JP5449868B2 - 固体潤滑剤被覆金属板の製造装置および製造方法 - Google Patents
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Description
固体潤滑剤被覆金属板の製造装置および製造方法は、静電塗布法によって固体潤滑剤被覆金属板を製造する製造装置および製造方法である。ここで、静電塗布法とは、固体潤滑剤を加熱して溶融状態とし、その溶融状態の固体潤滑剤を金属板の表面に静電作用を利用して塗布する塗布方法で、金属板の表面(片面または両面)に固体潤滑剤からなる固体潤滑剤被覆層が形成される。
固体潤滑剤の化学的組成に特に制限はないが、静電塗布法による固体潤滑剤被覆金属板の製造装置では、製造装置の部品として樹脂部品を使うことがあり、加熱温度が120℃を超える場合には、部品に高耐熱性樹脂やセラミックスを使わなければならなくなるので、固体潤滑剤の融解ピーク温度は120℃以下であることが好ましい。
図1、図2に示すように、製造装置1は、塗布ノズル2と、潤滑剤供給流路3と、加熱ヒータ4とを備える。
塗布ノズル2は、搬送される正の電荷を持った金属板10に向けて、負の電荷を持った溶融状態の固体潤滑剤Lを噴出させるためのものである。
そして、塗布ノズル2は、金属板10と対向する位置に設置されるヘッド5と、ヘッド5の内部に形成され金属板10側に開口して溶融状態の固体潤滑剤Lを金属板10に向けて噴出させる噴出流路6と、噴出流路6に連通して噴出流路6に溶融状態の固体潤滑剤Lを供給する潤滑剤供給管7と、噴出流路6に供給される溶融状態の固体潤滑剤Lに負の電荷を印加する電極8とを有する。また、潤滑剤供給管7および電極8は、ヘッド5の側部に噴出流路6に連通するように配置されている。図面では、潤滑剤供給管7と電極8が、互いに対向する側部に配置されているが、同一の側部に配置されていてもよい。
潤滑剤供給流路3は、潤滑剤供給管7と連通し、溶融手段によって溶融状態となった固体潤滑剤Lを潤滑剤供給管7に供給するもので、例えば、電気絶縁物であるゴム等からなるパイプで構成される。なお、潤滑剤供給流路3の端部を、潤滑剤供給管7として使用してもよい。溶融手段は、固体潤滑剤Lを融解ピーク温度以上に加熱して溶融状態にするもので、例えば、電熱ヒータ等である。
加熱ヒータ4は、塗布ノズル2およびヘッド部5b付近の潤滑剤供給管7を加熱して、噴出流路6および潤滑剤供給管7内の固体潤滑剤Lの溶融状態を維持するためのもので、具体的には、塗布ノズル2のヘッド5および潤滑剤供給管7の温度を固体潤滑剤Lの融解ピーク温度以上に保温するためのもので、塗布ノズル2と金属板10の間に、塗布ノズル2の長さB方向に並行して設けられ、かつ、塗布ノズル2との間で放電による短絡が生じない位置に設けられる。また、加熱ヒータ4は、塗布ノズル2の片側(潤滑剤供給管7接続側)または両側に設けられている。
図2に示すように、固体潤滑剤被覆金属板12の製造方法は、前記製造装置1を用い、加熱ヒータ4で塗布ノズル2を所定温度に加熱しながら、塗布ノズル2から金属板10に向けて溶融状態の固体潤滑剤Lを噴出させることで、金属板10の表面に固体潤滑剤被覆層11を形成することを特徴とする。
(実施例)
図1、図2に示す製造装置を使用し、アルミニウム板(幅150mm、長さ200mm)に対し固体潤滑剤の静電塗布を実施した。
潤滑剤供給流路は、内径6mmのステンレス製パイプで構成し、固体潤滑剤を溶解(80℃で加熱溶解)、保持(70℃保持)できる潤滑剤タンクを備えるものを使用した。そして、パイプ外側を電熱ヒータで被覆して、潤滑剤タンクから送液される固体潤滑剤の温度が70℃に保持できるようにした。
加熱ヒータを取り付けないことを除いて、実施例に準じた方法、装置にて、アルミニウム板の片面に固体潤滑剤を静電塗布した。
(比較例2)
赤外線ヒータの取り付け位置(距離D1)が100mm未満であることを除いて、実施例に準じた方法、装置にて、アルミニウム板の片面に固体潤滑剤を静電塗布した。
また、比較例1においては、固体潤滑剤の供給直後、および、電圧印加を開始した直後は、固体潤滑剤のミスト化ができた。しかしながら、すぐにヘッド(塗布ノズル)への固体潤滑剤の凝固付着が始まり、間もなく潤滑剤供給管(塗布ノズル)内で固体潤滑剤が凝固し、塗布ノズルが閉塞した。その結果、アルミニウム板の表面に固体潤滑剤被覆層を形成することができなかった。
比較例2においては、電圧印加直後に赤外線ヒータと塗布ノズルとの間に放電による短絡が発生し、固体潤滑剤の霧化ができず、アルミニウム板の表面に固体潤滑剤被覆層を形成することができなかった。
2 塗布ノズル
3 潤滑剤供給流路
4 加熱ヒータ
5 ヘッド
6 噴出流路
7 潤滑剤供給管
8 電極
9 シム
10 金属板
11 固体潤滑剤被覆層
12 固体潤滑剤被覆金属板
13 インダクトバー
14 固定ネジ
L 固体潤滑剤
Claims (3)
- 静電塗布法によって固体潤滑剤被覆金属板を製造する固体潤滑剤被覆金属板の製造装置であって、
搬送される正の電荷を持った金属板と対向する位置に設置される電気絶縁物からなるヘッドと、前記ヘッドの内部に形成され前記金属板側に開口して溶融状態の前記固体潤滑剤を噴出させる噴出流路と、前記噴出流路に連通して溶融状態の前記固体潤滑剤を供給する電気絶縁物からなる潤滑剤供給管と、前記噴出流路に供給される溶融状態の前記固体潤滑剤に負の電荷を印加する電極とを有する塗布ノズルと、
前記潤滑剤供給管に連通して、溶融手段によって溶融状態となった前記固体潤滑剤を供給する潤滑剤供給流路と、
前記塗布ノズルと前記金属板の間に前記塗布ノズルと並行して設けられ、かつ、前記塗布ノズルとの間で放電による短絡が生じない位置に設けられ、前記塗布ノズルからの距離D1が100〜150mmである加熱ヒータとを備えることを特徴とする固体潤滑剤被覆金属板の製造装置。 - 前記加熱ヒータの有効長さは、前記塗布ノズルの長さと同等以上であることを特徴とする請求項1に記載の固体潤滑剤被覆金属板の製造装置。
- 静電塗布法によって固体潤滑剤被覆金属板を製造する固体潤滑剤被覆金属板の製造方法であって、
請求項1または請求項2に記載された固体潤滑剤被覆金属板の製造装置を用い、前記加熱ヒータで前記塗布ノズルをJISK7121に準拠して測定された前記固体潤滑剤の融解ピーク温度以上、かつ、JISK7201に準拠して測定された前記ヘッドおよび前記潤滑剤供給管を構成する電気絶縁物の連続使用温度以下に加熱しながら、前記塗布ノズルから前記金属板に向けて溶融状態の前記固体潤滑剤を噴出させることで、前記金属板の表面に固体潤滑剤被覆層を形成することを特徴とする固体潤滑剤被覆金属板の製造方法。
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