KR20150086393A - Lubricant for dies - Google Patents
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Abstract
종래의 윤활제보다도 금형의 수명을 더욱 향상시키는 것이 가능한 금형용 윤활제를 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명에 관한 금형용 윤활제는, 공작유와, 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 함유하고, 수산화칼슘을 체적분률 20% 이상의 비율로 함유한다.It is an object of the present invention to provide a lubricant for a mold capable of further improving the service life of a mold as compared with a conventional lubricant. The lubricant for a mold according to the present invention contains a lubricating oil and calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) and contains calcium hydroxide in a volume fraction of 20% or more.
Description
본 발명은, 금형의 표면에 도포하는 금형용 윤활제에 관한 것이다.The present invention relates to a lubricant for a mold to be coated on the surface of a mold.
프레스 성형용의 금형의 수명을 연장시키는 수단의 하나로서, 강제 등의 숏재를 금형의 표면에 투사하는 숏 피닝법(shot peening method)이 있다. 숏 피닝법을 행함에 의해, 금형의 표면에는 무수한 요철 형상이 형성되고, 트라이볼로지 효과에 의해 금형의 수명이 향상된다. 또한, 숏 피닝법에 의해, 금형의 표면에 잔류 압축 응력이 생성되어, 금형의 피로 수명 등을 향상시킬 수 있다.As a means for extending the service life of a mold for press forming, there is a shot peening method in which a shot material such as a forcible is projected onto the surface of a mold. By performing the shot finishing method, numerous irregularities are formed on the surface of the mold, and the life of the mold is improved by the tribological effect. In addition, the shot pinning method generates residual compressive stress on the surface of the mold, thereby improving the fatigue life and the like of the mold.
예를 들면, 일본 특개2007-56333호 공보(특허 문헌 1)에는, 숏 피닝법의 한 예가 기재되어 있다.For example, Japanese Patent Laying-Open No. 2007-56333 (Patent Document 1) discloses an example of a shot pinning method.
그러나, 미세한 숏재(예를 들면, 입경이 50㎛ 이하)를 사용하여 숏 피닝법을 시행하면, 금형의 표면에 형성된 요철 형상중의 볼록 형상이 예리하게 되기 쉽다. 볼록 형상이 예리하게 되면, 금형 표면의 마찰 계수가 커지고, 피가공물과 금형 표면과의 사이에 눌어붙음이 발생하고, 금형 수명이 저하된다, 또한, 성형 균열이 생긴다는 문제가 생긴다.However, when shot peening is performed using a fine shot material (for example, a particle diameter of 50 탆 or less), the convex shape of the concavo-convex shape formed on the surface of the mold tends to be sharp. When the convex shape becomes sharp, the coefficient of friction of the surface of the mold becomes large, so that seizure occurs between the workpiece and the surface of the mold, resulting in a reduction in the life of the mold and a problem of molding cracks.
이 때문에, 금형의 표면에 도포함에 의해, 금형의 수명을 향상시키는 윤활제가 사용되고 있다. 종래, 이런 종류의 윤활제로서는, 이황화 몰리브덴(MoS2)이나 그래파이트가 일반적으로 사용되고 있다. 이황화 몰리브덴을 사용하는 경우에는, 예를 들면, 공작유에 혼합하여 사용된다.For this reason, a lubricant which improves the life of the mold by coating the surface of the mold is used. Conventionally, molybdenum disulfide (MoS 2 ) and graphite are generally used as lubricants of this kind. When molybdenum disulfide is used, it is mixed with, for example, a work oil.
이황화 몰리브덴을 함유하는 윤활제를 사용하면, 금형의 수명에 다소의 개선을 시행할 수 있지만, 수명의 향상을 소망하는 정도까지 달성하기에는 아직 이루어져 있지 않다. 또한, 그래파이트에 의한 윤활 효과는 높은 것이지만, 그래파이트는 고가이고, 비용적 문제를 가짐과 함께, 환경적 견지로부터도 바람직하지 않다.Use of a lubricant containing molybdenum disulfide can somewhat improve the service life of the mold, but it has not yet been achieved to achieve a desired lifetime improvement. Further, the lubrication effect by the graphite is high, but the graphite is expensive, has a cost problem, and is not preferable from the environmental standpoint.
본 발명은, 이와 같은 종래의 금형용의 윤활제에서의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 종래의 윤활제와 비교하여, 금형의 수명을 더욱 향상시키는 것이 가능한 금형용의 윤활제를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the problems in the conventional lubricant for a mold, and it is an object of the present invention to provide a lubricant for a mold which can further improve the service life of the mold as compared with the conventional lubricant.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 공작유와, 상기 공작유에 혼합된 수산화칼슘(Ca(OH)2)으로 이루어지는 금형용 윤활제로서, 상기 수산화칼슘을 체적분률 20% 이상의 비율로 함유하는 금형용 윤활제를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a lubricant for a mold comprising a lubricating oil and a calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) mixed in the lubricating oil, wherein a lubricant for a mold containing the above- to provide.
