以下、本発明について具体的に説明する。� �
 (1).請求項1に、「引火点が70℃~170℃の範囲� �あるとともに、40℃における動粘度が4~40mm ² /sであり、かつ水や乳化剤を含有していない� ��とを特徴とする油性鍛造用潤滑剤」と記載� ��ている。その理由を(1-1)~(1-3)項に説明する� �

 (1-1) 引火点を70℃~170℃の範囲としたのは、 次のような理由による。 
 金型面で厚い油膜を形成するには、速乾性� ��ペンキに見られるように、一旦付着した成� ��が金型から垂流れないよう早急に溶剤を気� ��させるほうが良い。従って、蒸発速度の速� ��方が良い。しかし、あまり蒸発速度が速い� ��水溶性潤滑剤で発生しているライデンフロ� ��ト現象を起こす懸念がある。従って、ガソ� ��ンのような蒸発の速すぎるものは好ましく� ��い。また、蒸発が速いと、引火点が低くな� ��ので、火災の危険が高くなる。従って、自� ��車用燃料の軽油の引火点(70℃)以上が実用的 であるので、本組成物として70℃以上の引火� ��とした。

 (1-2) 「40℃における動粘度が4~40mm ² /s」としたのは、次の理由による。即ち、4mm ² /s未満では、潤滑剤の粘度が下がり、過ぎ塗� ��用ポンプの磨耗耐久性に悪影響がある。ま� ��、40mm ² /sを超えると、潤滑剤の粘度が上がり、本組� ��物をスプレーで適正に塗布できない。 
 (1-3) 「水や乳化剤を含有していない」とし たのは、水自体には潤滑性が無いので、潤滑 性に水は不要であることが主な理由である。 むしろ水は潤滑性への弊害が多い。即ち、水 を排除することでライデンフロスト問題を避 けられる。その結果、付着効率が高まり、最 終的には少量塗布が可能となる。水のライデ ンフロスト温度は150~200℃ほどであり、沸騰� �起こし、付着効率を低下させる。一方、油� �の潤滑剤のライデンフロスト温度は約150℃� �く、高温まで付着効率が良い。そのため、� �量塗布となり、金型寿命を延長できる。更� �、排水が無く、環境負荷を激減できる。

 (2).請求項2に「(a)40℃における動粘度が2~10mm ² /sで引火点が70℃~170℃の範囲の溶剤を60~90質� �部、(b)40℃における動粘度が50~100mm ² /s未満の鉱油及び/又は合成油を1~5質量部、(c) 40℃における動粘度が200mm ² /s以上のエステル基油を1~5質量部、(d)40℃に� �ける動粘度が150mm ² /s以上のシリコーン油を15質量部以下、(e)潤� �性能を有する添加剤を5.1~10質量部)を含む」� ��記載した。この理由を(2-1)~(2-4)に述べる。

 (2-1) (a)成分は高揮発・低粘度成分であり、 金型面で蒸発する部分である。なお、人体へ の影響を考慮し、アルコール、エステル、ケ トン等の極性の強い溶剤は使うべきではない 。極性に弱い石油系でかつ殆どが飽和分の溶 剤や低粘度鉱油が好ましい。この例としては 、例えば硫黄分が1ppm以下の高度に精製され� �飽和系の溶剤や低粘度の合成油が挙げられ� �。 
 上記(a)で「40℃における動粘度が2~10mm ² /s」とするのは、次の理由による。即ち、2mm ² /s未満では、潤滑剤全体の粘度が下がり、過� ��塗布用ポンプの磨耗耐久性に悪影響がある� ��また、10mm ² /sを超えると、潤滑剤全体の粘度が上がり、� ��組成物をスプレーで適正に塗布できない。� ��た、上記(a)成分で配合割合を60~90質量部と� �たのは、揮発性を最適化するためである。� �方、温度の高い金型の場合、潤滑剤の気化� �を抑えるため引火点は高い方が良いが、粘� �も高くなる。あまり粘度が高いと潤滑剤の� �プレー状態が悪化するので、上に述べるよ� �な引火点と粘度の上限がある。 
 なお、上記の(a)成分では、前記溶剤に、低� ��度の鉱油及び/又は低粘度の合成油を加えて 計60~90質量部としてもよい。また、(a)成分が� ��剤のみの場合、溶剤は2種類以上用いてもよ い。

 (2-2) 40℃における動粘度が50~100mm ² /s未満の(b)成分である鉱油/又は合成油および (c)40℃における動粘度が200mm ² /s以上のエステル基油は、塗布後、金型面に� ��着する。その結果、室温~300℃の領域での潤 滑膜を厚くし、潤滑膜を保持する役割を担う 。特に、エステル基油は酸化安定性が良く、 高温まで油膜を保持する。実際の金型温度に て、潤滑剤が塗布されてから溶湯が流れ込む までの数秒間は付着した油が垂流れない程度 の粘度が前記成分には必要である。 
 金型全面の平均温度を150℃と想定し、(b)成� ��と(c)成分の混合物の40℃における動粘度が10 0mm ² /s以上になることを期待している。また、(b)� ��分および(c)成分の配合量が少ないと、金型� ��での潤滑膜が薄くなる。逆に、前記配合量� ��多すぎると、潤滑剤粘度の上昇によるスプ� ��ー状態の不安定化や鍛造製品へのこびり付� ��(色残り)問題になることがある。これらの� �題に対応するため、(b)成分の配合量を1~5質� �部とし、酸化安定性の良い(c)成分も1~5質量� �とする。上記(b)成分としては、例えば石油� �鉱油、合成油、シリンダー油が挙げられる� �(c)成分としては、例えばジエステル、トリ� �ステル、トリメリテート・エステルやコン� �レックス・エステルが挙げられる。

