KR20030027001A - 금속 재료의 소성 가공용 수성 윤활제 및 윤활피막의 형성방법 - Google Patents

금속 재료의 소성 가공용 수성 윤활제 및 윤활피막의 형성방법 Download PDF

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Abstract

수용성 무기염 (A)와 왁스 (B)를 포함하고, 이 때 이들 성분은 물에 용해되거나 분산되며 그 고체 농도비(중량비) (B)/(A)는 0.3 내지 1.5인 것이 특징인 금속 재료의 소성 가공용 수성 윤활제 및, 그 위에 화학적 가공층이 제공되지 않은 금속 재료의 표면위에 수성 윤활제를, 바람직하게는 0.5 내지 40g/m2의 건조 중량으로 도포시키고, 이어서 건조시킴으로써 윤활성 피막을 제조하는 것을 특징으로 하는 윤활성 피막의 형성 방법. 바람직하게도 수성 윤활제는 추가로 지방산의 금속염 (C)를, 0.01 내지 0.4의 고체 농도비 (C)/(A)로 포함한다. 수용성 무기염 (A)는 술페이트, 실리케이트, 보레이트, 몰리브데이트 및 텅스테이트 중에서 선택되는 것이 바람직하다. 바람직하게도 왁스는 물에 분산되며 70 내지 150℃의 용해점을 갖는다. 지방산의 금속염 (C)는 12 내지 26개의 탄소 원자를 갖는 포화 지방산과 아연, 칼슘, 바륨, 알루미늄, 마그네슘 및 리튬 중에서 선택된 금속을 반응시켜 얻는 것이 바람직하다. 화학적 가공층이 형성되지 않은 금속 표면에 우수한 윤활성을 용이하게 부여하기 위해 본 수성 윤활제를 사용할 수 있다.

Description

금속 재료의 소성 가공용 수성 윤활제 및 윤활피막의 형성 방법{AQUEOUS LUBRICANT FOR PLASTIC WORKING OF METALLIC MATERIAL AND METHOD FOR FORMING LUBRICANT FILM}
철과 강철, 스테인레스 스틸 등의 금속 재료위에서 냉(cold) 소성 처리 수행시, 금속 재료와 툴간 금속성 접촉에 의한 연소 및 마멸 결함을 방지하기 위하여 금속 재료의 표면상에 일반적으로 윤활피막이 제공된다.
금속 표면에 제공되는 윤활피막으로서는, 윤활성 제제를 금속 표면에 물리적으로 부착시키는 윤활피막 및 금속 재료의 화학적 가공처리에 앞서 화학적 가공층을 금속 표면위에 생성시킨 다음 윤활성 제제를 화학적 가공층상에 도포시키는 그밖의 윤활피막이 있다.
금속 표면상에 물리적으로 부착된 윤활성 제제는, 그 부착능이 화학적 가공층상에 도포된 윤활성 제제의 부착능보다 낮으므로 보통 경(輕)가공의 냉처리용으로 이용된다.
화학적 가공층 이용시, 금속 표면에 도포되는 윤활성 제제를 위한 담체로서의 역할을 하는 포스페이트 막 또는 옥살레이트 막을 금속 표면위에 제공한다. 이러한 종류의 윤활성막은 담체층과 윤활성 제제층의 2층으로 구성되며, 금속 재료의 연소 결함에 대하여 매우 우수한 내성을 나타낸다. 또한, 와이어 드로잉, 관드로잉, 단조 등, 넓은 범위의 냉처리에 이용된다. 특히 대량 변형의 냉처리 분야 외에도, 포스페이트 막 또는 옥살레이트 막을 제공하고 그 위에 윤활성 제제를 도포시키는 것은 폭넓게 이용된다.
화학적 가공층위에 도포되는 윤활성 제제는 그 용법에 따라 두가지 군으로 나뉠 수 있다. 첫번째 군은 화학적 가공층위에 기계적으로 부착되는 윤활성 제제이고, 두번째 군은 화학적 가공층과 반응하는 윤활성 제제이다.
윤활성 제제의 첫번째 군은, 기재 오일로서 광유, 식물유 또는 합성유를 이용하여 기재 오일중에 극압 첨가제를 포함시킴으로써 제조된 것들이고, 또한 그래파이트 및 몰리브덴 디술파이드와 같은 고체 윤활성 제제를 결합제 성분과 함께 물에 용해시켜 부착 및 건조시킴으로써 제조된 그밖의 것들이 있다.
