JP3267453B2 - 固体潤滑剤被膜形成方法及びそれを実施するための装置 - Google Patents
固体潤滑剤被膜形成方法及びそれを実施するための装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はブラスト法を利用した固
体潤滑剤被膜の形成方法及びそれを実施するための装
置、詳しくは、固体表面での結晶配向を被膜形成と同時
に行える様にした二硫化モリブデン固体潤滑剤被膜形成
方法及びそれを実施するための装置に関するものであ
る。
体潤滑剤被膜の形成方法及びそれを実施するための装
置、詳しくは、固体表面での結晶配向を被膜形成と同時
に行える様にした二硫化モリブデン固体潤滑剤被膜形成
方法及びそれを実施するための装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】二硫化モリブデンは、本質的に摩擦係数
が低く、極圧性に優れ、かつ化学的にも非常に安定な固
体潤滑剤であるが、使用する場合には何らかの方法で摺
動面に対し被膜を形成させる必要がある。二硫化モリブ
デン被膜を形成させるための方法として、各種組成物を
使用する方法やスパッタリング法等が提案されている
が、これらの方法乃至組成物は以下述べるような問題点
を有する。
が低く、極圧性に優れ、かつ化学的にも非常に安定な固
体潤滑剤であるが、使用する場合には何らかの方法で摺
動面に対し被膜を形成させる必要がある。二硫化モリブ
デン被膜を形成させるための方法として、各種組成物を
使用する方法やスパッタリング法等が提案されている
が、これらの方法乃至組成物は以下述べるような問題点
を有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】二硫化モリブデン粉末
をオイルやグリス中に分散させて摺動部分に供給するこ
とも一方法であり、それぞれ多くの潤滑剤組成物が発表
されている。しかし、超高真空域や高温などグリスやオ
イルとしての存在が不可能な領域では供給方法、組成物
とも十分な潤滑効果は得られない。
をオイルやグリス中に分散させて摺動部分に供給するこ
とも一方法であり、それぞれ多くの潤滑剤組成物が発表
されている。しかし、超高真空域や高温などグリスやオ
イルとしての存在が不可能な領域では供給方法、組成物
とも十分な潤滑効果は得られない。
【０００４】又、二硫化モリブデン粉末を有機もしくは
無機のバインダーと混ぜて摺動部分に塗布し、乾性潤滑
膜を形成する方法もあり、摺動・塗布条件に合わせた潤
滑剤組成物が発表されている。ただし、バインダーの潤
滑性能および耐熱性や下地との密着強度などの物理的特
性により固体潤滑剤の潤滑性能が制限される点、被塗布
物がプラスチックやゴムなどの場合には材料特性を変化
させる点、溶媒の乾燥や樹脂の焼成工程を必要とする点
など、固体潤滑剤の適用方法として簡便とは言いがた
く、被塗布物の制限も多い。
無機のバインダーと混ぜて摺動部分に塗布し、乾性潤滑
膜を形成する方法もあり、摺動・塗布条件に合わせた潤
滑剤組成物が発表されている。ただし、バインダーの潤
滑性能および耐熱性や下地との密着強度などの物理的特
性により固体潤滑剤の潤滑性能が制限される点、被塗布
物がプラスチックやゴムなどの場合には材料特性を変化
させる点、溶媒の乾燥や樹脂の焼成工程を必要とする点
など、固体潤滑剤の適用方法として簡便とは言いがた
く、被塗布物の制限も多い。
【０００５】更に、二硫化モリブデン粉末を樹脂等とと
もにあらかじめコーティングした鋼球を加工物表面にブ
ラストする方法もあるが、鋼球にあらかじめ樹脂等とと
もに二硫化モリブデン粉末をコーティグする点で前述の
潤滑剤の被膜形成方法と同様の問題を有する。又、鋼球
と共に投射する方法では、ピーニング効果により表面で
の硬度が上がり、かつ内部応力の発生により、二硫化モ
リブデン被膜が均一とはなりにくい。
もにあらかじめコーティングした鋼球を加工物表面にブ
ラストする方法もあるが、鋼球にあらかじめ樹脂等とと
もに二硫化モリブデン粉末をコーティグする点で前述の
潤滑剤の被膜形成方法と同様の問題を有する。又、鋼球
と共に投射する方法では、ピーニング効果により表面で
の硬度が上がり、かつ内部応力の発生により、二硫化モ
リブデン被膜が均一とはなりにくい。
【０００６】一方、前述の問題を軽減し固体潤滑剤とし
ての二硫化モリブデンの性能を理想的に引き出す方法と
して、スパッタリングによる被覆、蒸着やイオンプレー
ティングによる方法もある。しかし、装置的に極めて高
価な上、被塗布物の形状が複雑な場合には均一な二硫化
モリブデン被膜とはなりえなかった。さらに処理容器の
寸法上の制約など汎用摺動部品への適用が難しかった。
