years, the use of aluminum sheets has been gradually increasing in order to reduce the weight of automobiles. Problems such as restrictions on the shape in design are great.
【０００３】また、アルミニウム板の成形には、従来の
鋼板用のプレスラインが兼用されているので、このプレ
スラインで使用される潤滑油等はアルミニウムに対し
て、必ずしも適正のものではなく、成形加工上不利であ
る。In addition, since a conventional steel sheet press line is also used for forming an aluminum plate, the lubricating oil and the like used in this press line are not always appropriate for aluminum, It is disadvantageous in processing.
【０００４】このため、固形潤滑剤を、予め、アルミニ
ウム板の表面に塗布形成しておき、これによりプレス成
形性を向上させる試みがなされている。[0004] For this reason, an attempt has been made to apply a solid lubricant to the surface of an aluminum plate in advance so as to improve press formability.
【０００５】固形潤滑剤の種類は次のように組成及び希
釈液で大きく分けることができる。即ち、組成としては
高分子樹脂系とワックス又は油脂系とがある。希釈液と
しては有機溶剤と、水とがある。これらの種類には夫々
の利点があり、用途により使い分けられている。樹脂系
は一般に成形性が劣るが、成形加工後の脱脂性が優れて
いる。一方、ワックス又は油脂系は成形性が優れている
が、成形加工後の脱脂性が劣る。また、希釈液が有機溶
剤系の場合は、乾燥が容易である傾向があるが、衛生上
問題があり、その点では水溶性（乳化剤）の方が好まし
い。The types of solid lubricants can be broadly divided according to composition and diluent as follows. That is, as the composition, there are a polymer resin type and a wax or oil type. The diluent includes an organic solvent and water. These types have their respective advantages, and are properly used depending on the application. Resin-based resins generally have poor moldability, but have excellent degreasing properties after molding. On the other hand, the wax or oil-based system is excellent in moldability, but is inferior in degreasing after molding. When the diluent is an organic solvent, drying tends to be easy, but there is a problem in hygiene, and in that respect, a water-soluble (emulsifier) is more preferable.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来の潤滑剤はアルミニウム板の成形性が十分ではな
いという欠点がある。即ち、アルミニウム板の成形時に
不良品の発生を十分に防止することができない。このた
め、成形時に割れ及びかじり等が発生し、自動車部品の
形状の制約を解消するには至っていない。However, these conventional lubricants have a disadvantage that the formability of the aluminum plate is not sufficient. That is, it is not possible to sufficiently prevent the occurrence of defective products during the formation of the aluminum plate. For this reason, cracks, galling, and the like occur during molding, and the restriction on the shape of the automobile part has not been solved.
【０００７】また、従来の潤滑剤は成形後の脱脂性が悪
いという欠点もある。このため、プレス成形後の脱脂工
程にて潤滑剤を完全に除去できないため、塗装時にむら
が生じる。Further, the conventional lubricant has a disadvantage that the degreasing property after molding is poor. For this reason, since the lubricant cannot be completely removed in the degreasing step after press molding, unevenness occurs at the time of painting.
【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、プレス成形性が向上し、割れ及びかじり等
のプレス不良を防止でき、成形可能な形状の制約が少な
く、脱脂性が優れた成形用アルミニウム板材及びアルミ
ニウム成形用潤滑剤を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and has improved press formability, can prevent press failure such as cracking and galling, has less restrictions on the formable shape, and has excellent degreasing properties. It is an object of the present invention to provide an aluminum sheet material for forming and a lubricant for forming aluminum.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明に係る成形用アル
ミニウム板材は、自動車部品に使用されるアルミニウム
板材において、アルミニウム素板と、水溶性高分子樹脂
に、ワックス、油脂、脂肪酸、エステル、アルコール及
び金属セッケンからなる群から選択された少なくとも１
種の潤滑剤の乳化物を２５重量％を超え７５重量％未満
混合した混合物からなるものであって前記アルミニウム
素板の表面に塗布した後乾燥することにより０．２乃至
２．０ｇ／ｍ2の量で付着した固形潤滑剤膜とを有する
ことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION An aluminum sheet for forming according to the present invention is an aluminum sheet used for automobile parts.
