專利名稱：：金屬加工用油劑組合物、金屬加工方法及金屬加工品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是關(guān)于金屬加工用油組合物，更具體地說，本發(fā)明涉及在極微量油劑供給型的金屬加工方法中使用的油劑，該金屬加工用油組合物能夠廣泛地適用于切削加工、磨削加工、滾軋加工、沖壓加工、塑性加工等金屬加工。此外，本發(fā)明還涉及使用該金屬加工用油劑組合物的金屬加工方法以及采用該金屬加工方法得到的金屬加工產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
：近年來，作為對環(huán)境友好的金屬加工處理方法，人們在進(jìn)行切削加工、磨削加工等的無液體(dry)化的研究。在使金屬加工無液體化的場合，必須1^吏加工部位冷卻，例如噴射壓縮的冷卻空氣等^_加工部位冷卻。但是，在完全無液體加工時，刀具與被切削材料間的潤滑不充分，因此需要供給極微量的潤滑油。作為加工方法，有有色金屬的加工方法(例如參照專利文獻(xiàn)1)及以往公知的金屬加工油劑組合物(例如參照專利文獻(xiàn)2和3)等。但是，作為這樣的金屬加工油，從提高生產(chǎn)率和節(jié)能的角度考慮，期望能夠進(jìn)一步提高加工性、延長刀具壽命、減少給油量的新的加工油。另外，人們還知道添加了磷脂酰膽堿系的金屬加工液(參照專利文獻(xiàn)4)。日本特開2001-239437日本特開2000-256688日本特開2004-300317日本特開平9-57537專利文獻(xiàn)1專利文獻(xiàn)2:專利文獻(xiàn)3:專利文獻(xiàn)4:
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的任務(wù)本發(fā)明的目的是，提供潤滑性優(yōu)異且適合于采用極微量油劑供給型的金屬加工方法來加工鑄鐵、鋼、不銹鋼等金屬材料的金屬加工油劑組合物、金屬加工方法以及金屬力口工品。解決任務(wù)的措施為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明人進(jìn)行深入細(xì)致的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，含有選自由天然油脂和酯油構(gòu)成的組中的基礎(chǔ)油和磷脂的金屬加工油劑組合物，潤滑性優(yōu)異，適合于鑄鐵、鋼、不銹鋼等金屬材料的極微量油劑供給型的金屬加工，從而完成了本發(fā)明。本發(fā)明提供了以下所述的金屬加工油劑組合物、金屬加工方法及金屬加工口Oo1.在極微量油劑供給型的金屬加工方法中使用的金屬加工油劑組合物，該金屬加工油劑組合物含有基礎(chǔ)油和磷脂，所述的基礎(chǔ)油選自由天然油脂、其衍生物和合成酯油構(gòu)成的一組物質(zhì)。2.上述第1項(xiàng)所述的金屬加工油劑組合物，其中，所述的磷脂含有選自由蛋黃卯磷脂和大豆卵磷脂等構(gòu)成的組中的至少一種物質(zhì)。3.上述第1項(xiàng)或第2項(xiàng)所述的金屬加工油劑組合物，其中，所述的磷脂含有磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰肌醇的混合物。4.上述第1~3項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的金屬加工油劑組合物，其中，所述磷脂的含量是0.1~40質(zhì)量％。5.上述第14項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的金屬加工用油劑組合物，其中，所述的極微量油劑供給型的金屬加工方法，是一面利用壓縮流體供給表面被油膜覆蓋的水滴、一面加工金屬材料的方法。6.上述第14項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的金屬加工用油劑組合物，其中，所述的極微量油劑供給型的金屬加工方法，是一面將金屬加工用油劑霧化并利用壓縮流體供給該霧化的油劑、一面加工金屬材料的方法。7.極微量油劑供給型的金屬加工方法，該方法使用上述第1~6項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的金屬加工用油劑組合物來加工金屬材料。8.上述第7項(xiàng)所述的金屬加工方法，其中，一面利用壓縮流體供給被上述第1~6項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的金屬加工用油劑組合物覆蓋的水滴，一面加工金屬材料。9.上述第7項(xiàng)所述的金屬加工方法，其中，一面將上述第1~6項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的金屬加工用油劑組合物霧化并利用壓縮流體供給該霧化的油劑組合物，一邊加工金屬材料。10.使用上述第7~9項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的金屬加工方法得到的金屬加T口丄口Oo發(fā)明效果本發(fā)明的金屬加工用油劑組合物和金屬加工方法，能夠有效地進(jìn)行金屬材料的切削加工、磨削加工、滾軋加工、沖壓加工、塑性加工等。