ての二硫化モリブデンの性能を理想的に引き出す方法と
して、スパッタリングによる被覆、蒸着やイオンプレー
ティングによる方法もある。しかし、装置的に極めて高
価な上、被塗布物の形状が複雑な場合には均一な二硫化
モリブデン被膜とはなりえなかった。さらに処理容器の
寸法上の制約など汎用摺動部品への適用が難しかった。
【０００７】二硫化モリブデン粉末を高速度で吹き付け
るジェットコーティング法もあるが、高圧空気を用いる
ために装置が大型となり、粉末の飛散が多いなど効率的
ではなかった。更に、二硫化モリブデン粉末をセーム革
で摺動部品に擦り込む方法もあるが、手作業であり、効
率上到底実用的とは言えなかった。又、スパッタリング
法やジェットコーティング法などにおいては、二硫化モ
リブデンの摩擦係数低減効果を発現させる為、オリエン
テーションと呼ばれる二硫化モリブデン結晶の底面と摺
動面とを平行にする結晶配向を必要としており、単に、
摺動部分に二硫化モリブデン被膜を形成しただけでは、
ただちに低摩擦を発現させることは出来なかった。
るジェットコーティング法もあるが、高圧空気を用いる
ために装置が大型となり、粉末の飛散が多いなど効率的
ではなかった。更に、二硫化モリブデン粉末をセーム革
で摺動部品に擦り込む方法もあるが、手作業であり、効
率上到底実用的とは言えなかった。又、スパッタリング
法やジェットコーティング法などにおいては、二硫化モ
リブデンの摩擦係数低減効果を発現させる為、オリエン
テーションと呼ばれる二硫化モリブデン結晶の底面と摺
動面とを平行にする結晶配向を必要としており、単に、
摺動部分に二硫化モリブデン被膜を形成しただけでは、
ただちに低摩擦を発現させることは出来なかった。
【０００８】本発明は上述した従来技術の問題点を解消
し、複雑な工程を伴わず二硫化モリブデン被膜形成が可
能で、一般的な固体潤滑剤組成物に見られるバインダー
やオイルなどのキャリアーの物理特性に起因する適用上
の使用限界の影響を受けず、結晶配向を必要とせず、す
ぐれた固定潤滑剤である二硫化モリブデン本来の性能の
みをただちに発現しうる、簡便かつ経済的な固体潤滑剤
被膜形成方法及びそれを実施する為の装置を提供するこ
とを目的とするものである。
し、複雑な工程を伴わず二硫化モリブデン被膜形成が可
能で、一般的な固体潤滑剤組成物に見られるバインダー
やオイルなどのキャリアーの物理特性に起因する適用上
の使用限界の影響を受けず、結晶配向を必要とせず、す
ぐれた固定潤滑剤である二硫化モリブデン本来の性能の
みをただちに発現しうる、簡便かつ経済的な固体潤滑剤
被膜形成方法及びそれを実施する為の装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、平均粒径５
０μｍ〜１００μｍの二硫化モリブデン微粉末と平均粒
径０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの構造用プラスチック粒とを
見かけ容積比２：１乃至１．２の範囲内で均一に混合し
た混合物を、０．２ＭＰａ乃至０．５ＭＰａの圧力の高
圧ガスによって、ノズルから加工物表面に向って噴射
し、二硫化モリブデン微粉末を加工物表面に付着させる
と共に、プラスチック粒を形成されつつある二硫化モリ
ブデン被膜に衝突飛散させることにより、加工物表面に
低摩擦を発現する結晶配向された二硫化モリブデン被膜
を形成させることにより、上記課題を解決せんとするも
のである。又、上記方法を実施する為には、二硫化モリ
ブデン微粉末とプラスチック粒とをそれぞれ別々に収納
する一対の容器１，２、これら容器１，２よりそれぞれ
に収納した微粉末及び粒を混合室上流側の受け取り口に
導く流量調整装置を内蔵する管路３，４、高圧ガス源よ
り供給されるガス体を受け取り前記混合室の上流側末端
に導き噴流としてガス体を混合室内に放出する噴射用ジ
ェット、混合室５の下流側末端の開口部につながりその
混合室内への噴射用ジェットからの高圧ガス体の噴射に
伴って生じる負圧により吸引された前記二種の微粉末と
粒と前記ジェットより噴射したガス体噴流とを混合し固
・気・混合の高速流体として噴射するノズル部分６とか
らなる装置を用いる。
０μｍ〜１００μｍの二硫化モリブデン微粉末と平均粒
径０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの構造用プラスチック粒とを
見かけ容積比２：１乃至１．２の範囲内で均一に混合し
た混合物を、０．２ＭＰａ乃至０．５ＭＰａの圧力の高
圧ガスによって、ノズルから加工物表面に向って噴射
し、二硫化モリブデン微粉末を加工物表面に付着させる
と共に、プラスチック粒を形成されつつある二硫化モリ
ブデン被膜に衝突飛散させることにより、加工物表面に
