JP7263154B2 - Humidifier and processing system for cold drawing - Google Patents
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Description
本発明は、潤滑皮膜を有する金属材料の冷間引抜加工に関する。 The present invention relates to cold drawing of metal materials having a lubricating coating.
冷間伸線加工及び冷間抽伸加工等の冷間引抜加工は、ダイスを通して、管、棒、線といった長尺の金属材料の断面積を縮小させたり断面形状を変化させたりする技術である。冷間引抜加工は、金属材料への疵(焼付き等)の発生防止、ダイスの寿命向上、及び引抜速度向上といった目的で、予め金属材料を潤滑処理してから実施するのが通常である。 Cold drawing, such as cold wire drawing and cold drawing, is a technique for reducing the cross-sectional area or changing the cross-sectional shape of a long metal material such as a tube, bar, or wire through a die. Cold drawing is usually performed after lubricating the metal material in advance for the purpose of preventing the occurrence of flaws (such as seizure) on the metal material, improving the life of the die, and improving the drawing speed.
潤滑処理の方法として、処理効率を向上させるため、金属材料をコイル状にして金属材料に潤滑皮膜処理剤を接触させ、乾燥することで潤滑皮膜を形成する方法が知られている。しかしながら、金属材料をコイル状にした状態では、金属材料同士が接触している箇所に潤滑皮膜処理剤が行き届かないため、潤滑皮膜の未付着部(「皮膜欠陥」ともいう。)が生じる。潤滑皮膜の未付着部が残存した状態で冷間引抜加工を実施すると、当該未付着部を起点として金属材料に疵が発生するという問題がある。 As a lubricating treatment method, in order to improve treatment efficiency, a method is known in which a metallic material is coiled, a lubricating film treatment agent is brought into contact with the metallic material, and a lubricating film is formed by drying. However, when the metal material is coiled, the lubricating film treating agent does not reach the places where the metal materials are in contact with each other, so there are areas where the lubricating film is not adhered (also referred to as "film defects"). If cold drawing is performed in a state in which the lubricating film is not adhered to the part, there is a problem that the metal material is damaged starting from the non-adhered part.
このような疵の発生を抑制するために、潤滑皮膜処理剤を接触させ、乾燥を行ったコイル状の金属材料を繰り出しながら、連続的に冷間引抜加工を実施する際、ダイスに通す直前で、更に粉末潤滑剤を潤滑皮膜を有する金属材料に付着させることが通常である。 In order to suppress the occurrence of such flaws, a lubricating film treatment agent is brought into contact with the dried coiled metal material, and while the coiled metal material is fed out, the cold drawing process is continuously performed immediately before passing through the die. In addition, it is common to apply a powder lubricant to the metal material having a lubricating film.
特開昭62-161418号公報(特許文献1)には、鋼線を伸線する際に、予めコイル状にして浸漬法により、酸洗→水洗→皮膜処理(石灰石鹸液処理、又はリン酸塩処理→石灰石鹸液処理)→乾燥の工程で潤滑処理を行った後、粉末潤滑剤を用いて伸線することが記載されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-161418 (Patent Document 1) describes that when drawing a steel wire, it is coiled in advance and is subjected to pickling → water washing → film treatment (lime soap solution treatment or phosphoric acid treatment) by an immersion method. It describes that wire drawing is performed using a powder lubricant after performing a lubrication treatment in the process of salt treatment→lime soap solution treatment)→drying.
特開2000-345361号公報(特許文献2)には、鉄、鋼、ステンレス鋼、クロム鋼、モリブデン鋼、チタン鋼または他の金属の線材、棒材、パイプ材等の金属材料は、酸洗、もしくは機械的に脱スケールした後、リン酸塩被膜、硼酸塩被膜、蓚酸塩被膜または石灰石鹸被膜の前処理を施してから、必要に応じて乾式潤滑剤、水溶性潤滑剤、または油性潤滑剤等を用いて引き抜き加工されることが記載されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-345361 (Patent Document 2) discloses that metal materials such as iron, steel, stainless steel, chromium steel, molybdenum steel, titanium steel or other metal wires, bars, and pipes are pickled. or mechanical descaling followed by pretreatment of phosphate, borate, oxalate or lime soap coating followed by dry lubricant, water soluble lubricant or oil based lubricant as required It is described that drawing is performed using an agent or the like.
粉末潤滑剤を扱う場合、粉塵が発生して作業環境が悪化しやすいという問題がある。また、粉末潤滑剤が潤滑皮膜を有する金属材料に過剰に付着すると、過剰引き込みによって潤滑皮膜を有する金属材料の外観が悪化するという問題も生じる。このため、粉末潤滑剤を使用することなく、冷間引抜加工時、潤滑皮膜を有する金属材料に疵が発生するのを防止できることが望ましい。 When handling powdered lubricants, there is a problem that dust is generated and the work environment tends to deteriorate. Moreover, when the powder lubricant adheres excessively to the metal material having the lubricating film, there is also a problem that the appearance of the metal material having the lubricating film deteriorates due to excessive entrainment. Therefore, it is desirable to be able to prevent the occurrence of flaws in metal materials having a lubricating film during cold drawing without using a powder lubricant.
