切削加工で欠かせない!クーラントの効果と選び方
2023/09/06
切削加工において、クーラントは欠かせないアイテムのひとつです。クーラントは、工具と作業物の間に噴霧され、切削時に発生する熱を冷却し、切削液としても機能します。クーラントによって、加工精度が向上し、工具寿命が延びるため、正しいクーラントの選び方が重要になってきます。今回は、クーラントの効果と選び方について、詳しく解説していきます。
目次
クーラントとは何か?
クーラントは、金属工作機械において、摩耗を軽減し、熱を冷却するために使用される液体です。金属部品製造業者にとって、クーラントは非常に重要であり、製品の品質や生産性に大きく影響を与えます。クーラントには、金属切削時に発生する熱を吸収する冷却作用と、金属部品の表面を滑らかに仕上げる摩擦低減作用があります。また、クーラントには、切削粉や油などの汚れを洗い流す洗浄作用もあるため、非常に汚れがたまりやすい金属部品製造機械に欠かせない存在です。しかし、クーラントには厄介な点もあります。不適切な管理や使用方法によって、細菌やカビが繁殖することがあります。そのため、製造業者は定期的にクーラントの管理を行わなければなりません。クーラントを正しく扱い、長期にわたって使用することで、金属部品の品質や生産性を維持することができます。
切削加工におけるクーラントの効果とは?
金属部品製造業者は、切削加工においてクーラントを使用することが一般的です。クーラントは、切削工具とワークピースの摩擦を減少させることで熱を除去し、切削能力を向上させる効果があります。 クーラントによる効果は、摩擦による熱の発生量に依存します。クーラントを使用しない場合、熱が発生することで工具やワークピースが変形し、加工精度や寿命に影響が出ることがあります。また、熱が原因で素材自体が変質してしまうこともあります。 さらに、クーラントには切削油と水溶性液体があります。切削油は、高い潤滑性と冷却効果を持ち、精密加工に適しています。一方、水溶性液体は、冷却効果が高く、低いコストで使用できるため、量産加工に適しています。 以上のように、クーラントは切削加工において重要な役割を果たし、工具やワークピースの寿命を延ばすことができます。業種によって適したクーラントを選択することが、生産性向上やコスト削減につながります。
クーラントを選ぶ際に考えるべきポイントとは?
金属部品製造業者にとって、クーラントについて考えることは非常に重要です。クーラントは部品製造において欠かせない要素の一つであり、正しい選択をすることで生産性や品質向上に繋がります。 まず、適正な種類を選ぶことが大切です。金属部品製造には様々な種類の材料が使用されますが、それぞれの材料に合わせたクーラントが存在します。例えば、ステンレス製品には鉄を傷つけずに冷却できるアルカリ系クーラントが適しています。選ぶ際には、製品や工程に適したクーラントを選ぶことが大切です。 また、クーラントには種類によって効果や耐久性に違いがあります。油系クーラントは耐久性に優れ、切削加工にも適していますが、排出時に浄化が必要な上、使用期間中に消耗品を補充する必要があります。一方、水系クーラントは排出時に環境負荷が少なく、消耗品の補充も少なくて済むため、コスト面でお得ですが、使用期間中に冬季凍結等の対策が必要です。 以上のように、クーラント選びは金属部品製造において重要な要素の一つです。業種や加工材料に合わせた適正な種類や、効果や耐久性についてもしっかりと考慮することが、生産性や品質向上につながる重要なポイントとなります。
水溶性クーラントと油溶性クーラント、どちらを使うべきか?
金属部品製造においてクーラントは必要不可欠な存在である。しかし、水溶性クーラントと油溶性クーラントのどちらを使うべきかは、その特性によって異なる。 水溶性クーラントは水と混ぜることで使われるものであり、冷却効果が高く、廃液の処理も比較的容易である。しかし、使用後の処理は必要不可欠であり、異臭が発生することもあるため、作業環境に配慮する必要がある。 一方で、油溶性クーラントは水と混ぜる必要がなく、冷却効果がある上に、潤滑作用や防錆作用もあるため、クーラント液による成形性も向上する。しかしながら、廃液の処理に難があるため、環境面での配慮が必要で有名な環境マネジメントシステムISO14001では管理が必要な有機物質とされている。 そのため、どちらのクーラントを使うかは、使用用途や目的によって異なる。例えば、大量生産においては、効率的な生産のために水溶性クーラントが適しているケースが多い。一方で複雑な形状の製品を生産する場合など、油溶性クーラントが適している場合も多々あり得る。それぞれの特性を理解した上で選択することが重要である。
クーラントの効果を高めるために気をつけるべき3つのポイント
金属部品製造業者にとって大切なクーラントは、加工品質に大きな影響を与えます。そのため、クーラントの効果を高めるには、以下の3つのポイントを気を付ける必要があります。 第一に、クーラントの交換頻度を確認しましょう。クーラントは使用するうちに加工のカスや金属粉が混ざって劣化し、機能を低下させてしまいます。定期的な交換をすることで効果を維持し、品質の改善に繋がります。 第二に、クーラントの配合比率を正確に設定しましょう。配合比率が適切でないと、クーラントの冷却性が低下し、不良品の発生原因となります。計量器具を使い、正確に配合することが重要です。 最後に、クーラントの状態を常に監視しましょう。クーラントに不具合が発生すれば、品質に影響を与えるため、早期に対処が必要です。クーラントの温度や濃度、潤滑性等を定期的にチェックすることで、不具合を未然に防ぎます。 以上の3つのポイントを抑えることで、クーラントの効果を最大限に引き出し、高品質な金属部品を生産することができるでしょう。