工作機械で金属や樹脂を削り取り成形する切削加工をする際に使用する油剤で加工時に水分を含まない「不水溶性切削油」と水分を含む「水溶性切削油」があります。 「不水溶性切削油」は「不活性タイプ」と「活性タイプ」の二種に分類され、 「水溶性切削油」は原液を水で希釈し使用しますが、冷却作用に重点をおき「エマルジョン型」「ソリュブル型」「ケミカルソリューション型」の三種に分類されます。
切削油よくある質問
切削油について
切削油剤とは何ですか?
切削油と潤滑油の違いは何ですか?
その使用目的に大きな違いがあります。
潤滑油は工業用潤滑油、自動車用潤滑油、船舶用潤滑油と油の特性を活かした製品群があります。
人間の身体で例えるなら軟骨のような役割で、金属同士が接触する面に油剤の膜で滑りを与え、動きをスムーズにします。
エンジンオイル、ギア油、摺動面油、軸受け油などがその代表的な製品で、パワーショベルやクレーン、ブルドーザーなど建機にとって欠かすことのできない存在です。
それに対し切削油は切削工具で被削材を削り取ることを目的とし、削り易く、公差を抑え、削り面がきれいに、切削工具の刃物の寿命を延ばす役割があります。
どのような切削油剤がありますか?
加工条件に合わせた「不水溶性切削油」と「水溶性切削油」があります。
一般的には加工条件、工作機械、被削材、加工形状、切削工具から総合的に踏まえて切削油を選定します。
なぜ切削油剤が必要なのですか?
詳しくは、切削油の基礎知識のページをご覧ください。
どのように切削油剤を選ぶのですか?
作業環境、工作機械、被削材料、加工部品、洗浄などを総合的に判断します。
「加工部品の品質向上」「作業効率向上」「難削材加工」「超極細加工」「合理化」「トータルコストダウン」「作業環境の改善」「生産性向上」といったお客様の課題を解決するオーダーメイドのサーチングカット切削油の開発も可能です。弊社のコンサルティング・セールスまでご相談ください。
切削油剤の管理について教えてください。
不水溶性切削油
自動旋盤の構造上、粘度の高い摺動面油の混交や長時間の使用による劣化が生じます。新液の継ぎ足しや酸化・劣化の原因となる切粉はこまめに取り除きます。
水溶性切削油
日々コンディションが変化する水溶性切削油は適切な濃度管理・pH管理が重要です。
濃度計と対象製品の濃度希釈倍率表で管理してください。
水溶性切削油の濃度が低すぎる |
【原因】 【生じる問題】 |
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水溶性切削油の濃度が高すぎる |
【原因】 【生じる問題】 |
手荒れを防止するためにできることはありますか?
不水溶性切削油
パッチテストの結果次第で対応方法が異なります。手荒れしにくい処方の切削油への切替えもご検討ください。
水溶性切削油
濃度やpHが低い又は高い状態と考えられます。適切な管理を行ってください。
手荒れしにくい処方の切削油への切替えもご検討ください。
泡立ちを抑える方法はありますか?
原因の特定が重要です。不水溶性切削油の場合、酸化劣化ならオイル交換、物理的要因なら消泡剤の添加をお考えください。水溶性切削油の場合、濃度の高さなら濃度調整、液の劣化であれば液交換をおすすめします。水溶性切削油用の消泡剤もあります。
切削油剤の保管方法と使用期限について教えてください。
不水溶性切削油・水溶性切削油いずれも化学物質の使用により、化学反応と劣化が常に生じています。そのため、屋内冷暗所で保管するとともに、1年以内の使用をお勧めします。しっかりと蓋を閉じて、水・空気が入らないよう、保管にはご注意ください。気温の変化により、容器内が錆びることもあります。
他社の切削油を混ぜて使用できますか?
添加剤の種類によっては、油剤が凝固することがあります。そのため、他社の油剤と混ぜて使用することはおやめください。
メーカー指定以外の切削油でも問題ありませんか?
推奨油にはメーカーなりの理由があると思われますが、機械や工具、加工条件において適切な切削油であれば指定以外の切削油をお使いいただけます。
オイル交換の目安やタイミングはありますか?しばらくして切削性が悪くなった。
交換すれば良いがコスト削減もしたい。切削油に添加剤を入れるのはどうか?
稼働状況等違いがありますが、不水溶性切削油は2~5年、水溶性切削油の場合は半年~1年での交換をお勧めします。主軸移動型自動旋盤の場合、構造上どうしても機械摺動面油が切削油タンクに混入するため、切削油自体の劣化と同時に性能も低下します。継ぎ足しによる長期間の使用になると、その傾向はさらに高まります。くわえて酸化・劣化による酸化重合でべたつくことも少なくありません。
弊社のサーチングカット切削油の添加剤は極圧剤と酸化防止剤をバランスよくブレンドした製品です。添加すると素晴らしい切れ味が戻ると評判です。添加する切削油の種類や、切削油のコンディションなどにより選定油種が異なるため、ご使用の際には弊社までお気軽にご相談ください。
ガイドブッシュの焼付について
ガイドブッシュに焼付が起きる理由は?