上記事情に鑑み、本発明は一実施形態において、粉末潤滑剤を使用することなく、冷間引抜加工時に潤滑皮膜を有する金属材料に疵が発生するのを防止可能な装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an apparatus capable of preventing flaws from occurring in a metal material having a lubricating film during cold drawing without using a powder lubricant. and
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、冷間引抜加工する前に、潤滑皮膜を有する金属材料と接触させる空気を加湿することで、粉末潤滑剤を使用することなく、冷間引抜加工時に潤滑皮膜を有する金属材料に疵が発生するのを防止できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors found that by humidifying the air that is brought into contact with the metal material having a lubricating film before cold drawing, it is possible to achieve the above without using a powder lubricant. The inventors have also found that it is possible to prevent the occurrence of flaws in a metal material having a lubricating film during cold drawing, and have completed the present invention.
本発明は例示的に以下のように特定される。
[1]
冷間引抜加工する前に、潤滑皮膜を有する金属材料と接触させる空気を加湿することを特徴とする冷間引抜加工用加湿装置。
[2]
潤滑皮膜を有する金属材料と接触させる空気を、70~100%RHの湿度、5~40℃となるように加湿することを特徴とする[1]に記載の冷間引抜加工用加湿装置。
[3]
[1]に記載の冷間引抜加工用加湿装置と、潤滑皮膜を有する金属材料を冷間引抜加工する加工装置と、を備える加工システム。
The invention is exemplarily specified as follows.
[1]
1. A humidifier for cold drawing, characterized by humidifying air to be brought into contact with a metal material having a lubricating film before cold drawing.
[2]
The humidifying apparatus for cold drawing according to [1], wherein the air to be brought into contact with the metal material having the lubricating film is humidified to a humidity of 70 to 100% RH and 5 to 40°C.
[3]
[1] A processing system comprising the humidifying device for cold drawing according to [1] and a processing device for cold drawing a metal material having a lubricating film.
本発明の一実施形態に係る冷間引抜加工用加湿装置を使用することで、粉末潤滑剤を使用することなく、冷間引抜加工時、潤滑皮膜を有する金属材料に焼付き等の疵が発生するのを防止することができるようになる。 By using the humidifying device for cold drawing according to one embodiment of the present invention, defects such as seizure occur in the metal material having a lubricating film during cold drawing without using a powder lubricant. You will be able to prevent
以下、冷間引抜加工用加湿装置及び加工システムを含む本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、その要旨を含む範囲で任意に変更可能であり、下記の実施形態に限定されない。 Embodiments of the present invention, including cold drawing humidifiers and processing systems, are described in detail below. In addition, the present invention can be arbitrarily changed within the scope including the gist thereof, and is not limited to the following embodiments.
(1.金属材料)
本発明に係る金属材料の材質としては、特に制限されないが、例えば、鉄、鋼、合金鋼(例:ステンレス鋼、クロムモリブデン鋼)、銅又は銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金、チタン又はチタン合金等の金属材料が挙げられる。
(1. Metal material)
The material of the metal material according to the present invention is not particularly limited. metal materials.
本発明に係る金属材料の形状としては、冷間引抜加工に適した形状であれば特に制限はないが、例えば、管、棒及び線といった長尺形状が挙げられる。 The shape of the metal material according to the present invention is not particularly limited as long as it is a shape suitable for cold drawing, and examples thereof include elongated shapes such as tubes, bars and wires.
本発明に係る金属材料は潤滑皮膜を有する。典型的には、当該金属材料には潤滑皮膜の未付着部が存在するが、潤滑皮膜の未付着部が存在しなくてもよい。潤滑皮膜としては、公知の任意の潤滑皮膜を採用でき、特に制限されないが、典型的には無機塩及び滑剤を含有する潤滑皮膜が挙げられる。潤滑皮膜は単層でもよく、2層以上の多層構造でもよい。 A metal material according to the present invention has a lubricating film. Typically, the metal material has a portion where the lubricating film is not adhered, but the portion where the lubricating film is not adhered may not exist. Any known lubricating coating can be used as the lubricating coating, and there is no particular limitation, but lubricating coatings typically containing inorganic salts and lubricants can be mentioned. The lubricating coating may be a single layer or may have a multi-layer structure of two or more layers.
無機塩としては、ホウ酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩、及びタングステン酸塩等の水溶性無機塩が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上組み合わせてもよい。これらの水溶性無機塩の塩としては、例えば、アルカリ金属塩(ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等)、アンモニウム塩等を挙げることができる。なお、リン酸塩は、トリポリリン酸、メタリン酸、ピロリン酸などの縮合リン酸の塩も包含する。なお、本明細書において「水溶性」とは、室温(25℃)での水への溶解度{水100gに溶ける溶質の質量(g)}が少なくとも1gであり、好ましくは10g以上であることを意味する。 Inorganic salts include water-soluble inorganic salts such as borates, phosphates, silicates, and tungstates. These may be used alone or in combination of two or more. Salts of these water-soluble inorganic salts include, for example, alkali metal salts (sodium salt, potassium salt, lithium salt, etc.), ammonium salts and the like. Phosphates also include salts of condensed phosphoric acid such as tripolyphosphoric acid, metaphosphoric acid and pyrophosphoric acid. In this specification, the term “water-soluble” means that the solubility in water at room temperature (25° C.) {mass (g) of solute dissolved in 100 g of water} is at least 1 g, preferably 10 g or more. means.