본 발명에 관한 금형용 윤활제에서는, 상기 수산화칼슘은 다음의 식에 따라 결정되는 평균 입경을 갖고 있는 것이 바람직하다.In the lubricant for a mold according to the present invention, it is preferable that the calcium hydroxide has an average particle diameter determined according to the following formula.
log H ≥ log D 또한 D < 40㎛log H ≥ log D and D <40 탆
H : 금형 표면의 최대 요철차H: Maximum irregularity of the mold surface
D : 수산화칼슘의 평균 입경D: average particle diameter of calcium hydroxide
본 발명에 관한 금형용 윤활제에서는, 상기 수산화칼슘의 평균 입경은, 금형 성형 후에 있어서 상기 수산화칼슘의 초기 입경의 1/2 이하인 것이 바람직하다.In the lubricant for a mold according to the present invention, it is preferable that the average particle diameter of the calcium hydroxide is not more than 1/2 of the initial particle diameter of the calcium hydroxide after the molding of the mold.
본 발명에 관한 금형용 윤활제에서는, 상기 수산화칼슘은 소성한 패각을 원료로 하여 생성한 것이 바람직하다.In the lubricant for a mold according to the present invention, it is preferable that the calcium hydroxide is produced from a baked shell as a raw material.
본 발명에 관한 금형용 윤활제를 금형의 표면에 도포함에 의해, 종래의 윤활제(공작유 + 이황화 몰리브덴)를 사용한 경우와 비교하여, 내 골링(galling) 하중을 크게할 수 있고, 또한, 금형 표면의 마찰 계수를 낮게 할 수 있다.By applying the lubricant for a mold according to the present invention to the surface of a metal mold, it is possible to increase the internal galling load as compared with the case of using a conventional lubricant (molten metal with a working oil + molybdenous disulfide) The coefficient can be lowered.
구체적으로는, 종래의 윤활제(공작유 + 이황화 몰리브덴)를 사용한 경우의 내 골링 하중은 약 2600㎏f이고, 마찰 계수는 약 0.13 이였던 것에 대해, 본 발명에 관한 금형용 윤활제를 사용한 경우의 내 골링 하중은 최대로 약 3600㎏f이고, 마찰 계수는 최소로 약 0.08 이였다.Specifically, in the case of using a conventional lubricant (molybdenum disulfide + molybdenum disulfide), the internal golfering load was about 2600 kgf and the friction coefficient was about 0.13. In contrast, in the case of using the lubricant for mold according to the present invention, The maximum load was about 3600 kgf and the friction coefficient was about 0.08 at the minimum.
내 골링 하중이 클수록, 또한, 표면의 마찰 계수가 작을수록, 금형의 수명은 늘어나기 때문에, 본 발명에 관한 윤활제를 사용함에 의해, 금형의 수명을 확실히 늘리는 것이 가능하다.Since the lifetime of the mold increases as the internal rolling load becomes larger and the friction coefficient of the surface becomes smaller, the life of the mold can be surely increased by using the lubricant according to the present invention.
또한, 내 골링 하중이란, 후술하는 바와 같이, 금형의 표면과 피가공물과의 사이에 눌어붙음이 발생할 때의 하중을 가리킨다.In addition, the inner gulling load refers to a load when a seizure occurs between the surface of the metal mold and the workpiece, as will be described later.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 형태에 관한 금형용 윤활제에 있어서, 수산화칼슘의 함유량(체적%)과 내 골링 하중(㎏f)과의 관계를 도시하는 그래프.
도 2는 내 골링 하중을 측정할 때에 실시되는 드로우 비드 시험의 개요를 도시하는 도면.
도 3은 금형 표면에서의 최대 요철차(H)와 수산화칼슘의 평균 입경(D)과의 관계를 도시하는 그래프.
도 4는 도 2에 도시한 드로우 비드 시험에서의 밀어붙임 하중(㎏f)과 금형 표면의 마찰 계수와의 관계를 도시하는 그래프.
도 5는 수산화칼슘의 함유량을 변화시킨 경우의 드로우 비드 시험에서의 밀어붙임 하중(㎏f)과 금형 표면의 마찰 계수와의 관계를 도시하는 그래프.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a graph showing the relationship between the content (volume%) of calcium hydroxide and the internal golfering load (kgf) in a mold lubricant according to a preferred embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a diagram showing an outline of a drawbead test performed when measuring the inner golring load. Fig.
3 is a graph showing the relationship between the maximum irregularity difference H on the surface of the mold and the average particle diameter D of calcium hydroxide.
4 is a graph showing the relationship between the pushing load (kgf) in the draw-bead test shown in Fig. 2 and the friction coefficient of the mold surface.
5 is a graph showing the relationship between the pushing load (kgf) in the drawbead test when the content of calcium hydroxide is changed and the friction coefficient of the surface of the mold.