첫번째 군의 이들 윤활성 제제는 스프레이 도포나 침지 도포의 수단으로 간단하게 이용할 수 있으므로 용액을 취급하기 쉬운 이점이 있다. 그러나, 이들은 단지 낮은 윤활 특성을 가지므로, 금속 재료의 소량 변형용으로 이용되는 경향이 있다.
반면, 윤활성 제제의 두번째 군에서, 소듐 스테아레이트와 같은 반응성 비누를 높은 윤활 특성이 요구되는 냉처리에 이용한다. 반응성 비누는 화학적 가공층과 반응하여 높은 윤활 특성층을 생성한다.
그러나, 반응성 비누는 화학반응을 야기하므로, 공정 도중, 용액의 조성 조절, 화학반응을 제어하는 온도 관리 및 용액으로부터 폐수 방출에 의한 열화 용액의 재생을 조절하는 것 등은 매우 중요하다.
최근, 세계적인 환경 보호를 위해 공업용 폐기물을 감소시키는 것이 중요한 현안이다. 따라서, 폐기물을 방출하지 않는 새로운 윤활성 제제 및 윤활공정에 대한 높은 요구가 있어왔다. 또한, 공정상의 복잡한 제어를 단순화시킬 수 있는 몇몇 새로운 방법 및 상기 두번째 군으로 설명되어진 성능의 용액이 요구된다.
상기 기술한 문제점을 해결하기 위해, JP52-20967A에서는, 기재 성분으로서 수용성 폴리머 또는 그 수성 에멀젼, 고체 윤활제 및 피막-형성 제제를 함유하는 윤활 조성물에 대해 기술하였다. 그러나 화학적 가공층을 이용한 통상의 방법과 동일한 정도의 바람직한 효과를 갖는 조성물은 얻지 못했다.
상기 기술한 문제점을 해결하기 위한 또다른 종래 분야로서 JP10-8085A이 개시되었다. 이 종래 분야는, (A)수용성 무기염, (B)고체 윤활성 제제, (C)광유, 동물유, 식물유 및 합성유로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 오일, (D)표면 활성제 및 (E)물이 잘 분산되고 균질하게 유화된, 금속 재료의 소성 가공용 수성 윤활제에 관한 것이다. 그러나 이에 따른 윤활제는 오일 성분을 유화시킨채로 유지되어야 하므로 공업적으로 이용하기에 지나치게 불안정하고, 안정성이 없었다.
또다른 종래 분야로서, JP2000-63880A를 언급할 수 있다. 이 발명은 (A)합성 수지, (B)수용성 무기염과 물을 포함하는 금속 재료의 소성 가공용 윤활제에 관한 것이고, 이 때 고체 상태에서 (B)/(A)의 중량비는 0.25/1 내지 9/1 범위이며 합성 수지는 조성물 중에 용해 또는 분산된채로 유지된다. 그러나, 이 조성물 역시 그 주된 성분인 합성 수지로 인해 대량 변형의 소성 가공에서 높은 윤활 특성을 나타내나, 불안정하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 어떠한 화학적 가공처리 되지 않은 금속 재료의 소성 가공에 이용되는 수성 윤활제 및 윤활성 피막의 형성 방법을 제공하는 것이고, 이 목적을 달성함으로써 통상의 방법에 존재하던 문제점을 해소할 수 있는 동시에 세계적인 환경 보호 문제를 개선시킬 수 있고, 또한 본 발명에 따르면 이것은 많은 종류의 금속 재료에 적용가능하다.
본 발명은, 예컨대 철과 강철, 스테인레스 스틸, 티타늄, 알루미늄 등의 금속 재료의 소성 가공에 이용되는 수성 윤활제에 관한 것이고, 여기서 금속 재료 표면은 화학적으로 어떠한 가공처리 되지 않은 것이다. 또한, 본 발명은 윤활제의 이용 방법에 관한 것이다.
보다 상세히 기술하자면, 본 발명은 철과 강철, 스테인레스 스틸, 티타늄, 알루미늄 등의 금속 재료의 표면상 단조, 와이어 드로잉, 관 드로잉 등의 소성 변형 처리에 적절한 윤활피막 제조용 수성 윤활제에 관한 것으로, 이 때 금속 재료의 표면은 화학적으로 어떠한 가공처리 되지 않는다.
도 1: 후방 펀칭 실험의 예시 도면.
도 2: 스파이크 실험의 예시 도면.
발명을 수행하는 최상의 방법
이제, 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 발명의 수성 윤활제에 함유된 수용성 무기염 (A)는 생성되는 윤활성 피막에 경질성과 내구력을 제공하기 위한 것이다. 이를 위해, 수성 용액에 균일하게 용해되고, 건조 후 강한 윤활성 피막을 형성하는 특성이 요구된다.