滑剤としては、例えば、ワックス、ポリテトラフルオロエチレン、脂肪酸石鹸、脂肪酸金属石鹸、脂肪酸アマイド、有機酸のアルカリ土類金属塩、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラファイト、メラミンシアヌレート、層状構造アミノ酸化合物及び層状粘土鉱物が挙げられる。この中でも、ワックス、ポリテトラフルオロエチレン、脂肪酸石鹸、脂肪酸金属石鹸、脂肪酸アマイド、有機酸のアルカリ土類金属塩、メラミンシアヌレート、層状構造アミノ酸化合物及び層状粘土鉱物がより好ましい。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上組み合わせてもよい。 Examples of lubricants include waxes, polytetrafluoroethylene, fatty acid soaps, fatty acid metal soaps, fatty acid amides, alkaline earth metal salts of organic acids, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, graphite, melamine cyanurate, and layered structure amino acid compounds. and layered clay minerals. Among these, waxes, polytetrafluoroethylene, fatty acid soaps, fatty acid metal soaps, fatty acid amides, alkaline earth metal salts of organic acids, melamine cyanurate, layered structure amino acid compounds and layered clay minerals are more preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
ここで、ワックスとしては、具体例として、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリプロピレンワックス、カルナバワックスが挙げられる。ワックスの融点は特に限定されないが、60~120℃であることが好ましく、60℃~80℃であることがより好ましい。また、脂肪酸石鹸としては、具体例として、ミリスチン酸ナトリウム、ミリスチン酸カリウム、パルミチン酸ナトリウム、パルミチン酸カリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウムが挙げられる。また、脂肪酸金属石鹸としては、具体例として、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸リチウムが挙げられる。また、脂肪酸アマイドは脂肪酸を2つ有するアミド化合物であり、具体例として、エチレンビスラウリン酸アマイド、エチレンビスステアリン酸アマイド、エチレンビスベヘン酸アマイド、N-N’-ジステアリルアジピン酸アマイド、エチレンビスオレイン酸アマイド、エチレンビスエルカ酸アマイド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アマイド、N-N’-ジオレイルアジピン酸アマイドが挙げられる。また、有機酸のアルカリ土類金属塩としては、具体例として、シュウ酸カルシウム、シュウ酸バリウム、リンゴ酸カルシウム、リンゴ酸バリウム、コハク酸カルシウム、コハク酸バリウム、グルタル酸カルシウム、グルタル酸バリウム、クエン酸カルシウム、クエン酸バリウム、酒石酸カルシウム、酒石酸バリウムが挙げられる。また、層状構造アミノ酸化合物は、分子構造内に炭素数11以上の炭化水素基を有するアミノ酸もしくはその誘導体である。具体例として、N-ラウロイル-L-リジン[C11H23CONH(CH2)4CH(NH2)COOH]が挙げられる。層状粘土鉱物としては、スメクタイト群、バーミキュライト群、雲母群、脆雲母群、パイロフィライト群、カオリナイト群の天然品もしくは合成品が挙げられる。より詳しく具体例を挙げると、スメクタイト群ではモンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、鉄サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチブンサイト、バーミキュライト群ではdi.バーミキュライト、tri.バーミキュライト、雲母群では白雲母、パラゴナイト、イライト、フロゴパイト、黒雲母、紅雲母、レピドライト、脆雲母群ではマーガライト、クリントナイト、パイロフィライト群ではパイロフィライト、滑石、カオリナイト群ではカオリナイト、ディッカイト、ナクライト、ハロイサイト、クリソタイル、リザルダイト、アンチゴライトが挙げられる。また、これらの層状粘土鉱物は有機処理を行うことで層間に有機変性剤が導入されていても良い。有機変性剤はアルキルアミン又はアルキル四級アンモニウム塩であって具体例としてステアリルジメチルアミン、ジステアリルアミン、ジステアリルジメチルアミン、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライドが挙げられる。 Specific examples of the wax include polyethylene wax, paraffin wax, microcrystalline wax, polypropylene wax, and carnauba wax. Although the melting point of the wax is not particularly limited, it is preferably 60 to 120°C, more preferably 60 to 80°C. Specific examples of fatty acid soaps include sodium myristate, potassium myristate, sodium palmitate, potassium palmitate, sodium stearate and potassium stearate. Specific examples of fatty acid metal soaps include calcium stearate, zinc stearate, barium stearate, magnesium stearate, and lithium stearate. Further, the fatty acid amide is an amide compound having two fatty acids, and specific examples include ethylenebislauric acid amide, ethylenebisstearic acid amide, ethylenebisbehenic acid amide, NN'-distearyladipic acid amide, ethylenebis Oleic acid amide, ethylene bis erucic acid amide, hexamethylene bis oleic acid amide, NN'-dioleyl adipic acid amide. Specific examples of alkaline earth metal salts of organic acids include calcium oxalate, barium oxalate, calcium malate, barium malate, calcium succinate, barium succinate, calcium glutarate, barium glutarate, citric acid, calcium acid, barium citrate, calcium tartrate, and barium tartrate. A layered structure amino acid