低摩擦を発現する結晶配向された二硫化モリブデン被膜
を形成させることにより、上記課題を解決せんとするも
のである。又、上記方法を実施する為には、二硫化モリ
ブデン微粉末とプラスチック粒とをそれぞれ別々に収納
する一対の容器１，２、これら容器１，２よりそれぞれ
に収納した微粉末及び粒を混合室上流側の受け取り口に
導く流量調整装置を内蔵する管路３，４、高圧ガス源よ
り供給されるガス体を受け取り前記混合室の上流側末端
に導き噴流としてガス体を混合室内に放出する噴射用ジ
ェット、混合室５の下流側末端の開口部につながりその
混合室内への噴射用ジェットからの高圧ガス体の噴射に
伴って生じる負圧により吸引された前記二種の微粉末と
粒と前記ジェットより噴射したガス体噴流とを混合し固
・気・混合の高速流体として噴射するノズル部分６とか
らなる装置を用いる。
【００１０】次に本発明を更に具体的に説明する。二硫
化モリブデン微粉末としては、真比重４．８程度で、か
つ、その平均粒径が５０μｍ〜１００μｍのものを用い
る。
化モリブデン微粉末としては、真比重４．８程度で、か
つ、その平均粒径が５０μｍ〜１００μｍのものを用い
る。
【００１１】又、合成樹脂としては構造用プラスチック
を用いる。構造用プラスチックとしては、ポリカーボネ
ート、不飽和ポリエステル、ユリア、アクリル、メラミ
ン、アセタールが例示される。構造用プラスチック粒の
平均粒径は、０．１〜１．０ｍｍ、望ましくは０．２〜
０．３ｍｍのものが実施例にも示すように好ましい。構
造用プラスチック粒の形状は、顆粒状、円筒状又は球状
のものが適当である。
を用いる。構造用プラスチックとしては、ポリカーボネ
ート、不飽和ポリエステル、ユリア、アクリル、メラミ
ン、アセタールが例示される。構造用プラスチック粒の
平均粒径は、０．１〜１．０ｍｍ、望ましくは０．２〜
０．３ｍｍのものが実施例にも示すように好ましい。構
造用プラスチック粒の形状は、顆粒状、円筒状又は球状
のものが適当である。
【００１２】二硫化モリブデン微粉末とプラスチック粒
とを高圧ガス体中に浮遊、混合させる。高圧ガス体とし
ては高圧空気を用いるのが実際的であり、又その圧力は
０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａとする。この圧力があまり
小さいと、プラスチック粒を十分に加速することができ
ず、二硫化モリブデン微粉末の加工物表面への打ち込み
効果、擦り込み効果が十分に働かない。 また、圧力が
あまり大きいと、プラスチック粒の飛散する割合が大と
なり、非能率的な加工法となる。
とを高圧ガス体中に浮遊、混合させる。高圧ガス体とし
ては高圧空気を用いるのが実際的であり、又その圧力は
０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａとする。この圧力があまり
小さいと、プラスチック粒を十分に加速することができ
ず、二硫化モリブデン微粉末の加工物表面への打ち込み
効果、擦り込み効果が十分に働かない。 また、圧力が
あまり大きいと、プラスチック粒の飛散する割合が大と
なり、非能率的な加工法となる。
【００１３】両者を高圧ガス体中に浮遊、混合する方法
に特に限定はなく、例えば、二硫化モリブデン微粉末と
プラスチック粒とを予定された割合にて混合用容器に投
入し、一様に混合した混合物を噴射ガンの混合室に導
き、この混合室より噴射ガンのノズルにいたる混合室内
において、前記混合室末尾部分に開口する噴射ジェット
からの高圧ガス体の噴射に伴って生じる負圧により前記
混合物を吸引すると共に、高圧ガス体の噴流に乗せるこ
とにより両者を高圧ガス中に浮遊させ、均一に混合させ
ることができる。
に特に限定はなく、例えば、二硫化モリブデン微粉末と
プラスチック粒とを予定された割合にて混合用容器に投
入し、一様に混合した混合物を噴射ガンの混合室に導
き、この混合室より噴射ガンのノズルにいたる混合室内
において、前記混合室末尾部分に開口する噴射ジェット
からの高圧ガス体の噴射に伴って生じる負圧により前記
混合物を吸引すると共に、高圧ガス体の噴流に乗せるこ
とにより両者を高圧ガス中に浮遊させ、均一に混合させ
ることができる。
【００１４】前記方法に用いる装置を図２に基いて説明
すると、二硫化モリブデン微粉末容器１に収納した二硫
化モリブデン微粉末と、プラスチック粒容器２に収容し
たプラスチック粒を予定された割合で混合用容器７に投
入して一様に混合し、混合物を噴射ジェットから高圧ガ
ス体の噴射によって生じた負圧で噴射ガン８の混合室内
に吸引し、高圧ガスに乗せて噴射ノズルより加工物９の
表面に向けて噴射するようになっている。尚、図中１０
は回収ホッパーで、回収ダクト１１、ブロワー１２を介