그러한 특성을 제공하는 무기염으로서, 술페이트, 실리케이트, 보레이트, 몰리브데이트 및 텅스테이트로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 기술한 무기염의 구체예로서, 소듐 술페이트, 포타슘 술페이트, 포타슘 실리케이트, 소듐 보레이트(소듐 테트라보레이트), 포타슘 보레이트(포타슘 테트라보레이트), 암모늄 보레이트(암모늄 테트라보레이트), 암모늄 몰리브데이트, 소듐 몰리브데이트 및 소듐 텅스테이트를 들 수 있다. 이들 염 중 어떠한 것을 단독으로나 또는 2종 이상의 염을 혼합시켜 사용할 수 있다.
왁스 (B)로서, 비록 그 구조나 종류에 특별한 제한은 없으나, 합성 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 왁스는 냉가공의 소성 변형 동안 생성되는 열에 의해 용해되고, 그로써 피막의 윤활 특성을 개선시킬 수 있다. 이런 이유로, 70 내지 150℃의 용해점을 가지며 수성 윤활제상에서 안정한 것들과, 소성 가공의 초기 단계로부터 바람직한 윤활을 실행시키기 위해 피막의 강도를 감소시키지 않는 것들이 바람직하다.
왁스의 실제적인 구체예로는 미세결정성 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 카르나우바 왁스 등이 있다. 이들 왁스는 바람직하게도 또다른 성분과 혼합되어 본 발명의 수성 윤활제 중 수분산액이나 수에멀젼의 형태로 함유된다. (B)/(A), 즉 고체 상태에서 수용성 무기염 (A)에 대한 왁스 (B)의 중량비는 0.3 내지 1.5 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.4 내지 1.0 범위이다. 이 비율이 0.3 미만이 되면 피막의 윤활성이 불충분해지는 한편, 이 비율이 1.5를 초과하면 피막의 부착능이 불충분해질 수 있다.
윤활성능을 제공하기 위해 지방산의 금속염 (C)를 본 발명에 이용하며, 이들의 종류에 제한은 없으나, C12-26의 포화 지방산과 아연, 칼슘, 바륨, 알루미늄, 마그네슘 및 리튬으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속을 반응시킴으로써 얻어진 생성물이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 칼슘 스테아레이트, 아연 스테아레이트, 바륨 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트 및 리튬 스테아레이트 중 어떠한 것을 사용한다. 본 발명에 사용된 지방산의 금속염은 수성 윤활제 중에 분산된 형태로 존재하며, 필요하다면 공지의 계면활성제를 이용할 수 있다.
(C)/(A), 즉 고체 상태에서 수용성 무기염 (A)에 대한 지방산의 금속염 (C)의 중량비는 바람직하게 0.01 내지 0.4 범위이고, 보다 바람직하게는 0.03 내지 0.2 범위이다. 이 비율이 0.01 미만이 되는 경우, 비록 추가로 큰 문제는 발생하지 않을지라도, 윤활성능이 불충분해질 수 있다. 그러나, 이 비율이 0.4를 초과하면, 수성 윤활제의 균일성이 불안정해질 수 있으므로 바람직하지 않다.
대량의 변형을 갖는 냉가공에서, 본 발명의 수성 윤활제에 추가로 또다른 오일이나 또다른 고체 윤활 제제를 첨가하는 것이 여전히 가능하다.
지방산의 금속염과 왁스를 수성 윤활제중에 분산시키는데 표면 활성제가 필요하다면, 비이온성, 음이온성, 양성 및 양이온성 중 어떠한 종류의 표면 활성 제제도 사용할 수 있다. 비록 이에 제한하는 것은 아니나, 비이온성 표면 활성 제제로는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시알킬렌(에틸렌 및/또는 프로필렌) 알킬 페닐 에테르, 폴리에틸렌 글리콜(또는 에틸렌 옥사이드)과 고급 지방산(예를 들어, C12-18)을 포함하는 폴리옥시에틸렌 알킬 에스테르 및 솔비탄, 폴리에틸렌 글리콜과 고급 지방산(예를 들어, C12-18)을 포함하는 폴리옥시에틸렌 솔비탄 알킬 에스테르를 들 수 있다.