另夕卜，油劑的使用量是極微量的，因此十分經(jīng)濟(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)對于環(huán)境的影響較小的加工。采用本發(fā)明的金屬加工方法得到的金屬加工品的加工精度等良好。圖1是表示可以在本發(fā)明的方法中使用的、利用空氣供給表面被油膜覆蓋的水滴的裝置的一例的示意圖。具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)地說明本發(fā)明。本發(fā)明是在極微量油劑供給型的金屬加工方法中使用的金屬加工油劑組合物，其特征在于，含有選自由天然油脂和酯油構(gòu)成的組中的基礎(chǔ)油以及磷脂。本發(fā)明的金屬加工油劑組合物中使用的基礎(chǔ)油，選自由天然油脂、其衍生物和合成酯油構(gòu)成的一組物質(zhì)。作為天然油脂，可以舉出菜籽油、大豆油、蓖麻油、棕櫚油、豬油等。另外，作為天然油脂衍生物，可以舉出氫化菜籽油、氫化大豆油、氫化蓖麻油、氫化棕櫚油、氫化豬油等加氫產(chǎn)物以及加成了烯化氧的蓖麻油等。作為合成酯油，可以舉出以多元醇酯為代表的酯系合成油。在本發(fā)明的基礎(chǔ)油中，還可以含有以環(huán)烷系和石蠟系的礦物油、聚ot-烯烴、聚丁烯為代表的合成烴油，以烷基二苯醚、聚丙二醇為代表的醚系合成油，硅油、氟化油等。不過，本發(fā)明的基礎(chǔ)油的主要成分是選自由天然油脂、其衍生物和合成酯油構(gòu)成的一組物質(zhì)，它們占基礎(chǔ)油總量的70質(zhì)量％以上，優(yōu)選的是80質(zhì)量％以上，最好是90質(zhì)量％以上。從潤滑性和在新生表面的吸附性的角度考慮，最優(yōu)先選擇酯油。酯油的分子內(nèi)具有極性基，在金屬表面形成潤滑性良好的吸附膜。作為在本發(fā)明的金屬加工油劑組合物中使用的磷脂，可以舉出蛋黃卵磷脂、大豆卵磷脂等。蛋黃卵磷脂和大豆卵磷脂等，市場上銷售的有精制度較高的粉狀物和精制度較低的液狀物，通常所稱的卵磷脂是指糊狀物。這種印磷脂是磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇等各種磷脂分子種與甘油三酯(主要是大豆油)的混合物。本發(fā)明的金屬加工油劑組合物中使用的磷脂，可以是任意的形式，不過，糊狀的磷脂質(zhì)容易溶于基礎(chǔ)油，適合于油劑的制造。磷脂一般能夠在市場買到，在本發(fā)明中可以使用市售品。作為這樣的市售品的例子，有商品名J卵磷脂CL(味O素林式會社制造)、卯磷脂DX(日清制油抹式會社制造)等。在本發(fā)明的金屬加工油劑組合物中，相對于組合物的總量，磷脂的質(zhì)量比優(yōu)選的是0.1~40質(zhì)量％，更優(yōu)選的是0.2~35質(zhì)量％，最好是0.5~30質(zhì)量％。該成分的量少于這一范圍時，難以得到期望的潤滑性能。在本發(fā)明的金屬加工油劑組合物中，根據(jù)需要，可以另外添加作為金屬加工油劑組合物的慣用成分的耐載荷添加劑、防銹防蝕劑、金屬鈍化劑、抗氧化劑等。相對于組合物總體的質(zhì)量，這些添加劑的添加量在10質(zhì)量％以下為宜。通過在基礎(chǔ)油中按規(guī)定量配入磷脂及其他的任意成分，可以容易地制造本發(fā)明的金屬加工油劑組合物。在用于實(shí)施本發(fā)明方法的極微量油劑供給型的金屬加工方法中，作為極微量供給金屬加工油劑組合物的方式，可以采用下面列舉的方法。(1)利用壓縮流體(例如空氣)供給表面被金屬加工油劑組合物覆蓋的水滴的方法。(2)利用壓縮流體(例如空氣)供給水與金屬加工油劑組合物的混合霧的方法。(3)分別用不同的系統(tǒng)將水和金屬加工油劑組合物霧化，利用壓縮流體(例如空氣)將它們供給至同一個位置的方法。(4)將金屬加工油劑組合物霧化并利用壓縮流體(例如空氣)供給的方法。最優(yōu)先選用上述(1)的方法。以下，通過上述(1)的方法進(jìn)一步詳細(xì)地說明本發(fā)明的方法，但本發(fā)明不受該方法的限制。作為用于實(shí)施(1)的方法的供給裝置，例如有日本特開2001-239437中公開的裝置。圖1中示出供給裝置的一例的概略結(jié)構(gòu)。用這樣的裝置，采用與通常的噴霧同樣的原理，產(chǎn)生由在水滴表面形成了油膜的微粒構(gòu)成的霧。此時，在靠近空氣吸入口的一側(cè)吸入油，在靠近吐出口的一側(cè)吸入水，可以有效地在水滴上附著油膜。作為一面供給本發(fā)明的金屬加工油劑組合物、一面加工金屬材料的方法的例子，可以舉出切削加工、磨削加工、剪切加工、端面立銑加工、滾軋加工、沖壓加工、塑性加工等。另外，作為金屬材料的例子，可以舉出鑄鐵、鋼、不銹鋼等。本發(fā)明的金屬加工油劑組合物的使用量，就1個噴嘴而言，可以是每1小時0.520mL,優(yōu)選的是l~10mL左右的極微量，這樣環(huán)境負(fù)擔(dān)小，經(jīng)濟(jì)上也是有利的。水的使用量，就1個噴嘴而言，是每小時500~2000mL，優(yōu)選的是800~1500mL,例如lOOOmL左右。所使用的水可以是自來水或工業(yè)用水?？諝獾墓┙o量，每1分鐘25250L左右，優(yōu)選的是50~IOOL左右。另夕卜，在本發(fā)明的加工方法中，使用環(huán)境負(fù)擔(dān)較少的本發(fā)明的金屬加工用油劑組合物時，希望使用量極少并且能用盡。