compound is an amino acid or derivative thereof having a hydrocarbon group with 11 or more carbon atoms in its molecular structure. A specific example is N-lauroyl-L-lysine [C 11 H 23 CONH(CH 2 ) 4 CH(NH 2 )COOH]. Layered clay minerals include natural products and synthetic products of the smectite group, vermiculite group, mica group, brittle mica group, pyrophyllite group, and kaolinite group. More detailed examples include montmorillonite, beidellite, nontronite, saponite, iron saponite, hectorite, sauconite, stevensite, and di. vermiculite, tri. vermiculite, muscovite, paragonite, illite, phlogopite, biotite, lepidolite, and lepidolite in the mica group; margarite and clintonite in the brittle mica group; pyrophyllite, talc in the pyrophyllite group; Dickite, nacrite, halloysite, chrysotile, lizardite, and antigorite. Further, these layered clay minerals may be subjected to an organic treatment to introduce an organic modifier between the layers. The organic modifier is an alkylamine or alkyl quaternary ammonium salt, and specific examples include stearyldimethylamine, distearylamine, distearyldimethylamine, stearyltrimethylammonium chloride, and distearyldimethylammonium chloride.
潤滑皮膜は、無機塩及び滑剤を含有する潤滑皮膜処理剤を用いた湿式皮膜処理により形成することができる。また、湿式皮膜処理は処理効率を向上させるため、金属材料をコイル状に巻いた状態又は束ねた状態で行ってもよい。湿式皮膜処理により、潤滑皮膜を金属材料の表面又は表面上に形成する方法は、特に限定されるものではないが、浸漬法、フローコート法、スプレー法、又はこれらの組み合わせを挙げることができる。湿式皮膜処理を実施後は、乾燥工程を行うことが望ましい。 The lubricating coating can be formed by wet coating treatment using a lubricating coating treatment agent containing an inorganic salt and a lubricant. Moreover, in order to improve the treatment efficiency, the wet coating treatment may be performed while the metal material is coiled or bundled. The method for forming a lubricating film on the surface or surface of a metal material by wet coating treatment is not particularly limited, but includes dipping, flow coating, spraying, or a combination thereof. After performing the wet coating treatment, it is desirable to perform a drying process.
潤滑皮膜処理剤は、液体媒体である水に、無機塩、滑剤、及び他の成分を適宜混合することにより製造可能である。混合は、プロペラ攪拌、ホモジナイザー等の一般的な方法で行われる。潤滑皮膜処理剤に添加できる他の成分としては、例えば、樹脂成分、水溶性防錆剤、粘度調整剤、インヒビター、及びpH調整剤が挙げられる。 The lubricating film treatment agent can be produced by appropriately mixing an inorganic salt, a lubricant, and other ingredients with water, which is a liquid medium. Mixing is performed by general methods such as propeller stirring and homogenizer. Other components that can be added to the lubricating film treating agent include, for example, resin components, water-soluble rust inhibitors, viscosity modifiers, inhibitors, and pH modifiers.
樹脂成分は、バインダー作用、金属材料と皮膜の密着性向上、増粘作用によるレベリング性の付与、分散成分の安定化、バリア性の向上を目的として添加することができる。ここで用いられる樹脂成分は、皮膜形成性を有するものであれば特に制限はなく、一般的には水に溶解させた状態もしくは水に分散させた状態で供給されている。樹脂成分の具体例としては、例えば、ビニル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、セルロース誘導体、ポリマレイン酸、ポリオレフィン、ポリエステルが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上組み合わせてもよい。 The resin component can be added for the purpose of acting as a binder, improving the adhesion between the metal material and the film, imparting leveling properties by thickening action, stabilizing the dispersed components, and improving barrier properties. The resin component used here is not particularly limited as long as it has a film-forming property, and is generally supplied in a state dissolved or dispersed in water. Specific examples of resin components include vinyl resins, acrylic resins, epoxy resins, urethane resins, phenol resins, cellulose derivatives, polymaleic acid, polyolefins, and polyesters. These may be used alone or in combination of two or more.