본 발명의 바람직한 실시 형태에 관한 금형용 윤활제는, 공작유와, 이 공작유에 혼합된 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 함유하고 있다.The lubricant for a mold according to a preferred embodiment of the present invention contains a lubricant and calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) mixed in the lubricant.
공작유로서는 임의의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 이미 시판되고 있는 윤활유를 사용할 수 있다.Any work can be used in the workshop. For example, a commercially available lubricating oil can be used.
수산화칼슘은 윤활제 전체의 체적에 대해 체적분률 20% 이상의 비율로 함유되어 있다.The calcium hydroxide is contained at a ratio of 20% or more with respect to the volume of the entire lubricant.
즉, 공작유의 체적을 V1, 수산화칼슘의 체적을 V2라고 하면,That is, when the volume of the operation oil is V1 and the volume of the calcium hydroxide is V2,
[V2/(V1+V2)]×100 ≥ 20[V2 / (V1 + V2)] x 100? 20
도 1은, 금형용 윤활제 중의 수산화칼슘의 함유량(체적%)과 내 골링 하중(㎏f)과의 관계를 도시하는 그래프이다.1 is a graph showing the relationship between the content (volume%) of calcium hydroxide in the lubricant for a mold and the internal golfering load (kgf).
내 골링 하중이란, 금형의 표면과 피가공물과의 사이에 눌어붙음이 발생할 때의 하중을 가리킨다. 의 내 골링 하중이 큰 값일수록, 눌어붙음이 발생하기 어렵고, 금형 수명이 길어진다. 일반적으로는, 내 골링 하중은 2800㎏f 이상인 것이 바람직하다고 되어 있다.The inner gulling load refers to a load when a seizure occurs between the surface of a metal mold and a workpiece. The larger the value of the inner gogging load is, the more the sticking is less likely to occur and the life of the mold becomes longer. Generally, it is said that the inner golring load is preferably 2800 kgf or more.
도 2는, 내 골링 하중을 측정할 때에 실시되는 드로우 비드 시험의 개요를 도시하는 도면이다.Fig. 2 is a diagram showing an outline of a drawbead test performed when measuring the inner golring load. Fig.
도 2에 도시하는 바와 같이, 2개의 블록(10, 11)이 대향하여 배치되어 있고, 한쪽의 블록(10)에는 초경 공구(12)가, 다른 쪽의 블록(11)에는 금형 시료(SKD11)(13)가, 초경 공구(12)와 금형 시료(13)가 서로 대향하도록, 각각 부착되어 있다.Two
초경 공구(12)와 금형 시료(13)와의 사이에는, 고강도 냉연 강판(SPFC440)(14)이 배치되어 있다.A high-strength cold-rolled steel sheet (SPFC440) 14 is disposed between the cemented
초경 공구(12) 및 금형 시료(13)는, 고강도 냉연 강판(14)에 대해, 밀어붙임 방향(15)으로 밀어붙임 하중을 200㎏씩 증가시키면서 눌려진다. 고강도 냉연 강판(14)은 초경 공구(12)와 금형 시료(13) 사이에서 쌍방으로 눌려지면서, 1m/분(分)의 속도로 인발 방향(16)으로 인발된다. 이 때, 금형 시료(13)가 고강도 냉연 강판(14)에 눌어붙는 하중을 측정한다. 이 눌어붙는 하중의 내 골링 하중이다.The cemented
고강도 냉연 강판(14)에는 다음의 5종류의 윤활제를 도포하고, 그 각각에 관해, 도 2에 도시한 드로우 비드 시험을 행하여, 내 골링 하중을 측정하였다.The following five kinds of lubricants were applied to the high-strength cold-rolled
(1) 윤활제 1(수산화칼슘의 함유량 : 0%)(1) Lubricant 1 (content of calcium hydroxide: 0%)
(2) 윤활제 2(수산화칼슘의 함유량 : 15%)(2) Lubricant 2 (content of calcium hydroxide: 15%)
(3) 윤활제 3(수산화칼슘의 함유량 : 25%)(3) Lubricant 3 (content of calcium hydroxide: 25%)
(4) 윤활제 4(수산화칼슘의 함유량 : 35%)(4) Lubricant 4 (content of calcium hydroxide: 35%)
(5) 윤활제 5(수산화칼슘의 함유량 : 45%)(5) Lubricant 5 (content of calcium hydroxide: 45%)
상기한 5종류의 윤활제에 대해, 측정된 내 골링 하중은 이하와 같았다.With respect to the above-mentioned five kinds of lubricants, the measured inner golring loads were as follows.
(1) 윤활제 1 : 2200㎏f(1) Lubricant 1: 2200 kgf
(2) 윤활제 2 : 2600㎏f(2) Lubricant 2: 2600 kgf
(3) 윤활제 3 : 3000㎏f(3) Lubricant 3: 3000 kgf
(4) 윤활제 4 : 3400㎏f(4) Lubricant 4: 3400 kgf
(5) 윤활제 5 : 3600㎏f(5) Lubricant 5: 3600 kgf
또한, 도 1의 실험 결과가 얻어진 때의 금형 시료(13)의 표면의 최대 요철차는 17㎛이고, 수산화칼슘의 평균 입경은 4㎛이였다.1, the maximum irregularity of the surface of the
일반적으로, 내 골링 하중의 허용 최저치는 2800㎏f이고, 3000㎏f 이상의 내 골링 하중이 있으면 충분하다고 말하여지고 있다.Generally, it is said that the allowable minimum value of the inner gulling load is 2800 kgf, and that the inner gulling load of 3000 kgf or more is sufficient.