して回収槽１３に二硫化モリブデン微粉末及びプラスチ
ック粒を回収するようになっている。
すると、二硫化モリブデン微粉末容器１に収納した二硫
化モリブデン微粉末と、プラスチック粒容器２に収容し
たプラスチック粒を予定された割合で混合用容器７に投
入して一様に混合し、混合物を噴射ジェットから高圧ガ
ス体の噴射によって生じた負圧で噴射ガン８の混合室内
に吸引し、高圧ガスに乗せて噴射ノズルより加工物９の
表面に向けて噴射するようになっている。尚、図中１０
は回収ホッパーで、回収ダクト１１、ブロワー１２を介
して回収槽１３に二硫化モリブデン微粉末及びプラスチ
ック粒を回収するようになっている。
【００１５】或は図１に示すような、二硫化モリブデン
微粉末とプラスチック粒とをそれぞれ別々に収納する二
硫化モリブデン微粉末容器１とプラスチック粒容器２、
一対の容器１，２より、それぞれに収納した微粉末と粒
とを混合室の上流側受け取り口に導く流量調整装置４´
を内蔵する管路３，４、高圧ガス源より供給されるガス
体を受け取り、前記混合室の上流側末端に導き、噴流と
してガス体を混合室内に放出する噴射用ジェット、混合
室５の下流側末端の開口部につながり、その混合室内へ
の噴射用ジェットからの高圧ガス体の噴射に伴って生じ
る負圧により吸引された前記微粉末と粒と前記ジェット
より噴射したガス体噴流とを混合し、固・気・混合の高
速流体として噴射するノズル部分６とからなる装置を使
用してもよく、この場合には最も好適な結果が得られ
る。
微粉末とプラスチック粒とをそれぞれ別々に収納する二
硫化モリブデン微粉末容器１とプラスチック粒容器２、
一対の容器１，２より、それぞれに収納した微粉末と粒
とを混合室の上流側受け取り口に導く流量調整装置４´
を内蔵する管路３，４、高圧ガス源より供給されるガス
体を受け取り、前記混合室の上流側末端に導き、噴流と
してガス体を混合室内に放出する噴射用ジェット、混合
室５の下流側末端の開口部につながり、その混合室内へ
の噴射用ジェットからの高圧ガス体の噴射に伴って生じ
る負圧により吸引された前記微粉末と粒と前記ジェット
より噴射したガス体噴流とを混合し、固・気・混合の高
速流体として噴射するノズル部分６とからなる装置を使
用してもよく、この場合には最も好適な結果が得られ
る。
【００１６】両者の混合比は見かけ容積比において、二
硫化モリブデン微粉末：プラスチック粒を［２：１］〜
［１：２］の範囲内、特に、［１：１］の前後であるこ
とが好ましい。
硫化モリブデン微粉末：プラスチック粒を［２：１］〜
［１：２］の範囲内、特に、［１：１］の前後であるこ
とが好ましい。
【００１７】上記のような二硫化モリブデン微粉末とプ
ラスチック粒とが混合、浮遊している固・気・混合の高
圧ガス体を、加工物表面（摺動面）へ向けて噴射ノズル
から高速で噴射すると、二硫化モリブデン微粉末は加工
物表面に衝突付着し、プラスチック粒は表面に衝突する
と同時に反発して気体流と共に飛び去るが、その時、プ
ラスチック粒は二硫化モリブデン微粒子を加工物表面に
打ち込むと同時に擦り込み、これによって加工物表面と
の密着性の良好な二硫化モリブデン被膜が加工物表面に
形成される。更に、加工物表面に形成されつつある二硫
化モリブデン被膜の表面にプラスチック粒が衝突するこ
とにより、被膜を形成している二硫化モリブデン結晶の
配向、即ち、オリエンテーションが行われ、結晶底面と
摺動面とは平行に保持される。これらの現象は、二硫化
モリブデン微粉末とプラスチック粒とは物性（粒径、真
比重、弾性反撥力）が異なり、このような物性の異なる
二種類の物質が同一噴射装置により、ある気体圧力で同
一ノズルより噴射されたとき、それらの飛翔速度が異な
り、又物性の相違により表面に与える作用が異なること
によって生起されるのであり、本発明はこのような現象
を見出し、利用したものである。
ラスチック粒とが混合、浮遊している固・気・混合の高
圧ガス体を、加工物表面（摺動面）へ向けて噴射ノズル
から高速で噴射すると、二硫化モリブデン微粉末は加工
物表面に衝突付着し、プラスチック粒は表面に衝突する
と同時に反発して気体流と共に飛び去るが、その時、プ
ラスチック粒は二硫化モリブデン微粒子を加工物表面に
打ち込むと同時に擦り込み、これによって加工物表面と
の密着性の良好な二硫化モリブデン被膜が加工物表面に
形成される。更に、加工物表面に形成されつつある二硫
化モリブデン被膜の表面にプラスチック粒が衝突するこ
とにより、被膜を形成している二硫化モリブデン結晶の
配向、即ち、オリエンテーションが行われ、結晶底面と
摺動面とは平行に保持される。これらの現象は、二硫化
モリブデン微粉末とプラスチック粒とは物性（粒径、真