In the plate material, at least one selected from the group consisting of wax, oil and fat, fatty acid, ester, alcohol and metal soap is added to the aluminum base plate and the water-soluble polymer resin.
A mixture of more than 25% by weight and less than 75% by weight of an emulsion of various kinds of lubricants. And a solid lubricant film adhered in an amount of 0 g / m 2 .
【００１０】本発明に係るアルミニウム成形用潤滑剤
は、自動車部品用アルミニウム板表面に塗布し、乾燥さ
せて固化させることによりアルミニウム板表面に０．２
乃至２．０ｇ／ｍ2の量で塗膜して使用されるアルミニ
ウム成形用潤滑剤ににおいて、水溶性高分子樹脂に、ワ
ックス、油脂、脂肪酸、エステル、アルコール及び金属
セッケンからなる群から選択された少なくとも１種の潤
滑剤の乳化物を２５重量％を超え７５重量％未満混合し
た混合物からなることを特徴とする。The lubricant for forming an aluminum according to the present invention is applied to the surface of an aluminum plate for automobile parts , dried and solidified to form a lubricant on the surface of the aluminum plate.
To 2.0 g / m 2 of a lubricant used for forming an aluminum film, wherein the water-soluble polymer resin is selected from the group consisting of waxes, oils and fats, fatty acids, esters, alcohols and metal soaps. It is also characterized by comprising a mixture of more than 25% by weight and less than 75% by weight of an emulsion of at least one lubricant.
【００１１】[0011]
【作用】本発明においては、固形潤滑剤として、水溶性
高分子樹脂と下記潤滑剤の乳化液とを混合したものを使
用する。成形性に優れたワックス、脂肪酸（オレイン
酸、ステアリン酸等）、金属セッケン（ステアリン酸Ｃ
ａ、ステアリン酸Ｚｎ等）、エステル（ブチルステアレ
ート等）、アルコール等を界面活性剤を用いて水に乳化
させたものを塗布乾燥することにより成形性の向上を図
ることができるが、これらの潤滑剤は金属との吸着力が
大きく、成形後の脱脂工程で除去できないことがある。In the present invention, a mixture of a water-soluble polymer resin and an emulsion of the following lubricant is used as the solid lubricant. Wax, fatty acid (oleic acid, stearic acid, etc.), metal soap (stearic acid C)
a, Zn stearate, etc.), esters (butyl stearate, etc.), alcohols, etc. emulsified in water using a surfactant can be applied and dried to improve moldability. Lubricants have a large adsorptive power with metals and may not be removed in a degreasing step after molding.
【００１２】水溶性高分子潤滑樹脂、例えばポリビニー
ルアルコール、セルロース等を上記乳化液と混合し、塗
布することにより、乾燥時に樹脂と上記潤滑剤が均一に
分散されたものがコーティングされるので、脱脂時（一
般にアルカリ）において樹脂が優先して溶解して皮膜を
破壊して、完全に除去されることになる。By mixing and applying a water-soluble polymer lubricating resin, for example, polyvinyl alcohol, cellulose or the like, with the above-mentioned emulsion, a resin and the above-mentioned lubricant which are uniformly dispersed at the time of drying are coated. At the time of degreasing (generally an alkali), the resin preferentially dissolves, destroys the film, and is completely removed.
【００１３】混合比を２０〜８０％の範囲内に管理す
る。樹脂及び潤滑剤の種類にも関係するが、水溶性高分
子樹脂及び潤滑剤乳化液をいずれも２０％以上含有す
る。即ち、いずれも２０〜８０％の範囲内で混合するこ
とにより、両者の特性を活かすことができる。各成分が
２０％未満になると上述の作用効果が得られない。The mixing ratio is controlled within the range of 20 to 80%. Although it depends on the type of the resin and the lubricant, both the water-soluble polymer resin and the lubricant emulsion contain 20% or more. That is, by mixing both in the range of 20 to 80%, both characteristics can be utilized. If the content of each component is less than 20%, the above-mentioned effects cannot be obtained.