도 1에 도시한 각 플롯을 매끈매끈한 곡선(도시 생략)으로 이으면, 수산화칼슘의 함유량이 20%일 때에, 2800㎏f의 내 골링 하중을 얻을 수 있음을 알 수 있다.When each plot shown in Fig. 1 is made of a smooth curve (not shown), it can be seen that an inner golring load of 2800 kgf can be obtained when the content of calcium hydroxide is 20%.
또한, 수산화칼슘의 함유량이 25% 이상일 때에는, 3000㎏f 이상의 내 골링 하중이 확실하게 달성되어 있음을 알 수 있다.In addition, when the content of calcium hydroxide is 25% or more, it can be understood that an inner golring load of 3000 kgf or more is reliably achieved.
이와 같이, 본 실시 형태에 관한 금형용 윤활제에서는, 수산화칼슘의 함유량이 20% 이상이면, 2800㎏f 이상의 내 골링 하중을 얻을 수 있고, 또한, 수산화칼슘의 함유량이 25% 이상이면, 3000㎏f 이상의 내 골링 하중을 얻을 수 있다.As described above, in the lubricant for a mold according to the present embodiment, when the content of calcium hydroxide is 20% or more, an internal golring load of 2800 kgf or more can be obtained. When the content of calcium hydroxide is 25% A load can be obtained.
또한, 본 실시 형태에 관한 금형용 윤활제에 포함하는 입자를 수산화칼슘으로 함에 의해, 본 실시 형태에 관한 금형용 윤활제를 도포한 금형을 사용하여 프레스 성형을 행한 후, 수산화칼슘 입자가 벽개(劈開) 파괴되고, 당해 수산화칼슘의 평균 입경은 그 초기 입경의 1/2 이하로 조정된다.Further, by using calcium hydroxide as the particles contained in the lubricant for a mold according to the present embodiment, press molding is carried out by using a mold to which the lubricant for a mold according to the present embodiment is applied, after which the calcium hydroxide particles are cleaved and broken, The average particle diameter of calcium hydroxide is adjusted to be ½ or less of the initial particle diameter.
마이크로적인 견지로부터 보면, 금형의 표면은 평탄하지가 않다, 미소한 요철이 산재하고 있다. 발명자들의 연구에 의하면, 윤활제를 금형의 표면에 도포한 때에, 수산화칼슘의 입자가 금형 표면에 대해 큰 마찰 저감 효과를 발휘하는지의 여부는, 이들의 요철 형상의 높이(요철차)와 수산화칼슘의 평균 입경 및 벽개 파괴성의 유무와의 관계에 크게 의존하는 것이 판명되어 있다.From the micro perspective, the surface of the mold is not flat, with minute irregularities scattered. According to the study by the inventors, whether or not the particles of the calcium hydroxide exert a large friction reducing effect on the surface of the mold when the lubricant is applied to the surface of the mold is determined by the height (irregularity) of these irregularities and the average particle diameter And the presence or absence of cleavage destructive properties.
예를 들면, 수산화칼슘(Ca(OH)2) 대신에 산화 칼슘(CaO)을 윤활제에 혼합시켜도, 벽개 파괴성을 얻을 수는 없지만, 수산화칼슘을 윤활제에 혼합시킴에 의해, 벽개 파괴성을 얻을 수 있다. 이 때문에, 본 실시 형태에 관한 금형용 윤활제는 수산화칼슘을 함유하는 것으로 하여 구성되어 있다.For example, even if calcium oxide (CaO) is mixed with a lubricant instead of calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ), cleavage destructiveness can not be obtained, but cleavage destructibility can be obtained by mixing calcium hydroxide with a lubricant. For this reason, the lubricant for a mold according to the present embodiment comprises calcium hydroxide.
금형 표면에서의 요철 형상의 높이(요철차)는, 예를 들면, 숏 피닝 처리에 사용하는 숏재의 경도, 사이즈, 수, 충돌 속도 등의 요인을 통하여, 제어하는 것이 가능하다.The height (ruggedness difference) of the concavo-convex shape on the surface of the mold can be controlled through factors such as the hardness, size, number, and impact speed of the shot material used for the shot peening process, for example.
이 때문에, 발명자들은, 금형 표면의 최대 요철차(H)와 수산화칼슘의 평균 입경(D)을 변화시켜서, 그 때의 내 골링 하중을 구한 테스트를 행하였다.For this reason, the inventors conducted a test in which the maximum irregularities (H) on the surface of the mold and the average particle diameter (D) of calcium hydroxide were changed to determine the internal golfering load at that time.