비록 이에 제한하는 것은 아니나, 음이온성 표면 활성 제제로는 지방산염, 황산 에스테르염, 술폰산염, 인산 에스테르염 및 디티오인산 에스테르염이 있다. 양성 표면 활성 제제로는 아미노산 배열이나 베타인 배열 중 카르복실레이트, 황산 에스테르염, 술폰산염, 인산 에스테르염 등이 있으며, 이에 제한하는 것은 아니다.
비록 이에 제한하는 것은 아니나, 양이온성 표면 활성 제제로는 지방산의 아민염, 사차 암모늄염 등이 있다. 이들 표면 활성 제제의 각각은 단독으로나 또는 이들 중 두가지 이상을 혼합시켜 사용할 수 있다.
본 발명의 수성 윤활제는 철과 강철, 스테인레스 스틸, 구리나 구리 합금, 알루미늄이나 알루미늄 합금, 티타늄이나 티타늄 합금과 같은 금속 재료에 도포될 수 있다. 금속 재료의 형태는 특히 제한하지 않으며, 바(bar) 뿐 아니라 단조된 생성물(기어, 샤프트 등)이 이용가능하다.
본 발명에 따른 윤활성 피막의 형성 방법에서, 세정되었으나 화학적 가공처리 되지 않은 금속 재료의 표면을 상기 언급한 수성 윤활제에 접촉시킨 다음, 건조시킴으로써 금속 재료의 표면상에 0.5 내지 40g/m2의 윤활성 피막을 생성시키므로, 이 방법은 비-반응성 유형이라 할 수 있다. 금속 표면에 생성된 윤활성 피막의 양은 냉가공 중 변형의 정도에 따라 조절가능하다. 보다 바람직한 범위는 2 내지 20g/m2이다. 0.5g/m2미만이 되면, 윤활성이 불충분해진다. 40g/m2를 초과하면, 비록 윤활성에 특별한 문제가 발생하지는 않으나, 가공중에 잔재가 나올 수 있고 툴의 표면에 생성된 공동(cavity)이 생성된 잔재로 채워질 수 있다. 윤활성 피막의 양은 금속 재료의 표면적과 처리 전후의 중량차이로부터 계산가능하다.
윤활성 피막의 양을 조절하기 위해 성분의 중량 농도를 조절한다. 많은 경우에, 농축된 수성 윤활제를 물에 의해 희석시킴으로써 처리 용액을 얻을 수 있다. 이러한 희석에 이용되는 물은, 이에 제한하는 것은 아니나, 탈이온수 또는 증류수인 것이 바람직하다.
화학적 가공처리되지 않은, 본 발명에 따른 금속 재료의 표면은 숏블라스팅, 샌드블라스팅, 알칼리 탈지 및 산 세정으로 구성된 군으로부터 선택되는 한가지 이상의 세정 단계를 거친 표면인 것이 바람직하다. 이러한 세정 단계는 소둔(annealing)에 따라 성장하는 산화 스케일이나 오일 등의 오염물을 제거하는 것을 주된 목적으로 한다.
최근, 환경상의 문제로 폐수 처리량의 감소가 요구되어진다. 본 발명에 따르면, 예를 들어 표면 세정을 위한 숏블라스팅과 본 발명의 수성 윤활제를 이용한 윤활성 피막의 생성에 의해 폐수를 제로까지 감소시키는 것이 가능할 것이다.
본 발명의 수성 윤활제를 금속 재료의 표면에 도포시키는 방법에는 특별한 제한이 없다. 침지법, 유동성 피막법 및 그밖의 방법을 이용할 수 있다. 도포는, 표면이 수성 윤활제에 충분히 덮히는 것으로 충분하며, 도포 시간을 특히 제한하지않는다.
도포 후, 수성 윤활제를 건조시키는 것이 필수적이다. 이것을 실온하에 유지함으로써 건조가 이루어지고, 또한 바람직하게는 60 내지 150℃에서 1 내지 30분간 유지한다.
또한, 건조 효율을 증가시키기 위해 금속 재료를 60-100℃까지 가열 후 수성 윤활제로 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 50 내지 90℃까지 가열시킨 수성 윤활제를 도포하는 것이 바람직하다.
이렇게 하여, 건조 효율을 상당히 향상시키며 열에너지의 손실을 감소시킬 수 있다.
본 발명자들은 상기 기술한 문제점을 해결할 수 있는 방법을 연구한 결과 수용성 무기염과 왁스를 포함하는 수성 용액 또는 추가로 지방산의 금속염을 특정 비율로 포함하는 수성 용액으로써 우수한 윤활성을 얻을 수 있다는 것을 발견하였다. 게다가, 이들은 에너지를 절약하고 처리 공간을 줄이며 금속 표면상에 윤활성 피막을 생성하는 방법을 발견하였다.
