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冷間鍛造金型の寿命が2倍に伸びる潤滑下地処理(WLS)とは

加工内容

  • 取る
  • 荒らす
  • 削る
wlsとは
 

WLS(Wetblast Lubricant System)とは

WLS(ウェットブラスト・1液潤滑剤塗布)は、冷間鍛造ラインの潤滑工程向けの処理設備です。ウェットブラストの下地処理(酸化スケール、錆などの除去・脱脂洗浄・微細凹凸形成)と潤滑剤塗布を一体化したことで、従来一般的なボンデと比べ設置面積1/10、水使用量1/30、産業廃棄物1/20 以下などを実現します。

WLS 3つの特長

  • 処理ラインの大幅短縮スケール除去と潤滑剤塗布を一体化しながら30SPMまで対応
  • 合理化・コストダウンプロセス短縮による中間在庫や物流コストの削減
  • 高い潤滑性能潤滑性能を引き出すウェットブラスト下地処理

WLSの処理イメージ

WLSの処理イメージ

処理プロセス

処理プロセス

ボンデとのプロセス比較

ボンデとのプロセス比較

インライン化における3つのメリット

WLSにおけるインライン化とは

前処理(デスケール、下地処理)であるウェットブラストと、潤滑処理である1液塗布工程を1台の装置内で連続で行うことで、ボンデ処理・ボンデリューベ処理に比べ様々なメリットが得られます。

  • 処理ラインの大幅短縮スケール除去と潤滑剤塗布を一体化しながら30SPMまで対応
  • 合理化・コストダウンプロセス短縮による中間在庫や物流コストの削減
  • 高い潤滑性能潤滑性能を引き出すウェットブラスト下地処理
 

1液潤滑剤塗布に適した下地処理「ウェットブラスト」

ウェットブラストとは、水と研磨材の混合液を圧縮エアで高速に噴射し、表面を洗浄・加工・改質する技術です。湿式処理のため微細な研磨材を使える特長があり、汚れや異物とともにワーク表面を削りながら微細凹凸を形成することを得意としています。

「ウェットブラストとは?」も合わせてご覧ください

ウェットブラストとは

ウェットブラスト処理後の表面

ウェットブラスト処理後の表面

WLS用特殊ステンレス研磨材

WLS用特殊ステンレス研磨材
鋭い形状を持つ特殊ステンレス研磨材を用いて酸化スケール除去/脱脂と微細凹凸形成を行います。非常にじん性が高い研磨材であり、産業廃棄物の削減にも貢献しゼロエミッションにも対応できます。

WLSの特長―潤滑剤の追従性を上げる表面性状

ウェットブラスト処理後の表面は、濡れ性が高く、1液潤滑皮膜の保持性を高めることができます。 プレス時に膜切れなく潤滑剤が追従するため、薄い皮膜でもボンデに匹敵する鍛造性能が得られます。

処理後表面イメージ

濡れ性・保持性が高い表面

ピンニング効果によって、濡れ広がった液滴はキワで微細な凹凸がダムのように働き、液滴を保持します。

ピンニング概念図

ピンニング概念図

静岡大学様での鍛造性能研究の結果

2015年10月の第66回塑性加工連合講演会で発表された静岡大学様の論文を、許諾を得て掲載しております。 ウェットブラストの下地処理と一液型潤滑剤の鍛造性能の関連について、SCM440を用いて試験されたものです。表面性状が及ぼす鍛造性能への影響がご確認いただけます。

WLSとボンデの鍛造荷重比較

※ワークの基本表面は旋削加工肌(Ra0.8)

  設定面積拡大率
651% 1004% 1358% 1712% 2065%
WLS(付着量5g/m2) 荷重(KN) 418 420 428 433 441
焼き付き ×
ボンデ 荷重(KN) 422 426 431 445 未実施
焼き付き ×
○:焼き付き無し  ×:焼き付き有り

試験条件

  • 試験方法:後方押し出し試験
  • 試験速度:35spm
  • パンチ:HAP72
  • ワーク:S10C球状化焼鈍材
  • ワーク/液温度:室温

試験イメージ

試験イメージ

WLSの特長―薄く均一な潤滑剤塗布

1液潤滑剤塗布にムラやダマが発生しにくい「スプレー塗布方式」を採用し、薄く均一な1液潤滑皮膜を形成します。
原液を昇温・循環せずにそのまま吹き付けるため手のかかる建浴は不要です。噴射量のコントロールによってワークや加工に最適な付着重量が得られます。また、液交換はボトル入替のみと簡単で従来の薬液処理のような管理の煩わしさはありません。

塗布方式の比較

ディップ方式

ディップ方式
塗布ムラが発生 →金型のカス詰りの原因

スプレー方式

スプレー方式
薄く均一な塗布面 →潤滑剤カスが発生しにくい

塗布イメージ

塗布イメージ ピンポイント →狙い打ちによって潤滑剤の無駄な消費を抑制

塗布システム

塗布システムボトル供給(室温) →1液の建浴や液管理が容易

WLSの特長―打痕レス処理

ショットブラストの問題点

  • ベルトタンブラーよる大量処理の場合、ワーク同士が接触し打痕やキズ等が発生します。
  • 削れカスなどスラッジの粉末を回収する集塵機が粉塵爆発を起こす危険性があります。
ショットブラストの問題点

WLSによる打痕レスの表面

WLSは、搬送をスラスト搬送方式(1個取りの整列搬送方式)にすることで、ワーク同士が干渉せず、打痕やキズの無い1液潤滑処理を行うことができます。

WLSによる打痕レスの表面→寸法精度が良く、ネットシェイプが容易です

お客様の声

実際にマコーのWLS(ウェットブラスト・1液潤滑剤塗布)装置を導入された、お客様の声をご紹介いたします。

「インライン化で金型寿命が2倍に」

もともとはボンデ代替と中間在庫削減を目的にWLSを導入。WLS が潤滑に最適な下地表面を作ることは知っていたが、金型寿命が大きく伸びたことで金型コストも大きく下げることができた。


〈ポイント〉

  • 微細凹凸表面による潤滑皮膜追従性の良さ
  • ワーク温度50~60℃のままプレス機に投入することで鍛圧が下がる

「あきらめていた1液化がWLSで実現」

製品の内製化を行うため、ボンデに代わる処理を探していた。スケール除去目的で行っていたショットブラスト後の表面に対して様々な白系1 液を試したが、カジってしまっていた。黒系潤滑剤しかないとあきらめていたときにWLS を知りトライしてみたら一発OK。下地処理の違いに驚いた。


〈ポイント〉

  • 微細凹凸表面による潤滑皮膜追従性の良さ
  • 焼鈍後のスケール除去処理も同時に行い工程短縮

「金型へのカスだまりによる成型不良を低減」

多様な材質に対するボンデ処理の依頼先が見つからずに困っていたところWLS を紹介された。ウェットブラストが様々な材質の潤滑下地処理ができることに加え、1液管理が大変容易なスプレー塗布方法であることも決め手となった。薄く均一な皮膜のおかげで金型清掃頻度も大幅に下げることができ、成型品がきれいに仕上がっている。


〈ポイント〉

  • スプレー塗布による薄く均一な潤滑皮膜
  • ワーク素材を選ばないウェットブラスト下地処理

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