테스트에 사용한 금형 표면의 최대 요철차(H)는 다음의 4개였다. 또한, 금형 표면의 최대 요철차란, 금형 표면의 오목부의 저부(가장 낮은 개소)와 볼록부의 정부(가장 높은 개소) 사이의 고저차를 가리킨다.The maximum irregularities (H) on the surface of the mold used in the tests were as follows. The maximum irregularities on the surface of the mold indicate the difference in height between the bottom (lowest position) of the concave portion of the mold surface and the top (highest position) of the convex portion.
(1) 2㎛(1) 2 탆
(2) 8㎛(2) 8 탆
(3) 17㎛(3) 17 탆
(4) 63㎛(4) 63 탆
또한, 이들 4개의 최대 요철차를 갖는 금형에 대해, 다음의 3개의 평균 입경을 갖는 수산화칼슘을 사용하였다.For these four metal molds having the maximum concavo-convex difference, calcium hydroxide having the following three average particle diameters was used.
(1) 4㎛(1) 4 탆
(2) 13㎛(2) 13 탆
(3) 40㎛(3) 40 탆
도 3은, 금형 표면에서의 최대 요철차(H)와 수산화칼슘의 평균 입경(D)과의 상관 관계를 도시하는 그래프이다.3 is a graph showing the correlation between the maximum irregularity difference H on the surface of the mold and the average particle diameter D of calcium hydroxide.
도 3에 도시한 테스트에서는, 수산화칼슘의 함유량이 20%인 윤활제를 사용하였다.In the test shown in Fig. 3, a lubricant having a calcium hydroxide content of 20% was used.
도 3에서는, 「○」는 내 골링 하중이 2800㎏f 이상이였던 것을 나타내고, 「●」는 내 골링 하중이 2800㎏f 미만이였던 것을 나타낸다.In Fig. 3, " o " indicates that the inner gulling load was 2800 kgf or more, and & & cir & indicates that the inner gulling load was less than 2800 kgf.
도 3에서, 경계선(20)은 이하의 식(1)이 성립되는 선을 나타낸다.In Fig. 3, the
log H=log D … (1)log H = log D ... (One)
경계선(20)보다도 상방의 영역(경계선(20)을 포함한다)은 다음의 부등식(2)이 성립되는 영역이고, 경계선(20)보다도 하방의 영역은 다음의 부등식(3)이 성립되는 영역이다.The region above the boundary line 20 (including the boundary line 20) is the region where the following inequality (2) is established and the region below the
log H ≥ log D … (2)log H ≥ log D ... (2)
log H < log D … (3)log H <log D ... (3)
도 3으로부터 분명한 바와 같이, 내 골링 하중이 2800㎏f 이상이였던 것을 나타내는 「○」는 부등식(2) 및 D < 40㎛의 쌍방이 성립되는 영역에만 존재하고 있고, 한편, 부등식(3) 또는 D ≥ 40㎛이 성립되는 영역에서는, 내 골링 하중이 2800㎏f 미만이었던 것을 나타내는 「●」만이 존재하고 있다.As is apparent from Fig. 3, " o ", which indicates that the inner golfering load was 2800 kgf or more, exists only in the regions where both inequality (2) &Amp; cir & &le; &le; indicating that the internal golfering load was less than 2800 kgf exists in the region where?
이것으로부터, 2800㎏f 이상의 내 골링 하중을 확보하기 위해서는, 상기한 부등식(2) 및 D < 40㎛이 성립되는 것이 조건인 것이 판명되었다.From this, it was proved that the above inequality (2) and D <40 占 퐉 were satisfied in order to secure the inner golring load of 2800 kgf or more.
log H ≥ log D (D < 40㎛)log H &ge; log D (D < 40 mu m)
이상과 같이, 금형 표면의 최대 요철차에 응하여, 부등식(2) 및 D < 40㎛의 조건에 따라 수산화칼슘의 평균 입경을 변화시킴에 의해, 항상, 2800㎏f 이상의 내 골링 하중을 확보하는 것이 가능해진다.As described above, by changing the average particle diameter of calcium hydroxide according to the conditions of inequality (2) and D < 40 mu m in response to the maximum irregularities on the surface of the mold, it is possible to always secure an internal golfer load of 2800 kgf or more It becomes.
본 실시 형태에 관한 윤활제에 사용하는 수산화칼슘은, 예를 들면, 소성한 패각을 원료로 할 수 있다.The calcium hydroxide used in the lubricant according to the present embodiment can be, for example, a calcined shell.