즉, 본 발명은 물에 용해되거나 분산되는 수용성 무기염 (A)와 왁스(B)를 포함하는 수성 윤활제에 관한 것이고, 고체 상태에서 (B)/(A)의 중량비는 0.3 내지 1.5 범위이다. 또한, 본 발명은 고체 상태에서 (C)/(A)의 중량비가 0.01 내지 0.4 범위인 지방산의 금속염(C)를 추가로 포함하는 수성 윤활제에 관한 것이다.
상기 기술한 (A)는 술페이트, 실리케이트, 보레이트, 몰리브데이트 및 텅스테이트로 구성된 군으로부터 선택되는 한가지 이상의 수용성 무기염인 것이 바람직하고, 상기 기술한 (B)는 용해점이 70 내지 150℃인 수(water)분산성 합성 왁스인 것이 바람직하다.
또한, 상기 기술한 (C)는 C12-26의 포화 지방산과, 아연, 칼슘, 바륨, 알루미늄, 마그네슘 및 리튬으로 구성된 군으로부터 선택된 한가지 이상의 금속을 반응시켜 얻어지는 지방산의 금속염인 것이 바람직하다.
또한, 바람직하게도 본 발명에서 수성 윤활제의 사용량은 0.5 내지 40g/m2의 건조 윤활층을 생성시키는 양이다. 게다가, 금속 재료의 표면은 숏블라스팅, 샌드블라스팅, 알칼리 탈지 및 산 세정으로 구성된 군으로부터 선택되는 한가지 이상의 세정 단계로써 미리 처리되는 것이 바람직하고, 또한 수성 윤활제는 금속 재료를 60 내지 100℃까지 가열시킨 후, 금속 재료의 표면위에 도포되는 것이 바람직하다.
(후방 펀칭 실험용 샘플)
도 1(A)에 표시한대로 30mm의 직경을 갖고, 각 로드의 높이가 18-40mm까지 2mm 단위로 변화하는 구상 소둔재로서, 시판되는 JIS S45C의 강철 로드 샘플 시리즈.
(스파이크 실험용 샘플)
25mm의 직경과 30mm의 높이를 갖는 구상 소둔재로서, 시판되는 JIS S45C 강철 로드 샘플.
(처리 공정)
·공정 A
①탈지: 시판용 탈지제 이용(FINE CLEANER4360, Nihon Parkerizing Co., Ltd.), 농도: 20g/L, 온도: 60℃, 침지 시간: 10분.
②세척: 수돗물, 60℃, 30초간 침지.
③윤활 처리: 60℃, 10초간 침지.
④건조: 80℃, 3분.
·공정 B
①숏블라스팅: 입자 직경: 0.5mm, 5분간 처리.
②세척: 수돗물, 90℃, 90초간 침지.
③윤활 처리: 70℃에서 윤활제와 접촉, 5초간 침지.
④건조: 실온, 3분간 통풍.
(후방 펀칭 실험)-도 1
도 1(A)의 강철 로드 샘플 시리즈를 도 1(B)의 200톤 크랭크 프레스에 의해 냉가공시켜 도 1(C)로 표시된 컵 형상의 생성물 시리즈를 생성한다. 각 펀칭에서 10mm의 기부단을 남기며, 가공에서의 감면률은 50%이다. 컵의 내부표면상 결함을 검사하고, 결함이 관찰되지 않은 컵의 최대 깊이(Zmm)를 표 1에서 펀치 깊이(mm)로서 표시한다. 이 실험에서, 다이(die) 재료는 JIS SKDII이고, 펀치 툴은 JUS HAP40이며, 펀치 직경은 21.21mm이고, 펀칭 속도는 30스트로크/분이다.
(스파이크 실험)-도 2
JP5-7969A와 동일한 방법으로 스파이크 실험을 수행하였다. 다이 (1)은 깔때기와 같은 내면 형상을 갖는다. 다이 (1)의 상부에 도 2(A)와 같이 로드 샘플 (2)를 놓은 다음, 가압하여 샘플 (2)의 기부가 도 2(B)와 같이 다이 (1)의 깔때기 구멍으로 들어가게 한다. 이 공정으로, 깔때기 형상에 상응하는 스파이크를 형성한다. 형성된 스파이크의 높이는 스파이크 높이로서 표 1에 표시한다. 스파이크가 큰 스파이크 높이를 가질 때 윤활성이 우수하다.
