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NP 1bを
- Knowledge 金属加工油の基礎知識
Table of Contents.
錆(さび)とは何か?
◆ 錆(さび)の発生について
◆ 何故、錆(さび)るのか
◆ 錆(さび)と戦う!(防錆防食技術)について
さび止め油とは?
◆ 何故、さび止め油が錆(さび)を防げるのか
さび止め油の JIS 分類について
◆ さび止め油の JIS 分類について
さび止め油の使用方法について
◆ さび止め油の塗布方法について
◆ さび止め油の代表的な使用方法について
さび止め油使用時の注意事項
◆ 前処理が重要です!
◆ 包装材にも錆(さび)の原因が!
さび止め油選定時のポイント
◆適したタイプを選ぶのが大切です!
Knowledge --- 金属加工油の基礎知識[さび止め油]
- Knowledge 金属加工油の基礎知識
錆(さび)とは何か?
さび止め油についてふれる前に錆(さび)とは、
何であるのか?
何故発生するのか?
など、錆(さび)について触れたいと思います。
錆(さび)の発生について
我々の生活する近代文明は、鉄鋼材料の上に築かれていると言っても過言ではないぐらい身の回り
には鉄鋼材料により創られた製品があふれています。
しかし鉄鋼材料には、“錆(さび)”という重大な欠点があります。
“錆(さび)”との戦いは金属の時代に生きる私達の宿命です。
“錆(さび)”は「炎なき火災」とも言われ一瞬の休みもなく進行し、機械の強度を落とし、商品の外観を
損ねるなど各種の重大な損害をもたらしています。
金属
“機械”
“装置”
“建造物”etc.
錆
さび) の発 生
錆((さび)の発生
利 用
強度(品質)の低下
性能・寿命の低下
外観の変化
不 経 済
商品価値の低下
事 故
では、“錆(さび)”とは、何なのでしょうか?
Knowledge --- 金属加工油の基礎知識[さび止め油]
- Knowledge 金属加工油の基礎知識
何故、錆(さび)るのか
金属は、金を除いてほとんどが何らかの化合物の形で産出します。例えば、鉄は磁鉄鉱・褐鉄鉱と
いった鉄鉱石の形で、アルミニウムはボーキサイトといった形で存在することは良く知られています。
従って、金属が自然界に於いて安定な状態とはその様な化合物の形(金属が酸化した状態)である
いえます。
人間は金属を利用していくにあたって、化合物の形で存在している金属に精錬という名の外部からの
エネルギーを加えて必要な金属のみを単離しています。
この事実は金属単体が特殊なアルカリ金属と金を除いて、自然界では準安定な状態であるに他なら
ないことを示しています。
よって、『さびを発生する』ということは準安定な状態にある金属単体が安定な状態である金属の酸化
化合物に戻ろうとする現象であると言うことが出来ます。
外部エネルギー
精 錬
金 属 の酸 化
化合物
金属単体
安定な状態に
戻ろうとする
安定な状態
準安定な状態
錆(さび)る
化学的には
酸化反応
さび 〔 腐 食 〕
→ 酸化反応
酸化反応
→ 酸 素 と結 び つく反 応
O2
金属
鉄の場合
Fe + H2 O + 1 / 2 O2
→ Fe( OH) 2
Fe( OH) 2 + 1 / 2 H2 O
+ 1 / 4 O 2 → FeO H 3
更 に広 い意 味 では ...
酸 化 反 応 → 金 属 が荷 電 子 を失 う 反 応
金属
e-
鉄の場合
Fe + H 2 O + 1 / 2 O 2 → Fe2 + ( O H ) - → Fe( O H ) 2
Knowledge --- 金属加工油の基礎知識[さび止め油]
- Knowledge 金属加工油の基礎知識
錆(さび)と戦う!(防錆防食技術)について
近代文明は、鉄鋼材料の上に築かれていると言っても過言ではないぐらい我々の身の回りには鉄鋼
材料があふれています。しかしながら、先に述べた様にこれらの鉄鋼材料には『さびる』という重大な
欠点があります。『さび』は我々の身近で、あるいは目に触れないところで一瞬の休みもなく進行し、
貴重な鉄鋼資源を食いつぶしており、『炎なき火災』とも言われています。
従って金属を有効に利用していくには、錆(さび)と戦う!防錆防食技術が重要なポイントをしめる事
になってきます。
“さび”を防ぐ方法としては、大きく分けての3つの方法があります。
防錆防食技術
『表面を環境から遮断する方法』
『保存する環境を改善する方法』
『耐食材料の使用』
さび止め油は、『表面を環境から遮断する方法』に含まれる防錆防食方法にあたります。
『表面を環境から
遮断する方法』
金属により被覆する方法
鍍 金 (めっき)
金 属 溶 射
金属以外により被覆する方法
塗 装
ライニング・コーティング
化 成 処 理
包 装
さび止め油
Knowledge --- 金属加工油の基礎知識[さび止め油]
- Knowledge 金属加工油の基礎知識
さび止め油とは?