이와테현 공업 기술 센터 연구 보고 제15(2008)호에 게재된 「일체 소성 기술에 의한 패각의 자원화와 목탄의 고기능화(제1보)」(보고자 : 팔중견귀종)에 의하면, 가리비, 굴, 함박조개, 가막조개, 대합, 모시조개 등의 패류를 전기로에서, 섭씨 1000도, 5시간의 조건하에서 소성한 경우, 패각의 주성분인 탄산 칼슘(CaCO3)은 거의 100%의 비율로 산화 칼슘(CaO)으로 변화한다.According to the "Recycling of Shells by Highly Integrated Technique and Improving the Quality of Charcoal (Part 1)" (Reporter: Armed and Amphibious), published in Iwate Industrial Technology Center Research Report 15 (2008), scallops, oysters, (CaCO 3 ), which is a main component of the shell, is calcined at a ratio of almost 100% in the case where shellfish such as shellfish, mackerel shell, clam, shellfish, etc. are fired in an electric furnace under conditions of 1000 ° C. and 5 hours. ).
또한, 다음의 어느 하나의 조건하에서 패각을 소성함에 의해, 효율적으로 산화 칼슘(CaO)을 생성할 수 있다.In addition, by calcining the shell under any of the following conditions, calcium oxide (CaO) can be efficiently produced.
(1) 섭씨 900도 이상, 1시간(소성 시간을 중시하는 경우)(1) More than 900 degrees Celsius, 1 hour (when firing time is emphasized)
(2) 섭씨 750도, 5시간 이상(소성 온도를 중시하는 경우)(2) 750 degrees Celsius, 5 hours or more (when firing temperature is emphasized)
이와 같이 하여 생성된 산화 칼슘을, 예를 들면, 분쇄기에 걸음에 의해, 평균 입경이 일정 범위내에 있는 분말상의 산화 칼슘으로 한다. 그 후, 이 분말상의 산화 칼슘에 수산화 처리를 시행함에 의해, 수산화칼슘을 얻는다. 또한, 초미립화 분산 장치를 이용하여, 이 수산화칼슘을 공작유와 함께 슬러리화함에 의해, 평균 입경이 나노 오더로 되어 있는 수산화칼슘이 분산되어 있는 윤활제를 얻을 수 있다.The calcium oxide thus produced is, for example, in the form of a powdery calcium oxide having an average particle diameter within a certain range by being hung on a pulverizer. Thereafter, the powdery calcium oxide is subjected to a hydroxide treatment to obtain calcium hydroxide. Further, by using this ultra-fine dispersion device and slurrying this calcium hydroxide together with the working oil, a lubricant in which calcium hydroxide having an average particle diameter of nano order is dispersed can be obtained.
패각은, 현재에는, 산업폐기물로서 대량으로 폐기되고 있다. 상기한 바와 같이, 수산화칼슘의 원료로서 패각을 사용함에 의해, 산업폐기물의 감량화 및 유효 사용을 도모할 수 있다. 또한, 패각의 분말은 인체에는 완전히 무해하여, 환경 부하의 저감에도 이바지하는 것이다.The shell is now being abolished in large quantities as industrial waste. As described above, by using the shell as a raw material of calcium hydroxide, the industrial waste can be reduced in weight and effectively used. In addition, the shell powder is totally harmless to the human body and contributes to the reduction of the environmental load.
상기한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 금형용 윤활제에 의하면, 수산화칼슘의 함유량을 20체적% 이상으로 함에 의해, 2800㎏f 이상의 내 골링 하중을 얻을 수 있음과 함께, 금형의 표면에서의 마찰 계수를 작게 하는 것이 가능하다.As described above, according to the lubricant for a mold according to the present embodiment, by setting the content of calcium hydroxide to 20% by volume or more, it is possible to obtain an undergrowing load of 2800 kgf or more and, at the same time, It is possible to do.
도 4는, 도 2에 도시한 드로우 비드 시험에서의 밀어붙임 하중(㎏f)과 금형 표면의 마찰 계수와의 관계를 도시하는 그래프이다.Fig. 4 is a graph showing the relationship between the pushing load (kgf) in the draw-bead test shown in Fig. 2 and the friction coefficient of the mold surface.