(실시예 1)
후술하는 수성 윤활제 1(분산을 위해 1 중량%의 비이온성 계면활성제 첨가)을 상기 처리 공정 A에 이용하였다.
수성 윤활제 1
수용성 무기염: 포타슘 실리케이트
왁스: 미세결정성 왁스
비율 (B/A): 1.0
생성피막 중량, g/m2: 15
(실시예 2)
후술하는 수성 윤활제 2(분산을 위해 1 중량%의 비이온성 계면활성제 첨가)를 상기 처리 공정 A에 이용하였다.
수성 윤활제 2
수용성 무기염: 소듐 테트라보레이트
왁스: 폴리에틸렌 왁스
지방산의 금속염: 칼슘 스테아레이트
비율 (B/A): 0.5
비율 (C/A): 0.5
생성피막 중량, g/m2: 15
(실시예 3)
후술하는 수성 윤활제 3(분산을 위해 1 중량%의 비이온성 계면활성제 첨가)을 상기 처리 공정 B에 이용하였다.
수성 윤활제 3
수용성 무기염: 소듐 테트라보레이트
왁스: 폴리에틸렌 왁스
지방산의 금속염: 칼슘 스테아레이트
비율 (B/A): 1.0
비율 (C/A): 0.2
생성피막 중량, g/m2: 15
(실시예 4)
후술하는 수성 윤활제 4(분산을 위해 1 중량%의 비이온성 계면활성제 첨가)를 상기 처리 공정 B에 이용하였다.
수성 윤활제 4
수용성 무기염: 소듐 텅스테이트와 소듐 테트라보레이트 (중량비 1:2)
왁스: 파라핀 왁스
지방산의 금속염: 아연 스테아레이트
비율 (B/A): 1.5
비율 (C/A): 0.4
생성피막 중량, g/m2: 15
(실시예 5)
후술하는 수성 윤활제 5(분산을 위해 1 중량%의 비이온성 계면활성제 첨가)를 상기 처리 공정 B에 이용하였다.
수성 윤활제 5
수용성 무기염: 포타슘 술페이트
왁스: 파라핀 왁스
지방산의 금속염: 칼슘 스테아레이트
비율 (B/A): 1.2
비율 (C/A): 0.4
생성피막 중량, g/m2: 15
(비교예 1)
후술하는 수성 윤활제 6(분산을 위해 1 중량%의 비이온성 계면활성제 첨가)을 상기 처리 공정 A에 이용하였다.
수용성 무기염: 포타슘 술페이트
왁스: 파라핀 왁스
비율 (B/A): 0.1
생성피막 중량, g/m2: 10
(비교예 2)
후술하는대로 처리 공정 C를 수행하였다.
·공정 C
①탈지: 시판용 탈지제 이용(FINE CLEANER4360, Nihon Parkerizing Co., Ltd.), 농도: 20g/L, 온도: 60℃, 침지 시간: 10분.
②세척: 수돗물, 실온, 30초간 침지.
③화학적 가공 처리: 아연 포스페이트를 함유하는 시판용 화학 제제 이용(PALBOND181X, Nihon Parkerizing Co., Ltd.), 농도: 90g/L, 온도: 80℃, 침지 시간: 10분.
④세척: 수돗물, 실온, 30초간 침지.
⑤비누 처리: 시판되는 반응성 비누의 윤활 제제(PALUBE235, Nihon Parkerizing Co., Ltd.), 농도: 70g/L, 온도: 80℃, 침지 시간: 5분.
⑥건조: 80℃, 3분.
(비교예 3)
후술하는 수성 윤활제 7을 처리 공정 A에 이용하였다.
수성 윤활제 7
수용성 무기염: 보랙스; 10%
고체 윤활 제제: 칼슘 스테아레이트: 10%
오일 성분: 팜유: 0.5%
계면활성제: 폴리옥시에틸렌 알킬 알코올: 1%
그 외: 물
생성피막 중량, g/m2: 10
(비교예 4)
후술하는 수성 윤활제 8(분산을 위해 1 중량%의 비이온성 계면활성제 첨가)을 공정 A에 이용하였다.