【００１４】塗膜量を０．２〜２ｇ／ｍ2とする。塗膜
量が０．２ｇ／ｍ2未満であると、プレス加工時に塗膜
の剥離が生じて、成形時のかじり割れ等の原因になる。
２ｇ／ｍ2を超えると、成形性においては有利である
が、水溶性樹脂の割合を大きくしても、脱脂時に塗膜が
残る可能性がある。The amount of the coating film is 0.2 to 2 g / m 2 . When the amount of the coating film is less than 0.2 g / m 2 , the coating film peels off during press working, which causes galling and the like during molding.
If it exceeds 2 g / m 2 , it is advantageous in terms of moldability, but even if the proportion of the water-soluble resin is increased, the coating film may remain during degreasing.
【００１５】このように、潤滑剤膜を形成したアルミニ
ウム板材は、自動車部品の製造工程のように、鋼板用ラ
インでプレス成形され、鋼板用の防錆潤滑油を使用され
ても、成形時に割れ及びかじり等の発生がなく、良好な
成形加工が可能になる。[0015] As described above, the aluminum sheet material having the lubricant film formed thereon is press-formed in a steel sheet line as in a manufacturing process of an automobile part. There is no occurrence of galling or the like, and good molding can be performed.
【００１６】[0016]
【実施例】アルミニウム板表面に下記表１に示す各種潤
滑剤を塗布したものを乾燥（５０℃ｘｌ分）し、付着さ
せた後、成形性及び脱脂性を次のような試験で評価し
た。但し、表１において、ＰＶＡとはポリビニルアルコ
ールを示す。なお、膜厚はバーコーダにより調整した。EXAMPLES Various lubricating agents shown in Table 1 below were applied to the surface of an aluminum plate, dried (at 50.degree. C. for 1 minute) and allowed to adhere, and the moldability and degreasing property were evaluated by the following tests. However, in Table 1, PVA indicates polyvinyl alcohol. The film thickness was adjusted with a bar coder.
【００１７】アルミニウム供試材は厚さが１．０ｍｍの
Ａｌ−４．５重量％Ｍｇ合金板であり、ＪＩＳのＴ４の
調質を施したものである。The aluminum test material is an Al-4.5 wt% Mg alloy plate having a thickness of 1.0 mm, which has been tempered according to JIS T4.
【００１８】成形性は角筒絞り試験で評価した。この試
験は固形潤滑剤の上に一般に鋼板プレス成形用に用いら
れている防錆潤滑油を塗布した後、次の条件にて絞り試
験を実施し、割れが生じるまでのしぼり深さで成形性を
評価した。その結果を下記表１に示す。なお、得られた
結果はｎ数が３の平均値である。The formability was evaluated by a square tube drawing test. In this test, after applying a rust-preventive lubricating oil that is generally used for steel plate press forming on a solid lubricant, a drawing test is performed under the following conditions, and the formability is determined by the squeezing depth until cracking occurs Was evaluated. The results are shown in Table 1 below. Note that the obtained result is an average value of n = 3.
【００１９】試験片形状 厚さ１．０ｍｍ、幅１００ｍ
ｍ、長さ１００ｍｍ 条件 しわ押さえ力 ３９２００Ｎ ポンチ ４０ｍｍ角（コーナＲ１０） （ポンチｒｐ４．５ｍｍ，ダイスｒｄ３．０ｍｍ） ポンチ速度 ２０ｍｍ／分 脱脂性は、固形潤滑膜の上に、一般に鋼板プレス成形用
に用いられている防錆潤滑油を塗布した後、次の条件に
て脱脂試験を実施し、水濡れ性を水ぬれの面積率で評価
した。即ち、脱脂液は市販アルカリ脱脂液（ＰＨ１１）
であり、これを４０℃に加熱したものの中に２分間浸漬
し、その後２分間水洗いした。その結果を下記表１に示
す。これもｎ数が３の平均値である。Specimen shape: thickness 1.0mm, width 100m
m, length 100mm Conditions Wrinkle pressing force 39200N Punch 40mm square (Corner R10) (Punch rp4.5mm, Die rd3.0mm) Punch speed 20mm / min After applying the used rust-preventive lubricating oil, a degreasing test was performed under the following conditions, and the water wettability was evaluated based on the area ratio of water wetting. That is, the degreasing solution is a commercially available alkaline degreasing solution (PH11)
This was immersed in a material heated to 40 ° C. for 2 minutes, and then washed with water for 2 minutes. The results are shown in Table 1 below. This is also the average value of n = 3.