粘度調整剤は、レベリング性及びチクソ性を付与する等の目的で添加することができる。粘度調整剤としては、具体例として、モンモリロナイト、ソーコナイト、バイデライト、ヘクトライト、ノントロナイト、サポナイト、鉄サポナイト及びスチブンサイト等のスメクタイト系粘土鉱物や微粉シリカ、ベントナイト、カオリン等の無機系の増粘剤が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上組み合わせてもよい。 A viscosity modifier can be added for the purpose of imparting leveling properties and thixotropy. Specific examples of viscosity modifiers include smectite clay minerals such as montmorillonite, sauconite, beidellite, hectorite, nontronite, saponite, iron saponite, and stevensite, and inorganic thickeners such as finely divided silica, bentonite, and kaolin. is mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
水溶性防錆剤及びインヒビターは、耐食性を向上させる目的で添加することができる。水溶性防錆剤及びインヒビターの具体例として、オレイン酸、ダイマー酸、酒石酸、クエン酸等の各種有機酸、EDTA、NTA、HEDTA、DTPA等の各種キレート剤、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン、p-t-ブチル安息香酸のアミン塩類等、カルボン酸アミン塩、2塩基酸アミン塩基、アルケニルコハク酸及びその水溶性塩とアミノテトラゾール及びその水溶性塩の併用等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上組み合わせてもよい。 Water-soluble rust inhibitors and inhibitors can be added for the purpose of improving corrosion resistance. Specific examples of water-soluble rust inhibitors and inhibitors include various organic acids such as oleic acid, dimer acid, tartaric acid, and citric acid; various chelating agents such as EDTA, NTA, HEDTA, and DTPA; alkanolamines such as triethanolamine; Amine salts of -t-butylbenzoic acid, carboxylic acid amine salts, dibasic acid amine bases, combined use of alkenylsuccinic acid and its water-soluble salts with aminotetrazole and its water-soluble salts, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
pH調整剤は、液の安定性を高めるために添加することができる。具体例として、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上組み合わせてもよい。 A pH adjuster can be added to enhance the stability of the liquid. Specific examples include lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide. These may be used alone or in combination of two or more.
金属材料に対して湿式皮膜処理を実施する前に、焼鈍等により成長した酸化スケールや各種の汚れ(油など)を除去することを目的とした清浄化処理を行うことが好ましい。具体的には、ショットブラスト、サンドブラスト、ウェットブラスト、ピーリング、脱脂及び酸洗よりなる群から選ばれる少なくとも1種類の清浄化処理を行うことが好ましい。清浄化処理は、1種類のみを行ってもよいし、2種類以上を組み合わせて順次行ってもよい。各清浄化処理の後には、水洗処理工程を行ってもよい。また、清浄化処理の後、湿式皮膜処理を実施する前に、乾燥工程を行ってもよい。 It is preferable to perform cleaning treatment for the purpose of removing oxide scale grown by annealing and various contaminants (such as oil) before wet coating treatment is applied to the metal material. Specifically, it is preferable to perform at least one cleaning treatment selected from the group consisting of shot blasting, sand blasting, wet blasting, peeling, degreasing and pickling. Only one kind of cleaning treatment may be performed, or two or more kinds of cleaning treatments may be combined and sequentially performed. After each cleaning treatment, a water washing treatment step may be performed. Moreover, after the cleaning treatment, a drying step may be performed before performing the wet coating treatment.
脱脂工程は、例えば、公知の、酸脱脂剤又はアルカリ脱脂剤を常法により金属材料の表面又は表面上に接触させることにより行うことができる。酸洗は、例えば、公知の硝酸洗剤又は硫酸洗剤を常法により金属材料の表面又は表面上に接触させることにより行うことができる。 The degreasing step can be performed, for example, by bringing a known acid degreasing agent or alkaline degreasing agent into contact with the surface or surface of the metal material by a conventional method. Pickling can be performed, for example, by bringing a known nitric acid detergent or sulfuric acid detergent into contact with the surface or surface of the metal material by a conventional method.
なお、金属材料と潤滑皮膜との間に別の層が存在していてもよい。別の層とは、例えば、金属酸化物層である。また、金属材料と潤滑皮膜との間に、加工性や耐食性を向上させる等の目的で公知の下地皮膜が存在しても良い。 Another layer may exist between the metal material and the lubricating coating. Another layer is, for example, a metal oxide layer. Further, a known base film may be present between the metal material and the lubricating film for the purpose of improving workability and corrosion resistance.
(2.冷間引抜加工用加湿装置)
一実施形態において、本発明に係る冷間引抜加工用加湿装置は、冷間引抜加工する前に、潤滑皮膜を有する金属材料と接触させる空気を加湿することができるように構成される。冷間引抜加工用加湿装置は、冷間引抜加工する前に、潤滑皮膜を有する金属材料と接触させる空気を加湿することができるように構成されている限り特に制限はない。
(2. Humidifier for cold drawing)
In one embodiment, a humidifying apparatus for cold drawing according to the present invention is configured to humidify air that is brought into contact with a metal material having a lubricating coating prior to cold drawing. The humidifier for cold drawing is not particularly limited as long as it is configured to humidify the air to be brought into contact with the metal material having the lubricating film before cold drawing.