這樣，在以往的使用水溶性切削油劑的加工過程中存在的問題，即水溶性切削油劑稀釋液的腐敗、由硬度上升等引起的分離等液體劣化、由此引起的加工性能的降低、水溶性切削油劑稀釋液的廢液的環(huán)境負(fù)擔(dān)問題等，都能夠減輕乃至解決。以下，通過實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但下述的實(shí)施例不是對本發(fā)明的限制，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)的變更實(shí)施全部包括在本發(fā)明的技術(shù)范圍中。實(shí)施例制備表1所示處方的金屬加工用油劑組合物，一面按表1所示的條件供給該金屬加工用油劑組合物、一面進(jìn)行切削試驗(yàn)，評價其切削性。在實(shí)施例1~3和比較例1~2中，利用空氣供給表面被油膜覆蓋的水滴。在比較例3中，以lkg/cn^的排出壓力、6L/min的供給量供給市售的乳液型切削油劑(JISW1種類2號乳液型切削油劑)(5質(zhì)量％)。切削性評《介通過-友素鋼(S45C)的車削加工，進(jìn)行切削性的評價。切削阻力(N)與進(jìn)給方向成直角(刀具壓緊力)，該切削阻力比比較例1的潤滑劑低者評價為合格。切削條件刀具硬質(zhì)合金6個刀刃，扭轉(zhuǎn)角45度，前角14度，尖端1R被切削材料SKD11(HRC53)(30x150x200mm)切削速度30m/min進(jìn)給量0.1mm/刃徑向進(jìn)刀量0.5mm軸向進(jìn)刀量10mm表1中示出實(shí)施例和比較例的配方和評價試驗(yàn)結(jié)果。從表1的結(jié)果可知,本發(fā)明的實(shí)施例1~2的金屬加工油劑組合物的切削阻力低，潤滑性優(yōu)異。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>*1:磷脂味O素制造，品名J卵磷脂CL*2:菜籽油酸值0.08(mgKOH/g)權(quán)利要求1.在極微量油劑供給型的金屬加工方法中使用的金屬加工油劑組合物，其特征在于，該金屬加工油劑組合物含有基礎(chǔ)油和磷脂，所述的基礎(chǔ)油選自由天然油脂、其衍生物和合成酯油構(gòu)成的一組物質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬加工油劑組合物，其中，所述的磷脂含有選自由蛋黃卵磷脂和大豆卵磷脂等構(gòu)成的組中的至少一種物質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬加工油劑組合物，其中，所述的磷脂含有磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰肌醇的混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的金屬加工油劑組合物，其中，所述磷脂的含量是0.1~40質(zhì)量％5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的金屬加工用油劑組合物，其中，所述的極微量油劑供給型的金屬加工方法，是一面利用壓縮流體供給表面被油膜覆蓋的水滴、一面加工金屬材料的方法。6.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的金屬加工用油劑組合物，其中，所述的極微量油劑供給型的金屬加工方法，是一面將金屬加工用油劑霧化并利用壓縮流體供給該霧化的油劑、一面加工金屬材料的方法。7.極微量油劑供給型的金屬加工方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的金屬加工用油劑組合物來加工金屬材料。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬加工方法，其中，一面利用壓縮流體供給被權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的金屬加工用油劑組合物覆蓋的水滴，一面加工金屬材料。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬加工方法，其中，一面將權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的金屬加工用油劑組合物霧化并利用壓縮流體供給該霧化的油劑組合物，一面加工金屬材料。10.使用權(quán)利要求7-9中任一項(xiàng)所述的金屬加工方法得到的金屬加全文摘要本發(fā)明提供了在極微量油劑供給型的金屬加工方法中使用的金屬加工油劑組合物、使用該金屬加工油劑組合物的金屬加工方法及金屬加工品。本發(fā)明的金屬加工油劑組合物含有選自天然油脂、其衍生物和合成酯油的基礎(chǔ)油以及磷脂。本發(fā)明的金屬加工油劑組合物的潤滑性優(yōu)異，適合于采用極微量油劑供給型的金屬加工方法加工鑄鐵、鋼、不銹鋼等金屬材料。文檔編號C10M137/04GK101432407SQ200780015553公開日2009年5月13日申請日期2007年3月28日優(yōu)先權(quán)日2006年3月30日發(fā)明者后藤孝一,武田和好申請人:協(xié)同油脂株式會社