白から黒へChallenge to Cutting oil market

㈱研削研磨

ディラー様用

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大別すると２つの種類

潤滑作用を目的としたタイプ

「不水溶性 研削･切削油」

冷却作用を目的とし水に希釈して使用するタイプ

「水溶性 研削･切削油」

JIS K2241に該当する研削･切削油の種類

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◎防錆剤＋潤滑剤＋鉱物油

潤滑剤の種類

極圧剤 リン系、硫黄系、塩素系

油性剤 合成脂肪酸エステル、アルコール

油 脂 植物油脂、動物油脂

固型潤滑剤 石油スルフォネートＣａ塩

不水溶性 研削･切削油の組成例

【エマルション型】

水に溶解すると乳白色になる

使用濃度：１０～３０倍希釈使用

特 長：鉱物油を乳化させたタイプ

組成例 ：防錆剤、極圧剤、油性剤、界面活性剤

防腐剤、消泡剤、鉱物油

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【ソリューブル型】

水に溶解すると半透明な白色

使用濃度：１０～３０倍希釈使用

特 長：鉱物油を乳化させたタイプ

組成例 ：防錆剤、極圧剤、油性剤、界面活性剤

防腐剤、消泡剤、鉱物油、水

【ソリューション型】

水に溶解すると透明

使用濃度：１０～３０倍希釈使用

特 長：鉱物油を使用しないタイプ

組成例 ：防錆剤、油性剤、防腐剤、消泡剤、

界面活性剤、水

水溶性 研削･切削油の組成例

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環境にも人体にも影響のある鉱物油、界面活性剤

を一切使用しない

潤滑成分として、超微粒子電解カーボンを活用

（固型潤滑剤）

新しい研削･切削液の開発にあたり

カーボンキュール原液

ＰＯＩＮＴ

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・カーボン粒子の大きさ 直径 ４００～７００ nm

・分散カーボン量 0.2～0.8％（１L中に推定４０兆個）

・pH 2.3 ～2.7

・成分構成 純水とカーボンのみ

５００ｎｍ

超微粒子電解カーボン分散液の状態

環境 メリット

油や界面活性剤を一切含まず、環境負荷物質ゼロ

環境負荷物質を含んだ製品が多く市場に出回っている

環境負荷物質＝生分解性の悪い物質

生分解性＝その物質がＣＯ２とＨ２Ｏに分解される性質

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研削･切削油の問題点

分解率（％）

〈生分解性評価グラフ〉

環境負荷物質ゼロ

皮膚荒れの原因

■質問マシニングセンターで水溶性切削油のエマルジョンタイプを使用。加工後に扉を開けますと、噴霧状になった切削油が顔につき、肌荒れする。ミストコレクターを付けようと考えているが、切削油を変えてみたらどうかと思っている。

■回答◇皮膚荒れの原因①鉱物油・・・油による油疹②界面活性剤・・・石鹸のような成分で皮膚を脱脂してしまう③水・・・皮膚が膨張④防腐剤・・・腐敗を防止する位なので人への影響もある⑤ＰＨ・・・防錆目的でＰＨを上げている場合がある通常使用油はＰＨ8.5～9.5程度で使用（美肌の湯と同じ）ＰＨ10～が強アルカリで人体影響あり

皮膚障害改善

悪臭、腐敗の原因

■嫌気性菌の抑制研削・切削液の悪臭、腐敗の主な原因は「嫌気性菌」です。これは研削・切削液中の酸素濃度が、低下した時に増殖する傾向があります。夏場などは、一般雑菌の活動が活発になることにより、液中の酸素濃度が低下し、嫌気性菌の増殖が起こり「悪臭発生」となります。カーボンキュールの主成分である、電解カーボンは、酸素を抱きかかえる構造となっております。電解カーボンは、液中に均等分散する性質から、液中の隅々まで広がり、酸素濃度低下を抑える働きをします。

■消臭効果カーボンの触媒効果により嫌気性菌から放出される「硫化水素」を無臭に分解していると考えられます。

悪臭・腐敗対策、液のロングライフ化

最小発育阻止濃度による検証

107は、最大菌数量、値が少なくなるに従って耐腐敗性良好。

カーボンキュールＣＬの菌を抑制できる濃度は２％であり低濃度で

抑制可能。

濃度(%) 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 5.0ｶｰﾎﾞﾝｷｭｰﾙCL 105 103 103 未検出 未検出 未検出