샘플 1로서, 공작유만을 금형의 표면에 도포한 경우(도 4에서는 「△」로 나타낸다), 샘플 2로서, 30체적%의 이황화 몰리브덴(MoS2)을 함유시킨 공작유를 금형의 표면에 도포한 경우(도 4에서는 「□」로 나타낸다), 샘플 3으로서, 본 실시 형태에 관한 금형용 윤활제(수산화칼슘의 함유량은 45%로 하였다)를 금형의 표면에 도포한 경우(도 4에서는 「●」로 나타낸다)의 각각에 관해, 밀어붙임 하중을 200㎏f로부터 3600㎏f까지 200㎏f씩 상승시킨 때의 금형 표면에서의 마찰 계수를 측정하였다. 마찰 계수의 측정은 도 2에 도시한 드로우 비드 시험에 의해 행하였다.As
도 4에 도시되는 바와 같이, 샘플 1 및 2에 관해서는, 각각, 밀어붙임 하중의 증가와 함께, 마찰 계수도 서서히 저하하고 있지만, 샘플 1은 밀어붙임 하중이 2200㎏f일 때에 눌어붙음을 일으켰다. 또한, 샘플 2는 밀어붙임 하중이 2600㎏f의 때에 눌어붙음을 일으켰다. 즉, 샘플 1의 내 골링 하중은 2200㎏f이고, 샘플 2의 내 골링 하중은 2600㎏f이고, 모두 최저 허용 하중인 2800㎏f 이하였다.As shown in Fig. 4, with respect to
이에 대해, 본 실시 형태에 관한 금형용 윤활제를 도포한 시료(샘플 3)에서는, 눌어붙음 발생시의 밀어붙임 하중은 3600㎏f였다. 즉, 샘플 3의 내 골링 하중은 3600㎏f였다. 이 샘플 3의 내 골링 하중은 샘플 2에서의 눌어붙음 발생시의 밀어붙임 하중인 2600㎏f보다도 크고, 또한, 최저 허용 하중인 2800㎏f보다도 컸다.On the other hand, in the sample (Sample 3) coated with the lubricant for a mold according to the present embodiment, the pushing load at the time of occurrence of sticking was 3600 kgf. That is, the sample 3 had an inner growing load of 3600 kgf. The internal golfering load of Sample 3 was larger than the pushing load of 2600 kgf at the occurrence of seizure in Sample 2 and larger than the minimum allowable load of 2800 kgf.
또한, 도 4로부터 분명한 바와 같이, 측정한 밀어붙임 하중의 전 범위에서, 샘플 3의 마찰 계수는 샘플 1 및 2의 마찰 계수보다도 낮은 값을 나타내고 있다.4, the friction coefficient of Sample 3 is lower than the friction coefficient of
도 5는, 도 4에 도시한 그래프와 마찬가지로, 수산화칼슘의 함유량을 변화시킨 경우의 드로우 비드 시험에서의 밀어붙임 하중(㎏f)과 금형 표면의 마찰 계수와의 관계를 도시하는 그래프이다.5 is a graph showing the relationship between the pushing load (kgf) in the draw-bead test when the content of calcium hydroxide is changed and the friction coefficient of the mold surface, similarly to the graph shown in Fig.
도 5에는, 이하의 3개의 샘플의 시험치가 나타나고 있다.In Fig. 5, the following three sample values are shown.
(1) 샘플 1 : 윤활제(수산화칼슘의 함유량 : 15%)(1) Sample 1: Lubricant (content of calcium hydroxide: 15%)
(2) 샘플 2 : 윤활제(수산화칼슘의 함유량 : 25%)(2) Sample 2: Lubricant (content of calcium hydroxide: 25%)
(3) 샘플 3 : 윤활제(수산화칼슘의 함유량 : 45%)(3) Sample 3: Lubricant (content of calcium hydroxide: 45%)
샘플 1의 시험 결과는 「□」로 나타나고, 샘플 2의 시험 결과는 「△」로 나타나고, 샘플 3의 시험 결과는 「○」로 나타나고 있다.The test results of
도 5에 도시한 테스트에서는, 도 4에 도시한 테스트의 경우와 마찬가지로, 밀어붙임 하중을 200㎏f로부터 3600㎏f까지 200㎏f씩 상승시킨 때의 금형 표면에서의 마찰 계수를 측정하였다. 마찰 계수의 측정은 도 2에 도시한 드로우 비드 시험에 의해 행하였다.In the test shown in Fig. 5, the friction coefficient was measured on the surface of the mold when the pushing load was increased from 200 kgf to 3600 kgf by 200 kgf as in the case of the test shown in Fig. The friction coefficient was measured by the draw-bead test shown in Fig.