比重、弾性反撥力）が異なり、このような物性の異なる
二種類の物質が同一噴射装置により、ある気体圧力で同
一ノズルより噴射されたとき、それらの飛翔速度が異な
り、又物性の相違により表面に与える作用が異なること
によって生起されるのであり、本発明はこのような現象
を見出し、利用したものである。
【００１８】上記の点を更に詳述する。本加工方法を実
施したとき、混和された物質のうち、二硫化モリブデン
微粉末は、比重が大きいにしても粒径が小さいため、粒
子の断面積が大きいプラスチック粒より、一定速度まで
加速される時間は長い。それに対し、プラスチック粒は
その質量も軽く、一定速度まで容易に加速される。プラ
スチック粒が０．３ＭＰａ程度の圧縮空気圧力で噴射さ
れた場合、その速度は、噴射ガンノズル先端より１５０
ｍｍ程度に離れた位置で、秒速２００ｍ程度である。こ
れに対し、二硫化モリブデン微粉末は、空気噴流中では
加速に多少時間がかかり、噴流の外側に寄せられる傾向
にある。
施したとき、混和された物質のうち、二硫化モリブデン
微粉末は、比重が大きいにしても粒径が小さいため、粒
子の断面積が大きいプラスチック粒より、一定速度まで
加速される時間は長い。それに対し、プラスチック粒は
その質量も軽く、一定速度まで容易に加速される。プラ
スチック粒が０．３ＭＰａ程度の圧縮空気圧力で噴射さ
れた場合、その速度は、噴射ガンノズル先端より１５０
ｍｍ程度に離れた位置で、秒速２００ｍ程度である。こ
れに対し、二硫化モリブデン微粉末は、空気噴流中では
加速に多少時間がかかり、噴流の外側に寄せられる傾向
にある。
【００１９】プラスチック粒は衝突と同時に反発して飛
び去るが、二硫化モリブデン微粉末は加工物表面に容易
に付着し、更にあとから衝突してくるプラスチック粒で
打ち込まれ、擦り込まれることとなる。二硫化モリブデ
ン微粉末の平均粒径はプラスチック粒の平均粒径の８０
％以下、望ましくは５０％以下とするのが適当である。
この結果、以下の実施例、効果にも記載されているよう
な極めて良好な結果を得ることができる。尚、上記作
用、効果は加工物表面が清浄であり、かつ微細粗面であ
る場合は特に著しい。
び去るが、二硫化モリブデン微粉末は加工物表面に容易
に付着し、更にあとから衝突してくるプラスチック粒で
打ち込まれ、擦り込まれることとなる。二硫化モリブデ
ン微粉末の平均粒径はプラスチック粒の平均粒径の８０
％以下、望ましくは５０％以下とするのが適当である。
この結果、以下の実施例、効果にも記載されているよう
な極めて良好な結果を得ることができる。尚、上記作
用、効果は加工物表面が清浄であり、かつ微細粗面であ
る場合は特に著しい。
【００２０】又、本発明によるときは、二硫化モリブデ
ンの摩擦係数低減効果を発現させるために必要な条件、
即ちオリエンテーションと呼ばれる二硫化モリブデン結
晶底面と摺動面とを平行にさせる処理を同時に終了され
ることができる。そのため、本発明により成形された二
硫化モリブデン被膜の摩擦係数は初期段階から極めて低
く、例えばスパッタリング装置を用いて理想的な条件で
成膜され、別途オリエンテーションが行われた二硫化モ
リブデン被膜と同等以上の低摩擦係数を示し、二硫化モ
リブデンの理論的な摩擦係数であるμ＝０．０５に達す
る。更に微粉末及び粒の運動エネルギーのみを利用する
ため、樹脂等をバインダーとして潤滑被膜を形成する潤
滑剤組成物に比べ、被塗布物の材質による選択性はほと
んどない。また、加熱工程や溶剤等を必要としないた
め、被塗布物の材料特性に悪影響を及ぼさない。
ンの摩擦係数低減効果を発現させるために必要な条件、
即ちオリエンテーションと呼ばれる二硫化モリブデン結
晶底面と摺動面とを平行にさせる処理を同時に終了され
ることができる。そのため、本発明により成形された二
硫化モリブデン被膜の摩擦係数は初期段階から極めて低
く、例えばスパッタリング装置を用いて理想的な条件で
成膜され、別途オリエンテーションが行われた二硫化モ
リブデン被膜と同等以上の低摩擦係数を示し、二硫化モ
リブデンの理論的な摩擦係数であるμ＝０．０５に達す
る。更に微粉末及び粒の運動エネルギーのみを利用する
ため、樹脂等をバインダーとして潤滑被膜を形成する潤
滑剤組成物に比べ、被塗布物の材質による選択性はほと
んどない。また、加熱工程や溶剤等を必要としないた
め、被塗布物の材料特性に悪影響を及ぼさない。
【００２１】
【作用】真比重の大きい、二硫化モリブデン微粉末と真
比重の小さいプラスチック粒とを高圧ガス体中に混入、
浮遊させ、この高圧ガス体をノズルから加工物表面に噴
射することにより、二硫化モリブデン微粉末をプラスチ
ック粒によって加工物表面に打ち込むと同時に擦り込
み、これによって結晶配向された二硫化モリブデン被膜