一般的にさび止め油は、『表面を環境から遮断する方法』に含まれる防錆防食法の内の
最も短い期間を担当する防錆防食法にあたります。
このページでは、
『何故、さび止め油が錆(さび)を防げるのか』
『さび止め油の代表的な性能』
などについて触れていきたいと思います。
何故、さび止め油が錆(さび)を防げるのか
さび止め油は、金属表面を環境から遮断する事により物品の錆(さび)及び腐食を防止します。
腐 食 因 子
大気中の酸素
水分
海塩粒子
塵やゴミ
有害ガス(NOx, SOx 等) etc.
錆(さび)発生!!
さび止め油無し
防 御
さび止め油塗布
錆(さび)なし
Knowledge --- 金属加工油の基礎知識[さび止め油]
しかし、環境から遮断する事によって錆(さび)及び腐食の発生を防止可能であるのであれば、普通の
潤滑油などでも充分なのではないかと考えられます。
確かにスピンドル油やマシン油などの潤滑油を使用しても僅かな防錆性能は得られます。
しかし、さび止め油程の高い防錆性能は得られません。
この理由を次頁の図にて説明したいと思います。
普通の潤滑油の場合
腐 食 因 子
錆発生
ワーク表面
ワーク表面
通常の潤滑油の場合は、ワーク表面に吸着力を持たない潤滑油がのっているような状態の為、
腐食因子が押しのけてワーク表面まで到達しやすい事から最低限程度の防錆力しか発揮され
ない。
さび止め油の場合
腐 食 因 子
遮 断
バリア材
(潤滑油基油など)
防錆添加剤
(界面活性剤)
ワーク表面
吸 着
極性基
通常の潤滑油の場合と異なりさび止め油の場合は、ワーク表面に対し防錆添加剤(化
学物質としては極性基を有する界面活性剤)の極性基部位が強固な吸着力を示す事により腐食
因子の進入を遮断しワーク表面への侵攻を妨げる事が可能な為、強い防錆性能を示す。
Knowledge --- 金属加工油の基礎知識[さび止め油]
- Knowledge 金属加工油の基礎知識
さび止め油有する代表的な性能
水置換作用
さび止め油を効果的に使用するためには、金属表面を洗浄した後防錆油にて処理をするべきでありま
すが、実際上は溶剤による前洗浄の際に溶剤の蒸発潜熱のため金属表面の温度が下がり空気中の
水分が凝縮したり、前工程にて水溶性加工油剤により加工を行っている場合、当然金属表面は水に濡
れています。
このような場合、さび止め油を塗布した際、金属表面から水を押し除く性質水置換性が求められます。
水置換性無し
錆発生!
水
水
ワーク
ワーク
水
ワーク
錆なし
水置換性あり
水
ワーク
ワーク
水置換性形さび止め油の作用機構
水
油 剤
金属面
添加剤分子
金属面
金属面
Knowledge --- 金属加工油の基礎知識[さび止め油]
腐食因子の不活性化
防錆添加剤はさび止め油中にミセルを作りコロイド状に分散しているものが多く、このため錆発生の
原因となる水、酸、無機塩などの有害物質をミセル中に可溶化したり、相互作用により結合することに
より不活性化し錆発生を間接的に防ぐ性質があります。酸中和性、指紋除去性などがこの性質による
ものです。
ミセル化
→可溶化
腐食因子の分散
腐食因子
指紋など
ワーク
ワーク
ワーク
ミセル
界面活性剤
親水基
親油基
Knowledge --- 金属加工油の基礎知識[さび止め油]
- Knowledge 金属加工油の基礎知識
さび止め油の JIS 分類について
このページでは、さび止め油の分類などについて触れていきたいと思います。
さび止め油の JIS 分類について
さび止め油にはその使用方法や組成・性状・塗布後の油膜の状態など様々な種類があります。
日本工業規格(JIS)では JIS K 2246 下記の表の様に分類・規格されています。
溶剤希釈形
さび止 め油
不 透 明 硬 質 皮 膜 さび止 め油
NP-1
透 明 硬 質 皮 膜 さび止 め油
NP-19
軟 質 皮 膜 長 期 さ び止 め 油
NP-2
水 置 換 形 さび止 め油
さび止め油
潤 滑 油 形
さび止 め油