수성 윤활제 8
수용성 무기염: 소듐 테트라보레이트
합성 수지: 우레탄 수지
지방산의 금속염: 칼슘 스테아레이트
고체상 비율 (수용성 무기염/합성 수지): 2/1
고체상 비율 (칼슘 스테아레이트/합성 수지): 3/1
생성피막 중량, g/m2: 10
실험 결과를 표 1에 표시한다. 표 1로부터 명백하듯이, 금속 재료의 소성 가공에 본 발명에 따른 수성 윤활제를 이용하는 경우, 우수한 윤활성을 나타내는 동시에 단순하고도 용이한 처리 공정이 제공된다. (B)/(A) 비율이 본 발명에 속하지 않는 비교예 1은 윤활성이 좋지 않다. 포스페이트층과 반응성 비누를 이용하여 처리가 수행된 비교예 2의 윤활성은 본 발명과 동등하게 우수하다. 그러나, 화학적 가공 반응 결과 다량의 폐기물이 발생할 수 있고, 폐기물의 처리에 특히 복잡한 장치가 필요하며 환경 보존에 대한 부담이 증가하게 될 것이다. 또한, JP10-8085A와 동일한 비교예 3 및 합성 수지가 주된 성분인 JP2000-63880A와 동일한 비교예 4의 스파이크 실험 결과 윤활성이 충분치 않은 것이 입증되었다.
상기 기술에서 명백하듯이, 본 발명의 수성 윤활제 및 본 발명에 따른 윤활성 피막의 형성 방법을 이용함으로써 단순하고도 쉬운 처리에 의해 높은 윤활성을 갖는 피막의 제조가 가능하였다. 또한, 폐기물의 생성량이 감소하고 바람직한 환경 보호가 가능해졌다. 따라서, 본 발명은 상당히 큰 산업상 이용가치를 갖는다.
처리 공정수 처리 펀칭 깊이(mm) 스파이크 높이(mm)
실시예 1 4 도포형 60 13.1
실시예 2 4 도포형 60 13.2
실시예 3 4 도포형 60 13.1
실시예 4 4 도포형 60 13.1
실시예 5 4 도포형 60 13.1
비교예 1 4 도포형 40 11.8
비교예 2 6 반응형/폐기물 많음 56 13.0
비교예 3 4 도포형 56 12.5
비교예 4 4 도포형 56 12.6

Claims (9)

  1. 물에 용해되거나 분산되는 수용성 무기염 (A)와 왁스 (B)를 포함하고, 고체 상태에서 (B)/(A) 중량비는 0.3 내지 1.5 범위인 것이 특징인 금속 재료의 소성 가공용 수성 윤활제.
  2. 제 1 항에 있어서, 수성 윤활제는 추가로 지방산의 금속염 (C)를 포함하고, 이 때 고체 상태에서 (C)/(A)의 중량비는 0.01 내지 0.4 범위인 것이 특징인 금속 재료의 소성 가공용 수성 윤활제.
  3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, (A)는 술페이트, 실리케이트, 보레이트, 몰리브데이트 및 텅스테이트로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 수용성 무기염인 것이 특징인 금속 재료의 소성 가공용 수성 윤활제.
  4. 제 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, (B)는 70 내지 150℃의 용해점을 갖는 수(water)분산성 합성 왁스인 것이 특징인 금속 재료의 소성 가공용 수성 윤활제.
  5. 제 2 항 내지 4 항 중 어느 한 항에 있어서, (C)는 C12-26의 포화 지방산을 ,아연, 칼슘, 바륨, 알루미늄, 마그네슘 및 리튬으로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속과 반응시켜 얻어진 지방산의 금속염인 것이 특징인 금속 재료의 소성 가공용 수성 윤활제.
  6. 제 1 항 내지 5 항 중 어느 한 항에 따른 금속 재료의 소성 가공용 수성 윤활제를 사전에 어떠한 화학적 가공 처리되지 않은 금속 재료의 표면에 도포하는 것으로 이루어지는 윤활성 피막의 형성 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 수성 윤활제의 사용량은 건조 후 0.5 내지 40g/m2의 윤활성 피막을 생성하는 사용량인 것이 특징인 윤활성 피막의 형성 방법.
  8. 제 6 항 또는 7 항에 있어서, 금속 재료의 표면은 사전에 어떠한 화학적 가공 처리되지 않으며, 숏블라스팅, 샌드 블라스팅, 알칼리 탈지 및 산 세정으로 구성된 군으로부터 선택되는 한가지 이상의 세정 단계로써 처리되는 것이 특징인 윤활성 피막의 형성 방법.