を加工物表面に形成させる。
比重の小さいプラスチック粒とを高圧ガス体中に混入、
浮遊させ、この高圧ガス体をノズルから加工物表面に噴
射することにより、二硫化モリブデン微粉末をプラスチ
ック粒によって加工物表面に打ち込むと同時に擦り込
み、これによって結晶配向された二硫化モリブデン被膜
を加工物表面に形成させる。
【００２２】
【実施例１】各種粒径の二硫化モリブデンに、不飽和ポ
リエステル樹脂粒を二硫化モリブデン微粉末に対する容
積比をいろいろに変更して配合し、３０秒間ＳＰＣＣ軟
鋼板に図２に示す装置を用いてブラスト処理し、その結
果得られた被膜の状況を目視により判定した。その結果
を表１に示す。
リエステル樹脂粒を二硫化モリブデン微粉末に対する容
積比をいろいろに変更して配合し、３０秒間ＳＰＣＣ軟
鋼板に図２に示す装置を用いてブラスト処理し、その結
果得られた被膜の状況を目視により判定した。その結果
を表１に示す。
【表１】 表中の◎は、試料表面が銀色となり十分な二硫化モリブ
デン被膜が生成されることを示し、○は試料表面が薄い
灰銀色となり二硫化モリブデン被膜がある程度生成され
ることを示す。一方、△は未塗布のＳＰＣＣ板との比較
により成膜は確認される程度、×は未塗布のＳＰＣＣ板
との比較によっても成膜の確認が困難な状態を示す。高
圧ガス体としては圧力０．３ＭＰａの高圧空気を用い
た。ブラスト時間は３０秒である。
デン被膜が生成されることを示し、○は試料表面が薄い
灰銀色となり二硫化モリブデン被膜がある程度生成され
ることを示す。一方、△は未塗布のＳＰＣＣ板との比較
により成膜は確認される程度、×は未塗布のＳＰＣＣ板
との比較によっても成膜の確認が困難な状態を示す。高
圧ガス体としては圧力０．３ＭＰａの高圧空気を用い
た。ブラスト時間は３０秒である。
【００２３】
【実施例２】実施例１と同様な方法で、平均粒径１００
μｍの二硫化モリブデン微粉末に５０ｖｏｌ％の各粒径
の各種プラスチック粒を配合した場合の成膜状態に関し
て表１と同様に評価した結果を表２に示す。
μｍの二硫化モリブデン微粉末に５０ｖｏｌ％の各粒径
の各種プラスチック粒を配合した場合の成膜状態に関し
て表１と同様に評価した結果を表２に示す。
【表２】 判定方法そのほかは表１と同じである。なお▲は試料表
面が不均質となったものを示す。（光学顕微鏡により確
認した）
面が不均質となったものを示す。（光学顕微鏡により確
認した）
【００２４】
【実施例３】平均粒径１００μｍの二硫化モリブデン微
粉末５０部と、粒径０．２ｍｍから０．３ｍｍの不飽和
ポリエステル樹脂粒５０部からなり、潤滑剤を必要とす
る各種材料面に０．３ＭＰａの圧力で３０秒間ブラスト
処理することにより得られた二硫化モリブデン被膜の摩
擦係数を、新東科学株式会社製表面性試験機（ＴＹＰＥ
ＨＥＩＤＯＮ−１４Ｄ）で測定した結果を表３に示
す。さらに、未処理の各種材料の摩擦係数と、二硫化モ
リブデン微粉末をセーム革で擦り込んだ場合、エポキシ
樹脂をバインダーとした二硫化モリブデン乾性被膜で処
理した場合、スパッタリングにより二硫化モリブデンを
成膜した場合、の摩擦係数を比較例として表３に示す。
粉末５０部と、粒径０．２ｍｍから０．３ｍｍの不飽和
ポリエステル樹脂粒５０部からなり、潤滑剤を必要とす
る各種材料面に０．３ＭＰａの圧力で３０秒間ブラスト
処理することにより得られた二硫化モリブデン被膜の摩
擦係数を、新東科学株式会社製表面性試験機（ＴＹＰＥ
ＨＥＩＤＯＮ−１４Ｄ）で測定した結果を表３に示
す。さらに、未処理の各種材料の摩擦係数と、二硫化モ
リブデン微粉末をセーム革で擦り込んだ場合、エポキシ
樹脂をバインダーとした二硫化モリブデン乾性被膜で処
理した場合、スパッタリングにより二硫化モリブデンを
成膜した場合、の摩擦係数を比較例として表３に示す。
【表３】 試験条件は、相手材：ＳＵＪ １／１６inch球、荷重４
ＫＧ、滑り速度１ｍｍ／ｓ、滑り距離４０ｍｍで、５０
回目の平均摩擦係数を求めた。なお表中の不可とは、試
料が作成できないことを示す。表３に見られるように本
発明により得られた二硫化モリブデン被膜は、摩擦係数
が低く、比較例１，２，３より低い摩擦係数を示し、比
較例４の摩擦係数に匹敵する。さらに材料によっては比
較例４をしのぐ。
ＫＧ、滑り速度１ｍｍ／ｓ、滑り距離４０ｍｍで、５０
回目の平均摩擦係数を求めた。なお表中の不可とは、試
料が作成できないことを示す。表３に見られるように本
発明により得られた二硫化モリブデン被膜は、摩擦係数
が低く、比較例１，２，３より低い摩擦係数を示し、比
較例４の摩擦係数に匹敵する。さらに材料によっては比
較例４をしのぐ。
【００２５】
【発明の効果】本発明によるときは、スパッタリング装
置やジエットコーティング装置等の複雑かつ高価な装置