潤滑皮膜を有する金属材料と接触させる空気は、好ましくは70%RH以上、より好ましくは80%RH以上の湿度となるように加湿される。また、潤滑皮膜を有する金属材料の表面に水滴が付着しない条件(結露しない条件)が好ましい。そこで、潤滑皮膜を有する金属材料と接触させる空気は、好ましくは100%RH以下、より好ましくは95%RH以下の湿度となるように加湿される。 The air to be brought into contact with the metal material having the lubricating film is preferably humidified to a humidity of 70% RH or higher, more preferably 80% RH or higher. Moreover, it is preferable that water droplets do not adhere to the surface of the metal material having the lubricating film (condensation-free conditions). Therefore, the air to be brought into contact with the metal material having the lubricating film is preferably humidified to a humidity of 100% RH or less, more preferably 95% RH or less.
潤滑皮膜を有する金属材料と接触させる空気の温度は特に制限はないが、加温や冷却を特段必要とすることのない常温(5~40℃)であることがコストの観点から好ましい。また、結露を防止するという観点から、飽和水蒸気量が多くなる25~40℃であることがより好ましい。 The temperature of the air to be brought into contact with the metal material having the lubricating film is not particularly limited, but normal temperature (5 to 40° C.) that does not particularly require heating or cooling is preferable from the viewpoint of cost. Moreover, from the viewpoint of preventing dew condensation, it is more preferable that the temperature is 25 to 40° C., at which the amount of saturated water vapor increases.
従って、好ましい実施形態において、冷間引抜加工用加湿装置によって、潤滑皮膜を有する金属材料と接触させる空気は、70~100%RH(相対湿度)の湿度、5~40℃となるように加湿される。 Therefore, in a preferred embodiment, the air to be brought into contact with the metal material having the lubricating film is humidified by a humidifier for cold drawing to a humidity of 70 to 100% RH (relative humidity) and 5 to 40°C. be.
冷間引抜加工用加湿装置によって加湿された空気と潤滑皮膜を有する金属材料との接触時間は、0.2秒以上であることが好ましく、0.4秒以上であることがより好ましい。この接触時間に上限は特に設定されないが、生産効率の観点から、4秒以下であることが好ましく、2秒以下であることがより好ましく、1秒以下であることが更により好ましい。 The contact time between the air humidified by the cold drawing humidifier and the metal material having the lubricating film is preferably 0.2 seconds or longer, more preferably 0.4 seconds or longer. Although the upper limit of this contact time is not particularly set, from the viewpoint of production efficiency, it is preferably 4 seconds or less, more preferably 2 seconds or less, and even more preferably 1 second or less.
図1には、冷間引抜加工用加湿装置150の構成例が図示されている。冷間引抜加工用加湿装置150は、加湿器151、配管152、及び加湿ボックス153を備える。加湿器151としては、特に制限はないが、調湿装置付きの加湿器であることが好ましい。加湿器151で加湿された空気は、配管152を通って加湿ボックス153内に流入することができる。また、加湿ボックス153は、潤滑皮膜を有する金属材料120の入口154及び出口155を有しており、加湿ボックス153の内部を、潤滑皮膜を有する金属材料120が通過することができるように構成されている。従って、潤滑皮膜を有する金属材料120が加湿ボックス153内を通過する間に、潤滑皮膜を有する金属材料120は加湿された空気と接触する。
FIG. 1 shows a configuration example of a
(3.加工システム)
図1には、本発明に係る加工システム100の構成例が図示されている。加工システム100は、冷間引抜加工用加湿装置150と、前記冷間引抜加工用加湿装置150によって加湿された空気と接触した潤滑皮膜を有する金属材料を冷間引抜加工する加工装置140を備える。冷間引抜加工用加湿装置150の説明は上述した通りである。潤滑皮膜を有する金属材料を冷間引抜加工する加工装置140は、潤滑皮膜を有する金属材料の供給装置141、ダイス142、及び潤滑皮膜を有する金属材料の巻取り装置143を有する。供給装置141は、コイル状に巻かれた潤滑皮膜を有する金属材料110を繰り出し、ダイス142に向かって送り出すことができる。一方、巻取り装置143は、ダイス142を通過した潤滑皮膜を有する金属材料120を、所望の速度でコイル状に巻き取ることができる。加工装置140は、供給装置141から繰り出された潤滑皮膜を有する金属材料120を、直線状に矯正した上でダイス142に送るための、ピンチロールや矯正ロールを備えてもよい。一実施形態において、加工システム100は、潤滑皮膜を有する金属材料を冷却するための冷却装置を有しない。別の一実施形態において、加工システム100は、潤滑皮膜を有する金属材料を加熱するための加熱装置を有しない。更に別の一実施形態において、加工システム100は、潤滑皮膜を有する金属材料を冷却するための冷却装置及び潤滑皮膜を有する金属材料を加熱するための加熱装置の何れも有しない。
(3. Machining system)
FIG. 1 shows a configuration example of a
図1に示す加工システム100において、ダイス142は加湿ボックス153の外部に設置されている。加湿された空気と接触した潤滑皮膜を有する金属材料120が加湿ボックス153を出た後、ダイス142を通過するまでの間に潤滑皮膜を有する金属材料120が乾燥するのを防止することが好ましい。そこで、加湿された空気と接触した潤滑皮膜を有する金属材料120が加湿ボックス153を出た後、潤滑皮膜を有する金属材料120は1秒以内にダイス142を通過し始めることが好ましく、0.4秒以内にダイス142を通過し始めることがより好ましい。
In the
ダイス142は、加湿ボックス153の内部に設置してもよい。ダイス142を加湿ボックス153の内部に設置することで、加湿された空気と接触した潤滑皮膜を有する金属材料120が加湿ボックス153を出た後、ダイス142を通過するまでの間に潤滑皮膜を有する金属材料が乾燥するのを防止することができる。
The
以下に、本発明を適用する伸線加工システムの実施例を示す。ただし、本発明は本実施例によって制限されるものではない。 An embodiment of a wire drawing system to which the present invention is applied is shown below. However, the present invention is not limited by this embodiment.