  9. 제 6 항 내지 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 수성 윤활제는, 금속 재료를 60 내지 100℃로 가열시킨 후, 금속 재료의 표면위에 도포되는 것이 특징인 윤활성 피막의 형성 방법.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1270708B1 (en) 2001-06-13 2005-10-26 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Pressurizing forming process and pressurized-and-formed member
US8153053B2 (en) * 2002-11-21 2012-04-10 Diamet Corporation Method for forming compact from powder and sintered product
JP4229846B2 (ja) * 2004-01-08 2009-02-25 名古屋メッキ工業株式会社 加工品の油剤付着方法
JP4582497B2 (ja) * 2004-02-27 2010-11-17 株式会社ダイヤメット 粉末成形体の成形方法
JP4923681B2 (ja) * 2006-04-03 2012-04-25 住友金属工業株式会社 潤滑処理鋼板および潤滑皮膜形成用処理液
JP5046545B2 (ja) * 2006-04-11 2012-10-10 日本パーカライジング株式会社 鍛造用潤滑皮膜形成剤、鍛造用金属材料及びその検査方法
JP5181393B2 (ja) * 2008-11-20 2013-04-10 日本パーカライジング株式会社 締結部品用鋼線材
KR20140024069A (ko) * 2009-05-01 2014-02-28 온코자임 파마 인코포레이티드 암 치료용 펜타미딘 배합물
JP5299084B2 (ja) * 2009-05-22 2013-09-25 新日鐵住金株式会社 潤滑処理鋼板および潤滑皮膜形成用処理液
EP2450423B1 (en) 2009-06-29 2019-05-15 Nihon Parkerizing Co., Ltd. Water-based lubricant for plastic processing having excellent corrosion resistance and metal material having excellent plastic processability
US9192973B1 (en) 2013-03-13 2015-11-24 Meier Tool & Engineering, Inc. Drawing process for titanium
EP3020791B1 (en) 2013-07-10 2020-12-30 Nihon Parkerizing Co., Ltd. Aqueous lubricant for plastic working of metal material and having superior gas clogging resistance and post-moisture absorption workability
US20170073831A1 (en) * 2014-02-21 2017-03-16 Nihon Parkerizing Co., Ltd. Composition for direct-current cathodic electrolysis, lubrication-film-equipped metal material, and production method therefor
KR101486991B1 (ko) * 2014-07-24 2015-02-04 한종직 금속 표면 처리방법 및 이에 사용되는 금속 표면 처리제
KR101523546B1 (ko) * 2015-02-16 2015-05-28 한영선재(주) 냉간압조용 소성가공 금속 재료의 비인피막 처리방법
JP6694769B2 (ja) 2015-09-30 2020-05-20 株式会社神戸製鋼所 耐食性及び加工後の外観に優れた鋼線材
CN106835111B (zh) * 2017-02-20 2019-01-22 中钢集团郑州金属制品研究院有限公司 一种钢丝清洁生产拉拔用涂层及其制备工艺
CN108977257A (zh) * 2018-09-04 2018-12-11 苏州襄行新材料有限公司 一种无滑移微丝拉拔用润滑液和制备方法
EP3620502A1 (de) 2018-09-10 2020-03-11 Carl Bechem Gmbh Zusammensetzung zur herstellung einer schmiermittelzusammensetzung
TWI679070B (zh) * 2019-04-09 2019-12-11 金允成企業股份有限公司 鋁合金管件鍛抽成型方法
JP7428746B2 (ja) * 2022-04-19 2024-02-06 日本パーカライジング株式会社 金属線材の潤滑処理方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5220967A (en) 1975-08-12 1977-02-17 Nippon Shii Bii Kemikaru Kk Composite lubrication coating for steel or alloy steel
US4403490A (en) * 1981-06-24 1983-09-13 E/M Lubricants, Inc. Metal forming lubricant and method of use thereof
CH669129A5 (de) * 1986-04-04 1989-02-28 Lonza Ag Schmierstoffsystem fuer blech- und profilwalzwerke.
JP3227721B2 (ja) 1991-06-28 2001-11-12 大同特殊鋼株式会社 鍛造用潤滑剤の性能を評価する方法および装置
JP3517522B2 (ja) * 1996-06-21 2004-04-12 日本パーカライジング株式会社 金属材料の冷間塑性加工用水系潤滑剤
US6194357B1 (en) * 1996-06-21 2001-02-27 Henkel Corporation Waterborne lubricant for the cold plastic working of metals
US6455476B1 (en) * 1998-06-09 2002-09-24 Henkel Corporation Composition and process for lubricated plastic working of metals
IN192718B (ko) * 1998-06-09 2004-05-15 Nihon Parkerizing
JP2000309793A (ja) * 1999-04-27 2000-11-07 Nippon Parkerizing Co Ltd 金属材料塑性加工用水系潤滑剤
US6376433B1 (en) * 1999-07-13 2002-04-23 Century Chemical Corporation Process and product for lubricating metal prior to cold forming

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