潤 滑 油 形 さび止 め油
内燃機関用
さび止 め油
NP-3-1,2
中粘度
NP-7
低粘度
NP-8,9
低粘度
NP-10-1
中粘度
NP-10-2
高粘度
NP-10-3
指 紋 除 去 形 さび止 め油
NP-0
ペトロラタム形 さび止 め油
NP-6
気 化 性 形 さび止 め油
NP-20-1,2
その他
水溶性など
Knowledge --- 金属加工油の基礎知識[さび止め油]
種
類
記 号
膜の性質
NP-0
低粘度油膜
特
徴 ・ 用
途
機械一般及び機械部品に付着
指紋除去型
1種
さび止め油
した指紋の除去とさび止め。
1種
NP-1
硬質膜
屋内および屋外でのさび止め。
2種
NP-2
軟質膜
主として屋内でのさび止め。
1号
NP-3-1
軟質膜
主として屋内でのさび止め。
2号
NP-3-2
中高粘度油膜
(水置換形)
NP-19
透明・硬質膜
屋内および屋外でのさび止め。
溶剤希釈形
さび止め油
3種
4種
転がり軸受のような高度な機械
ペトロラタム形
1種
NP-6
軟質膜
仕上面などのさび止め。
さび止め油
(塗布温度 ,80℃以下)
1号
NP-9
低粘度油膜
2号
NP-8
低粘度油膜
潤滑油形
3号
NP-7
中粘度油膜
さび止め油
1号
NP-10-1
低粘度油膜
内燃機関のさび止め。
2号
NP-10-2
中粘度油膜
主として保管及び中荷重で一時
3号
NP-10-3
高粘度油膜
的に運転する場合に用いる。
1号
NP-20-1
低粘度油膜
1種
2種
気 化 性
1種
さび止め油
金属材料及び製品のさび止め。
密閉空間内でのさび止め。
2号
NP-20-2
中粘度油膜
Knowledge --- 金属加工油の基礎知識[さび止め油]
- Knowledge 金属加工油の基礎知識
さび止め油の使用方法について
このページでは、さび止め油の代表的な使用方法などについて触れていきたいと思います。
さび止め油の塗布方法について
さび止め油は、気化性さび止め油の使用などの特殊な場合を除き通常は防錆を目的とする対象物
表面に油剤を塗布して使用します。
ここでは、代表的な塗布方法を紹介致します。
塗布方法
タイプ
浸漬法
全タイプ
噴霧法
溶剤希釈形
潤滑油形
刷毛塗り法
全タイプ
流し塗り法
潤滑油形
潤滑油形
気化性
充填法
適用・注意点
水置換作業・洗浄防錆に最適。
比較的形状の複雑なワークに適する。
エアスプレー、エアレススプレー、シャワー等がある。
比較的形状の複雑でない大型のワークに適する。
主として溶剤希釈形、ペトロラタム形に使用される。
塗り斑が出来やすいので重ね塗りが必要です。
パイプ等の内面防錆処理。
密閉容器内の防錆処理。
【全ての塗布方法に共通の注意点】
・被防錆処理品の重なりに注意し、斑無く塗油する。
・さび止め油塗油後、塗膜乾燥まで塗膜破損、塵埃付着等が起こらないよう取り扱いに注意する。
・作業現場の換気を充分に行い、火気、環境衛生に注意する。
Knowledge --- 金属加工油の基礎知識[さび止め油]
- Knowledge 金属加工油の基礎知識
さび止め油の代表的な使用方法について
ここでは、代表的なさび止め油の使用方法を
最も多く使用される『金属加工工程間での使用』と
『それ以外の代表的な使用』に
分けて紹介したいと思います。
1.金属加工工程間での使用
【 前工程が水溶性の場合 】
加工工程
加 工
・切削加工
・研削加工
・バレル研磨
etc.
洗浄工程
水洗
防錆処理工程
洗浄水置換
出荷・次工程
防錆処理
水置換洗浄剤
(NP-3)
出荷
待ち
防錆処理
出荷
(NP-3)
洗浄水置換
防錆処理
水置換洗浄
(NP-3)
防錆処理
次
工程
防錆処理
(NP-3 or NP-0
or NP-9)
(NP-3)
洗浄防錆処理(水溶性)
【 前工程が不水溶性の場合 】
加工工程
加 工
洗浄工程
溶剤洗浄
防錆処理工程
防錆処理
出荷・次工程
出荷待ち
出荷
(NP-3 or NP-9)
・切削加工
・研削加工
・塑性加工
・熱処理
etc.