(試験材)
試験材としては、線径13.0mm×長さ1.2m、鋼種:JIS G 4053:2016で規定するクロムモリブデン鋼(SCM435)の直線矯正材を使用した。また、ダイスに導入するために直線矯正材の先端部を、ローラーダイスを用いて線径11.0mm×長さ20cmに加工した。
(test material)
As a test material, a linear straightening material of chromium molybdenum steel (SCM435) specified by JIS G 4053:2016 with a wire diameter of 13.0 mm and a length of 1.2 m was used. In addition, the tip of the straightening material was processed into a wire diameter of 11.0 mm and a length of 20 cm using a roller die so as to be introduced into the die.
(焼付きの促進試験)
焼付きを促進する目的で、上記試験材の後端部に幅2.5mm×長さ50mmの耐熱テープ(3Mジャパン製、ポリイミド電気絶縁テープ)を張り、テープを張った状態で潤滑皮膜を形成するための処理を以下に示す工程で実施した。テーピングをした箇所では、潤滑皮膜が付着しないため、焼付きを起こしやすい。本試験は、潤滑皮膜を有する金属材料をコイル状にして処理した時の線間部(金属材料同士が接触している箇所)における皮膜欠陥を想定した試験方法である。
(Accelerated seizure test)
For the purpose of promoting seizure, a 2.5 mm wide × 50 mm long heat-resistant tape (manufactured by 3M Japan, polyimide electrical insulating tape) is attached to the rear end of the above test material, and a lubricating film is formed with the tape attached. The treatment for this was carried out in the steps shown below. Since the lubricating film does not adhere to the taped area, seizure is likely to occur. This test is a test method assuming a film defect in the interline portion (where metal materials are in contact with each other) when a metal material having a lubricating film is coiled and treated.
(潤滑皮膜の形成方法)
潤滑皮膜を形成するための処理は以下の工程で実施した。
(1)脱脂:市販の脱脂剤(ファインクリーナーE6400、日本パーカライジング(株)製、濃度20g/L、温度60℃、浸漬15分)
(2)水洗:水道水、温度約20℃、シャワー30秒
(3)酸洗:17.5%塩酸、温度約20℃、浸漬20分
(4)水洗:水道水、温度約20℃、シャワー1分
(5)中和:市販の中和剤(プレパレン27、日本パーカライジング(株)製、濃度1g/L、温度約20℃、浸漬1分)
(6)潤滑皮膜処理:市販の水系潤滑皮膜処理剤(表1に示す潤滑皮膜処理剤、温度60℃、浸漬1分、皮膜量:7g/m2となるような条件で処理を実施)
(7)乾燥:ジェットヒーター、100℃、20分
(Method for forming lubricating film)
The treatment for forming the lubricating film was performed in the following steps.
