工具の通販モノタロウ ツーリング マシニングセンタの基礎講座 切削油剤の種類その2(水溶性切削油剤)

マシニングセンタの基礎講座

モノタロウの本連載では、マシニングセンタの種類や仕組み、使い方について、実践的で役立つ知識をご紹介していきます。
第6章 マシニングセンタを使用する際の基礎知識

6-6 切削油剤の種類その2(水溶性切削油剤)

水溶性切削油剤は水に希釈して使用するため冷却性に優れ、発火の危険性がなく、無人・自動運転に適しています。ただし、腐りやすく管理が難しいこと、水垢が発生することなどが欠点です。通常、水溶性切削油剤は10倍~80倍に希釈して使用します。希釈する際は水道水を入れた容器に切削油剤の原液を攪拌しながら混ぜます。反対に、原液を入れた容器に水道水を入れると、原液と水道水が均等に溶けにくいので手順を間違えてはいけません。マシニングセンタへ補充する際には規定された倍率に希釈したものを使用します。水だけを補充すると濃度が薄くなり錆の原因になります。

マシニングセンタの切削油剤のタンク容量が200リットルで、20倍希釈をつくりたいときには10リットルの原液と水道水190リットルを混ぜ、全体で200リットルになればOKです。原液の量に希釈倍率で掛けた値が全体の量になります。濃度で表すと5%になります。

日本産業規格(JIS)では、水溶性切削油剤を含有成分と外観の色から3種類(A1、A2、A3)に分類しています。

  • A1はエマルションと呼ばれ、水に希釈すると乳白色になります。鉱物油が多くふくまれているため3種類のうち最も潤滑性に優れています。ただし、べたつきがあり、マシニングセンタや工作物に残りやすく、洗浄が必要になることがあります。防腐性はA2(ソリュブル)よりも劣ります。
  • A2はソリュブルと呼ばれ、水に希釈すると半透明ないし透明になります。浸透性と冷却性に優れていますが、潤滑性はA1(エマルション)より劣ります
  • A3はソリューションと呼ばれ、水に希釈すると透明になります。浸透性と冷却性に優れていますが、基油を含有していないため潤滑性はほとんどありません。浸透性が高いため、塗装へのダメージや肌荒れが起こりやすい油種です。

切削油剤を製造するメーカは国内外で非常に多く、メーカ特有の添加剤を配合した切削油剤もあり、実際にはJISの分類に即さないものも多く市販されています。したがって、工作物の材質やチップの種類、切削条件などを考慮して適正なものを選択することが大切です。また、添加剤の種類によって切削性が良くても塗装や配管のパッキンなどを劣化させる恐れがあるため注意が必要です。

削油剤には多種の添加剤が入っていますが、硫黄、塩素、リンなどは「極圧添加剤」と呼ばれ、一定の温度で活性になり金属と反応し、潤滑性を高める効果を持ちます。つまり、切削点温度と極圧添加剤が活性する温度が一致しないと極圧添加剤の効果は得られません。極圧添加剤が活性になる温度は種類によって異なるため油剤メーカに聞いてみるのがよいでしょう。

 

水溶性切削油剤の分類

水溶性切削油剤
A1種
エマルション
A2種
ソリュブル
A3種
ソリューション
鉱油や脂肪酸など、水に溶けない成分と界面活性剤からなり、水に加えて希釈すると外観が乳白色になるもの 界面活性剤など水に溶けると成分単独、または水に溶ける成分と鉱油や脂肪酸など、水に溶けない成分からなり、水に加えて希釈すると外観が半透明ないし、透明になるもの 水に溶ける成分からなり、水分に加えて希釈すると外観が透明になるもの

 

水溶性切削油剤の分類と適用例

JISによる分類 特長 適用例
種類 外観
A1種 乳白色
(エマルション)
水溶性切削油剤の中で
もっとも潤滑性が高い
鋳鉄・非鉄金属(アルミニウム・銅・およびその合金)・鋼の切削加工
硫黄系極圧添加剤を含有するものは、鋼の低速加工などの重切削加工
A2種 半透明ないし透明
(ソリュブル)
エマルションに比べると
洗浄性・冷却性が高い
鋳鉄・非鉄金属(アルミニウム・銅・およびその合金)・鋼の切削加工や研削加工
A3種 透明
(ソリューション)
消泡性に優れる
冷却性が高い
鋳鉄切削加工
鋳鉄・鋼の研削加工

※外観は希釈時のものであり、カッコ内の表記は一般的な呼称を示す。

 

執筆: 芝浦工業大学 デザイン工学部 デザイン工学科 澤 武一 教授

『マシニングセンタの基礎講座』の目次

第1章 マシニングセンタの基礎知識

第2章 マシニングセンタの装備

第3章 マシニングセンタを動かすソフトウエア

第4章 マシニングセンタの要素技術

第5章 マシニングセンタの特性と関連知識

第6章 マシニングセンタを使用する際の基礎知識

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