次
工程
アルカリ
洗浄
防錆処理
(NP-3 or NP-0
or NP-9)
前述、前工程が水溶性の場合の処理方法へ
Knowledge --- 金属加工油の基礎知識[さび止め油]
2.その他の代表的な使用例
屋外貯蔵品の防錆
→NP-1, NP-19
パイプ
コンクリートパイル
メンテナンス
エンジン油兼用
輸出(ノックダウン)防錆
矢板
→NP-2, NP-3, NP-9
→NP-10
→NP-2, NP-3, NP-20
Knowledge --- 金属加工油の基礎知識[さび止め油]
その他
→水溶性防錆剤
タンクの防錆
休止中の熱交換機
の防錆
配管の水圧テスト
湿 式
ショットブラスト
Knowledge --- 金属加工油の基礎知識[さび止め油]
- Knowledge 金属加工油の基礎知識
さび止め油使用時の注意事項
このページでは、さび止め油を使用する場合の注意点について触れていきたいと思います。
前処理が重要です!
さび止め油の処理工程に於いて、いかに優れたさび止め油が使用されても、金属表面が清浄でない
場合、この汚れが原因となってさびや腐食を生じる事があります。
“さび止め処理”は、前処理からはじまっています!
前処理とは、使用するさび止め油に適した表面に整える事、一般的には洗浄工程の事を指します。
加 工
検 査
連 続
運 転
汚 れ
洗 浄
・加工油剤
(不水溶性)
(水溶性)
・水(水分)
・切り粉
・バリ
・スラッジ
・皮脂や汗(指紋)
・大気中の塵や埃
・大気中腐食物質
( NOx, SOx )
・海塩粒子
etc.
・炭化水素系
(溶剤・水置換型)
・水系洗浄剤
・準水系洗浄剤
・フッ素系洗浄剤
(代替えフロン・新溶剤)
etc.
その他
・酸処理
・表面処理
・バレル研磨
etc.
組み立て
Knowledge --- 金属加工油の基礎知識[さび止め油]
さび止め処理前の洗浄工程はさび止め処理を行う上で最も重要な工程の一つとなります。
この洗浄工程がしっかりと行われていないと「ワーク上の洗浄残さによるさび発生」「洗浄油汚染による
洗浄不足」「さび止め油の汚染に基づくさび・腐食の発生」など非常に多くの問題を生じてきます。
充分
正 常
洗 浄
不充分
・洗浄不足
・洗浄油の汚染
・さび止め油の汚染
etc.
錆 発 生
包装材にも錆(さび)の原因が!
さび止め処理を施した金属類を被覆、包装する場合にも注意が必要です。ダイオキシン問題以降、
減少していますが、塩化ビニルなどの塩素を含有する包装材を使用致しますと包装材から塩素が
油剤中に溶解し、大切な金属表面を腐食する事もあります。
被覆材、包装材の選定に於かれましては、ご注意下さい。
通常、被覆材、包装材としてはポリエチレンフィルムをお奨めします。
塩化ビニル製包装
腐 食 !
塩 素
(オイルステイン等)
Knowledge --- 金属加工油の基礎知識[さび止め油]
- Knowledge 金属加工油の基礎知識
さび止め油選定時のポイント
このページでは、さび止め油を選ぶ時のポイントについて触れていきたいと思います。
適したタイプを選ぶのが大切です!
一般的にさび止め油に於いては、性能の優れた油剤にてそのダウングレードの油剤をカバーする事
は可能です。
即ち、「大は小を兼ねる」訳です。しかし、用途の異なる種類のさび止め油を使用するとなると話は異な
ってきます。
性能は有しているが、適応する工程に於いて不向きな種類のさび止め油を選定してしまうと性能を
まったく発揮できずさび止め油を使用する意味が無くなります。
この様な事からさび止め油を販売するにあたっては、その工程に適した油剤を的確に選定していく事
が最も重要になります。
前工程は?
水で濡れている
水置換性を有する NP-3 系を使用
手で直接部品に触れる
指紋除去性を有する NP-0 系を使用
材 質 は?
鉄鋼材料か?
銅合金・アルミ合金など
の非鉄金属か?
鉄鋼材料
求める防錆性能の目安より判断
銅合金
銅合金に対して腐食抑制性能を
有する製品を使用
アルミ合金
一般的には鉄鋼製品と同様ですが、
長期間防錆の場合は、専用油を使用
形 状 は?
大きい?小さい?複雑?
複雑な形状や小さなワークには、
タレ切れ
さび止め期間は?
3ヶ月?6ヶ月?1年?
梱包は?
さび止め効果は保管される状況に
より大きく左右されます。
外的要因として
・高温多湿、結露、雨水や
直射日光
・ゴミや海塩粒子
・機械的衝撃
後工程に脱脂は?
脱脂(除去)の方法は?
後工程に鍍金・化成処理・溶接作業
等がある場合脱脂性が問われます。
アルカリ脱脂の場合は現場での脱脂
液での試験が必要な場合もあります。
Knowledge --- 金属加工油の基礎知識[さび止め油]
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