を使用することなく、経済的かつ容易に前述の装置でな
ければなし得なかった特性を持つ二硫化モリブデン被膜
を容易に形成できる。さらに、本発明で得られる二硫化
モリブデン被膜は、加工物の材質、形状、寸法制約を受
けにくい点で、前述の装置で得られる二硫化モリブデン
被膜をしのぐ。更に、本発明によるときは、低摩擦発現
の為の結晶配向、即ちオリエンテーションを別途行う必
要はなく、二硫化モリブデン被膜形成直後から低摩擦を
発現できる。 又、本発明によれば、形成される二硫化モ
リブデン被膜の厚さを制御することも可能で、そのため
超精密部品、例えば精密ベアリングレースの潤滑剤被膜
等など、その潤滑剤被膜厚さの許容限界が厳密であるよ
うな部品にも適用することが出来る。更に、固体潤滑剤
被膜を形成するには、潤滑材を結合剤・溶剤と混合して
スプレー方式で行うことも一般的であるが、そのような
溶剤の使用が好ましくない材料、即ちゴム・プラスチッ
ク等の材料に対しても容易に二硫化モリブデン被膜を形
成することが出来る。更に又、本発明によれば、例えば
航空機・宇宙機器に使用される機械部品の摺動面など、
超高真空領域、高温領域での摺動部品、腐食性雰囲気中
等一般のグリスや油などでは潤滑不可能で固体潤滑剤の
みが使用可能な摺動部分等に二硫化モリブデン被膜を確
実に形成できる。
置やジエットコーティング装置等の複雑かつ高価な装置
を使用することなく、経済的かつ容易に前述の装置でな
ければなし得なかった特性を持つ二硫化モリブデン被膜
を容易に形成できる。さらに、本発明で得られる二硫化
モリブデン被膜は、加工物の材質、形状、寸法制約を受
けにくい点で、前述の装置で得られる二硫化モリブデン
被膜をしのぐ。更に、本発明によるときは、低摩擦発現
の為の結晶配向、即ちオリエンテーションを別途行う必
要はなく、二硫化モリブデン被膜形成直後から低摩擦を
発現できる。 又、本発明によれば、形成される二硫化モ
リブデン被膜の厚さを制御することも可能で、そのため
超精密部品、例えば精密ベアリングレースの潤滑剤被膜
等など、その潤滑剤被膜厚さの許容限界が厳密であるよ
うな部品にも適用することが出来る。更に、固体潤滑剤
被膜を形成するには、潤滑材を結合剤・溶剤と混合して
スプレー方式で行うことも一般的であるが、そのような
溶剤の使用が好ましくない材料、即ちゴム・プラスチッ
ク等の材料に対しても容易に二硫化モリブデン被膜を形
成することが出来る。更に又、本発明によれば、例えば
航空機・宇宙機器に使用される機械部品の摺動面など、
超高真空領域、高温領域での摺動部品、腐食性雰囲気中
等一般のグリスや油などでは潤滑不可能で固体潤滑剤の
みが使用可能な摺動部分等に二硫化モリブデン被膜を確
実に形成できる。
【００２６】
【図１】本発明を説明するための、一部を破断した説明
図である。
図である。
【図２】他の装置を示す慨略図である。
１ 二硫化モリブデン微粉末容器 ２ プラスチック粒容器 ３ 流量調整装置を内蔵する管路 ４ 流量調整装置を内蔵する管路 ４´ 流量調整装置（板バルブ） ５ 混合室 ６ ノズル部分 ７ 混合用容器 ８ 噴射ガン ９ 加工物 １０ 回収ホッパー １１ 回収ダクト １２ ブロワー １３ 回収槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柏谷 智 岐阜県岐阜市古市場東町田97 シャトー 岐大Ｂ217 (72)発明者 佐藤 眞一 東京都小金井市前原町１丁目16番地15号 Ｃ―12 (56)参考文献 特開 昭64−43364（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−90648（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B05B 7/04 B05D 5/08
Claims (3)
- 【請求項１】 平均粒径５０μｍ〜１００μｍの二硫化
モリブデン微粉末と平均粒径０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの
構造用プラスチック粒とを見かけ容積比２：１乃至１．
２の範囲内で均一に混合した混合物を、０．２ＭＰａ乃
至０．５ＭＰａの圧力の高圧ガスによって、ノズルから
加工物表面に向って噴射し、二硫化モリブデン微粉末を
加工物表面に付着させると共に、プラスチック粒を形成
されつつある二硫化モリブデン被膜に衝突飛散させるこ
とにより、加工物表面に低摩擦を発現する結晶配向され
た二硫化モリブデン被膜を形成させることを特徴とする
固体潤滑剤被膜形成方法。 - 【請求項２】 二硫化モリブデン微粉末とプラスチック
粒とをそれぞれ異なった容器に収納し、それぞれ異なっ