(1) Degreasing: Commercially available degreasing agent (Fine Cleaner E6400, manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd., concentration 20 g/L, temperature 60°C, immersion for 15 minutes)
(2) Water washing: tap water, temperature about 20°C, shower for 30 seconds (3) Pickling: 17.5% hydrochloric acid, temperature about 20°C, immersion for 20 minutes (4) Water washing: tap water, temperature about 20°C, shower 1 minute (5) Neutralization: Commercially available neutralizing agent (Preparen 27, manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd., concentration 1 g/L, temperature about 20°C, immersion for 1 minute)
(6) Lubricating film treatment: commercially available water-based lubricating film treating agent (lubricating film treating agent shown in Table 1, temperature 60 ° C., immersion for 1 minute, film amount: 7 g / m 2 )
(7) Drying: jet heater, 100°C, 20 minutes
(伸線加工試験)
上記の方法で潤滑皮膜を形成した線径13.0mm×長さ1.2mの試験材からテープを剥がした後、約20℃の試験材に対して表1に示す条件で伸線加工試験を実施した。また、伸線加工試験は各条件につき5本ずつ実施した。実施例1~9では、加湿器を使用して表1中の湿度となるように空気を加湿し、加湿した空気を流入した加湿ボックス中に試験材を通過させた直後に伸線した。なお、加湿ボックス内の雰囲気温度は約20℃とした。使用した冷間引抜加工用加湿装置の構成を図2に示す。加湿器151としては、CCP社製、ハイブリッド式加湿器KJ-373HE-WHを使用した。加湿ボックス153は、76mm×76mm×180mmの直方体状とし、伸線方向に対して76mm×76mmの面が平行になるように設置した。加湿ボックス153の出口からダイス142の入口までの距離は40mmとした。一方、比較例1~5では、伸線前加湿工程無しで伸線を実施した。なお、引き抜き速度は実施例及び比較例の何れも約10m/分とした。
(Wire drawing test)
After removing the tape from the test material with a wire diameter of 13.0 mm and a length of 1.2 m on which the lubricating film was formed by the above method, a wire drawing test was performed on the test material at about 20 ° C. under the conditions shown in Table 1. carried out. In addition, the wire drawing test was carried out five times for each condition. In Examples 1 to 9, a humidifier was used to humidify the air to the humidity shown in Table 1, and the wire was drawn immediately after passing the test material through the humidification box into which the humidified air flowed. In addition, the atmospheric temperature in the humidification box was set to about 20°C. FIG. 2 shows the configuration of the used humidifier for cold drawing. As the
(評価方法)
伸線加工試験を実施した試験材の潤滑皮膜未塗布部における焼付き等の外観不良の有無を目視により以下の評価基準で評価した。評価結果を表1に示す。
(Evaluation method)
The presence or absence of appearance defects such as seizure in the lubricating film uncoated portion of the test material subjected to the wire drawing test was visually evaluated according to the following evaluation criteria. Table 1 shows the evaluation results.
(焼付き等の外観不良の有無についての評価基準)
◎:焼付き等の発生本数が0本
〇:焼付き等の発生本数が1本~4本
×:焼付き等の発生本数が5本
(Evaluation criteria for the presence or absence of appearance defects such as seizure)
◎: 0 occurrences of seizure, etc. ○: 1 to 4 occurrences of seizure, etc. ×: 5 occurrences of seizure, etc.
(使用ダイス)
減面率7.5%で使用したダイス…ダイス内径:12.50mm, チップ径:35mm, チップ高さ:25mm, ベアリング長:3.9mm, ケース径:85mm, ケース高さ:40mm, ダイス両角:17°
減面率16.9%で使用したダイス…ダイス内径:11.85mm, チップ径:35mm, チップ高さ:25mm, ベアリング長:3.9mm, ケース径:85mm, ケース高さ:40mm, ダイス両角:17°
(潤滑皮膜処理剤)
FL-E2000:日本パーカライジング(株)製
FL-E2200:日本パーカライジング(株)製
FL-E740C:日本パーカライジング(株)製
FL-E771A:日本パーカライジング(株)製
(Dice used)
Die used with a reduction rate of 7.5%... Die inner diameter: 12.50mm, Tip diameter: 35mm, Tip height: 25mm, Bearing length: 3.9mm, Case diameter: 85mm, Case height: 40mm, Die angle: 17°
Die used with a reduction rate of 16.9%...Die inner diameter: 11.85mm, tip diameter: 35mm, tip height: 25mm, bearing length: 3.9mm, case diameter: 85mm, case height: 40mm, both sides of the die: 17°
(Lubricating film treatment agent)
FL-E2000: manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. FL-E2200: manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. FL-E740C: manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. FL-E771A: manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.
100 加工システム
110 コイル状に巻かれた潤滑皮膜を有する金属材料
120 潤滑皮膜を有する金属材料
140 潤滑皮膜を有する金属材料を冷間引抜加工する加工装置
141 潤滑皮膜を有する金属材料の供給装置
142 ダイス
143 潤滑皮膜を有する金属材料の巻取り装置
150 冷間引抜加工用加湿装置
151 加湿器
152 配管
153 加湿ボックス
154 入口
155 出口
100
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Citations (2)
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JP2003080309A (en) | 2001-09-05 | 2003-03-18 | Sintokogio Ltd | Working line, heat treatment line and plating and surface-coating line of long wire, and manufacturing line of composite wire of different metal of long wire, and long wire drawing method |
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Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3462632B2 (en) * | 1995-06-21 | 2003-11-05 | 日本パーカライジング株式会社 | Aqueous lubricant composition for plastic working of metal materials and surface treatment method thereof |
JPH116076A (en) * | 1997-06-13 | 1999-01-12 | Nippon Parkerizing Co Ltd | Phosphate treatment of steel material |
KR20090093244A (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-02 | 비씨씨(주) | Composition of Aqueous Lubricant For Cold Pozing Process |
-
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003080309A (en) | 2001-09-05 | 2003-03-18 | Sintokogio Ltd | Working line, heat treatment line and plating and surface-coating line of long wire, and manufacturing line of composite wire of different metal of long wire, and long wire drawing method |
JP2016182631A (en) | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 株式会社神戸製鋼所 | Surface treatment method and surface treatment line for steel wire |
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