某社品 107 105 104 103 103 未検出

耐腐敗性

生産性 メリット

ナノカーボンで高潤滑

ナノカーボンの潤滑性・床にまいた、油の上より、パチンコ球の上の方が立てない（摩擦係数が低い）

・えんぴつで黒塗りした上に、ボールペンで書いても書けない（カーボンの自己潤滑性という特長）

・気孔に入ろうとする切粉を、まわりにある無数のナノカーボンが逃がす

研削加工の目詰り抑制

ナノカーボンの特性

加工能率アップ、加工品質アップ

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油成分を使用しておらず、水とナノカーボンで

構成している為、洗浄工程が非常に簡単になります。

エアーで吹いて、後工程での塗装をしても、検査に

合格したという事例もございます。

加工後の洗浄が簡素化

洗浄が簡素化

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要求項目 切削液に対する市場の声 カーボンキュール

鋳鉄防錆性 ○ ◎

非鉄金属防食性 △ ◎

異種金属接触防食性 × ○

消泡性 ◎ ◎

皮膚刺激性 △ ◎

耐腐敗性 △ ○

研削･切削液に要求される二次性能

高い防錆性、防腐性

カーボンキュール 某社品

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鋳鉄に対する防錆性

高い防錆性、防腐性

カーボンキュール 某社品

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鋼材に対する防錆性

高い防錆性、防腐性

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アルミ鋳物 銅

はんだ鋼

鋳鉄

黄銅

左：カーボンキュール ／ 右:某社品

金属腐食促進試験

高い防錆性、防腐性

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カーボンキュール

某社品

鋼 銅 黄銅 アルミ

異種金属接触防食性

高い防錆性、防腐性

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カーボンキュール

某社品

消泡性試験

消泡性向上

液の長寿命、工具寿命向上

コスト メリット

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液コスト低減（1.5～2倍寿命）

廃油処理コスト削減

機械停止ロス削減

工具費削減

生産コスト削減

液の長寿命、工具寿命向上

トータルで削減

各種法規制関連（非該当）

・ＧＨＳ分類・ＰＲＴＲ法・ＲＥＡＣＨ規制・ＲｏＨＳ規制・ＳＯＣ４物質・ＯＥＣＤリスクリダクションプログラム

●チップ刃先磨耗比較

機械：オークマLC-20ワーク：S48C焼 黒皮加工①従来品 1.0753㎜②ｶｰﾎﾞﾝｷｭｰﾙ 0.4215㎜

●面粗度比較

ワーク：S45C工具：超硬エンドミルφ10回転数：2000rpm送り速度：200m/min

●環境改善

機械：マシニングセンターワーク：SKD、NAKなどプラ型材

銅の電極

・臭いなし・ベトつきない為、加工後処理が簡単・銅の変色がなく、光沢がでる

トライ結果

●研磨加工ワーク：純チタン工具：ダイヤホイール#1000

◇ワーク加工面

従来品 カーボンキュール

トライ結果

従来品 カーボンキュール

◇面粗度

◎結果の出ている加工

・ハイテン材の研削加工において、ドレッシング回数低減（ソリューション）

・ＣＦＲＰ材のエンドミル加工で工具寿命２倍以上（未使用）

・銅のエンドミル加工で工具寿命２倍（エマルション）

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使用機械 マキノＶ３３

被削材 銅の電極

使用切削液：エマルション

トライ結果

工具摩耗 カーボンキュール ＞ エマルション

表面粗度 カーボンキュール ＞ エマルション

防錆性 カーボンキュール ＞ エマルション

消泡性 カーボンキュール ＞ エマルション

トライ結果

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使用切削液：ソリューブル

使用機械：マキノＶ３３

被削材：銅、アルミ少々

トライ結果工具摩耗 カーボンキュール＝ ソリューブル

切削性 カーボンキュール＞ソリューブル

防錆性 カーボンキュール＞ソリューブル

消泡性 カーボンキュール＞ソリューブル

トライ結果

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×結果の出なかった加工

・アルミのドリル加工（対不水溶性）

・ＳＵＳ３０４材のバイト切削加工で工具寿命変化無し

（対エマルション）

トライ結果

被削材別加工実施状況

＜まとめ＞

・硬いワークが得意・鉄、鋳鉄の加工・銅の加工・研削研磨加工

被削材 材質 ドリル リーマ エンドミル タップ 研削研磨

低炭素鋼 ～S25C △ △ △ △ ◎中炭素鋼 S30C ◎ ◎ ◎ ◎ ◎

S45C ◎ ◎ ◎ ◎ ◎高炭素鋼 S50C ◎ ◎ ◎ ◎ ◎

S55C ◎ ◎ ◎ ◎ ◎S65C ◎ ◎ ◎ ◎ ◎

工具鋼 SK ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ﾀﾞｲｽ鋼 SKD ◎ ◎ ◎ ◎ ◎合金鋼 SCr ◎ ◎ ◎ ◎ ◎

SCM ◎ ◎ ◎ ◎ ◎SUJ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎

鋳鉄 FC200 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎FC250 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎FCD ◎ ◎ ◎ ◎ ◎

ｽﾃﾝﾚｽ SUS304 △ △ △ × ◎SUS他 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎

ｱﾙﾐ合金 A1000 △ △ △ × ◎A2000 △ △ △ × ◎A5000 △ △ △ × ◎A6000 △ △ △ × ◎A7000 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎

ｱﾙﾐﾀﾞｲｶｽﾄ ADC12 △ △ △ × ◎ｱﾙﾐ鋳鉄 AC2C △ △ △ × ◎

ラインナップ

研削･切削液（COOLANT）

■【カーボンキュールＣＬ】用途：機械循環希釈：１０～２０倍容量：１８L缶、１８０Lドラム缶

（伸線用としてタンクへの添加剤タイプもございます）

タッピングウォーター

■【カーボンキュールＴＡＰ】用途：ボール盤用希釈：ストレート～３倍容量：２L容器、（数量限定100ccボトル）