수산화칼슘의 함유량으로부터 분명한 바와 같이, 샘플 1은 본 실시 형태에 관한 금형용 윤활제에 포함되는 것은 아니지만, 샘플 2 및 3은 본 실시 형태에 관한 금형용 윤활제에 포함된 것이다.As apparent from the content of calcium hydroxide,
샘플 1에 관해서는, 밀어붙임 하중의 증가와 함께, 마찰 계수는 서서히 저하하고 있지만, 밀어붙임 하중이 2600㎏f일 때에 눌어붙음을 일으켰다. 즉, 샘플 1의 내 골링 하중은 2600㎏f이고, 최저 허용 하중인 2800㎏f 이하였다.With respect to
이에 대해, 본 실시 형태에 관한 금형용 윤활제의 하나인 샘플 2에서는, 눌어붙음 발생시의 밀어붙임 하중은 3000㎏f였다. 즉, 샘플 2의 내 골링 하중은 3000㎏f였다. 이 샘플 2의 내 골링 하중은 샘플 1의 내 골링 하중인 2600㎏f보다 크고, 또한, 최저 허용 하중인 2800㎏f보다도 컸다.On the other hand, in Sample 2, which is one of the lubricants for the mold according to the present embodiment, the pushing load at the time of occurrence of sticking was 3000 kgf. That is, the inner growing load of Sample 2 was 3000 kgf. The internal golfering load of Sample 2 was larger than the internal golfering load of
또한, 도 5로부터 분명한 바와 같이, 샘플 2의 마찰 계수는 샘플 1의 마찰 계수보다도 낮은 값을 나타내고 있다.As is apparent from Fig. 5, the coefficient of friction of Sample 2 is lower than the coefficient of friction of
또한, 본 실시 형태에 관한 금형용 윤활제의 하나인 샘플 3에서는, 눌어붙음 발생시의 밀어붙임 하중은 3600㎏f였다. 즉, 샘플 3의 내 골링 하중은 3600㎏f였다. 이 샘플 3의 내 골링 하중은 샘플 1의 내 골링 하중인 2600㎏f보다도 크고, 또한, 최저 허용 하중인 2800㎏f보다도 컸다.In Sample 3, which is one of the lubricants for the mold according to the present embodiment, the pushing load at the time of occurrence of sticking was 3600 kgf. That is, the sample 3 had an inner growing load of 3600 kgf. The internal golfering load of Sample 3 was larger than the internal golfering load of
또한, 도 5로부터 분명한 바와 같이, 측정한 밀어붙임 하중의 전 범위에서, 샘플 3의 마찰 계수는 샘플 1 및 2의 마찰 계수보다도 낮은 값을 나타내고 있다.5, the friction coefficient of the sample 3 is lower than the friction coefficient of the
샘플 2와 샘플 3과의 비교로 부터 알 수 있는 바와 같이, 수산화칼슘의 함유량이 많아질수록, 금형 표면의 마찰 계수도 저하된다.As can be seen from the comparison of Sample 2 and Sample 3, the larger the content of calcium hydroxide is, the lower the friction coefficient of the surface of the mold.
이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 금형용 윤활제를 금형의 표면에 도포함에 의해, 종래의 윤활제(공작유 + 이황화 몰리브덴)를 사용한 경우와 비교하여, 내 골링 하중을 크게할 수 있고, 또한, 금형 표면의 마찰 계수를 낮게 할 수 있다. 내 골링 하중이 클수록, 또한, 금형 표면의 마찰 계수가 낮을수록, 금형의 수명은 늘어나기 때문에, 본 실시 형태에 관한 금형용 윤활제를 사용함에 의해, 금형의 수명을 확실하게 연장시키는 것이 가능하다.As described above, by coating the mold lubricant according to the present embodiment on the surface of the metal mold, it is possible to increase the internal golfering load as compared with the case of using the conventional lubricant (molten metal with a disulfide + molybdenous disulfide) It is possible to reduce the coefficient of friction of the rotor. Since the lifetime of the mold increases as the inner gulling load becomes larger and the friction coefficient of the surface of the mold becomes lower, the lifetime of the mold can be surely extended by using the lubricant for the mold according to the present embodiment.
상기한 실시 형태에서는, 본 발명에 관한 금형용 윤활제를 도포한 금형을 사용하여 프레스 성형을 행하는 예를 들었지만, 본 발명에 관한 금형용 윤활제는 플라스틱 성형, 다이스 카스트 성형 그 밖의 금형을 사용한 성형에도 사용 가능하다.In the above-described embodiment, an example of performing press molding using a mold coated with a lubricant for a mold according to the present invention has been described. However, the lubricant for a mold according to the present invention can be used for plastic molding, die casting molding or other molding using a die .
10, 11 : 블록
12 : 초경 공구
13 : 금형 시료
14 : 냉연 강판
15 : 밀어붙임 방향
16 : 인발 방향
20 : 경계선10, 11: Block
12: Carbide Tools
13: mold sample
14: Cold rolled steel plate
15: pushing direction
16: Drawing direction
20: Boundary line
Claims (3)
상기 수산화칼슘을 체적분률 20% 이상 40% 이하의 비율로 함유하고,
상기 수산화칼슘은 다음의 식에 따라 결정되는 평균 입경을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 금형용 윤활제.
log H ≥ log D 또한 28㎛ < D < 40㎛
H : 금형 표면의 최대 요철차
D : 수산화칼슘의 평균 입경A lubricant for a mold comprising a lubricating oil and calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) mixed in the lubricating oil,
The calcium hydroxide is contained in a proportion of 20% or more and 40% or less in volume fraction,
Wherein the calcium hydroxide has an average particle diameter determined according to the following formula:
log H ≥ log D Also 28 탆 <D <40 탆
H: Maximum irregularity of the mold surface
D: average particle diameter of calcium hydroxide
상기 수산화칼슘은, 금형 성형 후의 평균 입경이 초기 입경의 1/2 이하로 되는 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 금형용 윤활제.The method according to claim 1,
Wherein the calcium hydroxide has a characteristic that an average particle diameter after molding of the mold becomes 1/2 or less of the initial particle diameter.
상기 수산화칼슘은, 소성한 패각을 원료로 하여 생성한 것을 특징으로 하는 금형용 윤활제.The method according to claim 1,
The lubricant for a mold according to claim 1, wherein the calcium hydroxide is produced by using a baked shell as a raw material.
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