固定ガイドブッシュ内の超硬・セラミック・サーメットが被削材をつかみ、そのまま回転を続けるとブッシュとの隙間で圧力の高い境界摩擦が生じるからです。潤滑性能の乏しい切削油なら、一つ目のワークから焼付を起こす場合があります。
特にオーステナイト系ステンレスおよびニッケル含有材・チタン材で頻発します。SUM24L・BsBmのように、被削材自体に潤滑性があればほとんど焼付は発生しません。
油剤メーカーによっては、製品説明の中に固定ガイドブッシュの焼付を理解しないまま「ガイドブッシュ焼付ナシ」と記載している場合もあります。ご注意ください。
ステンレスSUS304を加工したい。ガイドブッシュの焼付により新品に交換したが改善しない。
SUS304はオーステナイト系ステンレスで熱伝導率が悪いため、潤滑性・冷却性に優れた切削油で加工することをおすすめします。
機械・ガイドブッシュ・コレットチャック・被削材の曲がり・極端に速い送りの場合を除く。
構成刃先が着き寸法がばらつくため、回転を上げたもののガイドブッシュに焼付が発生し困っている。
(他社の切削油を使用。ASK2300(SUM24L)・φ6・L330・切削速度75m/minの状態)
構成刃先を防止するには、一般的に切削速度を上げれば抑制できます。しかし焼付が生じている場合は、焼付対策している切削油を選定することが鍵となります。弊社の代表油剤「サーチングカットHG-30」をおすすめします。
変更後の変化
- 切削速度130m/minで24時間稼動
- ガイドブッシュ焼付なし
- 加工時間の短縮
- 寸法公差の安定により、不良率減少
オイルミストの抑制
複合NC自動旋盤が約50台稼働しています。
中圧・高圧クーラントを使用し、エアブローの工程があるためミストが大量に発生します。ミストで充満した工場環境を改善したい。
アンチミスト型の切削油「サーチングカットGXシリーズ」をご提案します。
オイルミストが発生しにくいベース油と添加剤を配合、さらにミスト抑制剤を加えているため効果抜群です。切削性の向上やコストダウンなど、お客様のご要望にお応えするアンチミスト切削油もご提案させていただきます。
塩素系金属加工油について
今後、塩素系金属加工油は製造中止になりますか?
環境への配慮から塩素系切削油がJIS規格から除外され、金属加工油業界でも塩素系切削油の廃止を進められていますが、弊社ではお客様のニーズがある限り、継続してご提供できるよう尽力いたします。ただし、塩素系添加剤の使用規制もしくは製造中止などの措置が新たに打ち出された場合は、製造を中止することがあります。
2024年3月現在、塩素化パラフィンは国内大手メーカーの生産が中止となり、輸入原料の利用が中心となりました。また中鎖型塩素化パラフィン(炭素数14~17で塩素化率45重量%以上のもの)はストックホルム条約に基づく残留性有機汚染物質検討委員会(POPRC19)にて、附属書Aへの追加を締約国会議(COP)に勧告が決定しています。
次回の締約国会議(COP12)は2025年4月もしくは5月に予定されており、その際に附属書Aへの追加が決定される可能性があります。 ※附属書A(製造・使用、輸出入の原則禁止)
仮に締約国会議(COP12)で決定された場合、2年以内(2027年4月以内)に日本国内ではストックホルム条約に基づく実施計画が改定されて、国内での取扱いが制限されます。
小径ドリルの寿命延長について
外径切削クロス加工後にφ1.6の穴あけ加工をしている。
ドリルの寿命延長によるコストダウンを希望。
※被削材はSUS316(φ3)、現在のドリル寿命1,800個。
弊社の塩素硫黄系切削油「サーチングカットHG-70S」の使用により、外径切削時の速度を上げてサイクルタイムの短縮により、ターニングツールの寿命を延長することができます。
短縮した部分の時間からドリル加工の回転を上げ、送り速度を下げて見た結果、ドリル寿命が3倍以上となる6,000個の加工を実現しました。
真鍮加工時の変色について
鉄・ステンレス加工は問題ないが、真鍮を加工するとワークが茶色に変色する。
銅・銅合金、ステンレスに対応する切削油を探している。(他社製品を使用)
鉄・ステンレス加工の場合には活性の切削油の方が切削性は良好です。
活性硫黄で切削性を向上させるとともに銅・銅合金の変色の無い切削油をご提案します。
(銅板腐食が1・2なら硫黄の種類は不活性、銅板腐食が3・4なら硫黄の種類は活性)活性の表示(3・4)であれば、銅・銅合金と硫黄が反応し、黒~茶色に変色します。)
切削加工時間の短縮によるコストダウンについて
コストダウンの要請に応えるため加工時間を短縮したい。
一方で工具寿命まで悪くなることは避けたい。
(NC旋盤SUS316・ φ12 ・130秒/1個工具寿命600個(突切)で加工)
SUS316は、オーステナイト系ステンレスの中でも切削性が悪く、加工泣かせの被削材と言えます。
Ni高含有のステンレスやコバール・ハステロイなどの被削材には、硫黄極圧添加剤を含んだ切削油が効果的です。弊社製品「サーチングカットHG-30」は独自の硫黄極圧添加剤を添加し、塩素系極圧添加剤との相乗効果で驚きの切削性能を発揮します。
変更後の変化
加工時間61秒もの短縮に成功し、工具寿命も300個延長。ダブルの効果を発揮しました。
- 切削速度120m/min
- 送り速度0.012~0/015
- サイクルタイム130秒→ 69秒
- 加工個数600個→900個/1本
- 工具寿命21時間