た経路により混合用容器に導き、噴射ガン中の噴射ジェ
ットから噴射される高圧ガス流に伴って生じる負圧によ
り前記微粉末及び粒を前記混合用容器から噴射ガンの混
合室内に吸引・混合しこれらを前記高圧ガスに乗せて噴
射ノズルより加工物表面に噴射することを特徴とする請
求項１に記載の固体潤滑剤被膜形成方法。 - 【請求項３】 二硫化モリブデン微粉末とプラスチック
粒とをそれぞれ別々に収納する一対の容器１，２、これ
ら容器１，２よりそれぞれに収納した微粉末及び粒を混
合室上流側の受け取り口に導く流量調整装置を内蔵する
管路３，４、高圧ガス源より供給されるガス体を受け取
り前記混合室の上流側末端に導き噴流としてガス体を混
合室内に放出する噴射用ジェット、混合室５の下流側末
端の開口部につながりその混合室内への噴射用ジェット
からの高圧ガス体の噴射に伴って生じる負圧により吸引
された前記微粉末と粒と前記ジェットより噴射したガス
体噴流とを混合し固・気・混合の高速流体として噴射す
るノズル部分６、とからなることを特徴とする請求項１
記載の方法を実施するための装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20158194A JP3267453B2 (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 固体潤滑剤被膜形成方法及びそれを実施するための装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20158194A JP3267453B2 (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 固体潤滑剤被膜形成方法及びそれを実施するための装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08196951A JPH08196951A (ja) | 1996-08-06 |
| JP3267453B2 true JP3267453B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=16443434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20158194A Expired - Fee Related JP3267453B2 (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 固体潤滑剤被膜形成方法及びそれを実施するための装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3267453B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4844914B2 (ja) * | 2003-12-08 | 2011-12-28 | 大東潤滑株式会社 | 二硫化モリブデンによる潤滑層の生成方法 |
| JP5885531B2 (ja) * | 2012-02-16 | 2016-03-15 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関のピストン |
| CN104056742B (zh) * | 2014-06-13 | 2016-04-13 | 苏州市金翔钛设备有限公司 | 雾化配比式多入口介质喷射器 |
| CN110152904B (zh) * | 2019-06-12 | 2024-07-09 | 薛德刚 | 一种喷射气凝胶、纤维与粘结剂混合料的系统装置及方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3725552A1 (de) * | 1987-08-01 | 1989-02-09 | Hoechst Ag | Spruehkopf zum applizieren eines mehrkomponentenmaterials mittels gas |
| JPH0728927Y2 (ja) * | 1989-12-28 | 1995-07-05 | 三菱重工業株式会社 | 無機粉体複合樹脂コーティング装置 |
-
1994
- 1994-08-04 JP JP20158194A patent/JP3267453B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08196951A (ja) | 1996-08-06 |
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