【００２０】[0020]
【表１】 [Table 1]
【００２１】[0021]
【発明の効果】本発明の固形潤滑剤を成形用アルミニウ
ム板に適用することにより、次のような効果が得られ
る。The following effects can be obtained by applying the solid lubricant of the present invention to a forming aluminum plate.
【００２２】アルミニウム板の成形性を改善でき、プレ
スのかじり及び割れ等の欠陥の発生を防止できる。この
ため、従来、成形できなかった形状のものも成形できる
ようになり、アルミニウム板材を複雑な形状の自動車部
品にも適用可能であり、その適用範囲が拡大される。The formability of the aluminum plate can be improved, and the occurrence of defects such as galling and cracking of the press can be prevented. For this reason, it is possible to mold a shape that could not be molded conventionally, and the aluminum plate can be applied to automobile parts having a complicated shape, and the applicable range is expanded.
【００２３】脱脂性が優れているために、製品での塗装
表面の品質が向上する。Since the degreasing property is excellent, the quality of the painted surface of the product is improved.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｄ 129/04 Ｃ０９Ｄ 129/04 Ｃ２３Ｃ 26/00 Ｃ２３Ｃ 26/00 Ｚ Ｃ１０Ｍ 107:00 109:00 105:32 105:22 105:10 101:04） Ｃ１０Ｎ 10:04 30:00 40:24 50:02 (56)参考文献 特開 昭55−38840（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−170491（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−170492（ＪＰ，Ａ)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI C09D 129/04 C09D 129/04 C23C 26/00 C23C 26/00 Z C10M 107: 00 109: 00 105: 32 105: 22 105: 10 101: 04) C10N 10:04 30:00 40:24 50:02 (56) References JP-A-55-38840 (JP, A) JP-A-63-170491 (JP, A) JP-A-63-1988 170492 (JP, A)
Claims (2)
材において、アルミニウム素板と、水溶性高分子樹脂
に、ワックス、油脂、脂肪酸、エステル、アルコール及
び金属セッケンからなる群から選択された少なくとも１
種の潤滑剤の乳化物を２５重量％を超え７５重量％未満
混合した混合物からなるものであって前記アルミニウム
素板の表面に塗布した後乾燥することにより０．２乃至
２．０ｇ／ｍ2の量で付着した固形潤滑剤膜とを有する
ことを特徴とする成形用アルミニウム板材。1. An aluminum plate used for an automobile part
In the material, at least one selected from the group consisting of a wax, a fat and oil, a fatty acid, an ester, an alcohol and a metal soap is added to an aluminum base plate and a water-soluble polymer resin.
A mixture of more than 25% by weight and less than 75% by weight of an emulsion of various kinds of lubricants. A solid lubricant film adhered in an amount of 0 g / m 2 .
し、乾燥させて固化させることによりアルミニウム板表
面に０．２乃至２．０ｇ／ｍ2の量で塗膜して使用され
るアルミニウム成形用潤滑剤において、水溶性高分子樹
脂に、ワックス、油脂、脂肪酸、エステル、アルコール
及び金属セッケンからなる群から選択された少なくとも
１種の潤滑剤の乳化物を２５重量％を超え７５重量％未
満混合した混合物からなることを特徴とするアルミニウ
ム成形用潤滑剤。 2. A lubricating material for aluminum molding which is applied to the surface of an aluminum plate for automobile parts , dried and solidified to form a coating film on the surface of the aluminum plate in an amount of 0.2 to 2.0 g / m 2. A water-soluble polymer resin containing an emulsion of at least one lubricant selected from the group consisting of waxes, fats and oils, fatty acids, esters, alcohols and metal soaps in an amount exceeding 25% by weight and 75% by weight or less.
A lubricant for forming an aluminum, comprising a fully mixed mixture.
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| JP26415891A JP3144496B2 (en) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | Aluminum plate material for forming and lubricant for forming aluminum |
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