 (2-3) 上記の(d)成分であるシリコーン油は高 温時の潤滑性を確保するもので、「40℃にお� ��る動粘度が150mm ² /s以上のシリコーン油を15質量部以下」とし� �いる。(d)成分も金型に付着し、約250℃~400℃� ��高温で潤滑性を維持する。(d)成分は、(b)や( c)成分より高温の領域で潤滑性を維持するこ� ��が期待されるので、40℃における動粘度は15 0mm ² /s以上が好ましい。 
 なお、(d)成分のシリコーン油はジメチル・� ��リコーンを含めたどの市販のシリコーン油� ��も良い。しかし、塗装する場合は塗装が載� ��にくい場合があり、塗布量によってはジメ� ��ル・シリコーンが好ましくない場合がある� ��塗装する場合、シリコーン油としては、例� ��ばアルキル・アラルキルまたはジメチルよ� ��長鎖のアルキル基を有するアルキル・シリ� ��ーン油が好ましい。(d)成分を「15質量部以� �」としたのは、15質量部を超えると金型にシ リコーン又はシリコーン分解物が堆積し、鋳 造製品の形状に悪影響を及ぼすからである。 なお、金型を低中温(250℃未満)で使用する場� ��、(e)成分として潤滑性能を有する添加剤を� ��加する。従って、シリコーン油は必ずしも� ��要ではなく、高温(250℃以上)で使用する場� �は分解しにくいシリコーン油を用いる必要� �ある。

 (2-4) 上記の(e)成分である潤滑性能を有す る添加剤は低中温度の潤滑性を確保するもの である。この添加剤としては、例えばナタネ 油、大豆油、ヤシ油、パーム油、牛油、豚脂 等の動植物油脂、脂肪酸エステル、ヤシ油脂 肪酸、オレイン酸、ステアリン酸、ラウリン 酸、パルチミン酸、牛脂脂肪酸等の高級脂肪 酸の一価アルコールエステル又は多価アルコ ールエステルに加え、有機モリブデン、油溶 性の石鹸、油性ワックスが挙げられる。有機 モリブデンとしては、例えばMoDDCやMoDTCが好� �しい。アルミニウムとリン分が反応する可� �性のあるMoDDPやMoDTPはあまり好ましくない。� ��溶性の石鹸としては、例えばCaまたはMgのス ルフォネート塩、フィネート塩、サリシレー ト塩が挙げられる。また、油溶性の石鹸とし ては、溶解性に難点はあるが、有機酸金属塩 が挙げられる。

 (3).請求項3に「濡れ性向上剤を更に0.1~3質 量部を含む」と記載した。金型の濡れ性を向 上することで、付着効率を向上できる。この 濡れ性向上剤としては、例えばアクリル・コ ポリマー又は引火点が100℃以下のアクリル変 性ポリシロキサンが挙げられる。濡れ性向上 剤は0.1質量部未満では効果は出ず、3質量部� �超えると向上度合いがあまり増えない。

 (4).請求項4に「酸化防止剤を更に含む」と� �載している。酸化防止剤の効果は、数秒油� �の劣化を遅らせる程度である。しかし、そ� �間に、鍛造が完了すれば、酸化防止効果の� �ることになる。高温に耐えられる組成と少� �塗布の組合せで、予備成形時のワーク初期� �度を高められる。その結果、本成形時のワ� �クの温度を高く保てるので、再昇温工程の� �除が可能となる。 
 この成分である酸化防止剤としては、請求� ��5に述べるように、アミン系、フェノール系 、クレゾール系酸化防止剤からなる群から選 ばれる1種又は2種以上を含むことが出来る。

 また、前記アミン系酸化防止剤としては� ��例えば、モノノニルジフェニルアミン等の� ��ノアルキルジフェニルアミン系、4,4’-ジブ チルフェニルアミン、4,4’-ジペンチルジフ� �ニルアミン、4,4’-ジヘキシルジフェニルア� ��ン、4,4’-ジヘプチルジフェニルアミン、4,4 ’-ジオクチルジフェニルアミン、4,4’-ジノ� ��ルジフェニルアミン等のジアルキルジフェ� ��ルアミン系、テトラブチルジフェニルアミ� ��、テトラヘキシルジフェニルアミン、テト� ��オクチルジフェニルアミン、テトラノニル� ��フェニルアミン等のポリアルキルジフェニ� ��アミン系、a-ナフチルアミン、フェニル-a-� �フチルアミン、ブチルフェニル-a-ナフチル� �ミン、ペンチルフェニル-a-ナフチルアミン� �ヘキシルフェニル-a-ナフチルアミン、ヘプ� �ルフェニル-a-ナフチルアミン、オクチルフ� �ニル-a-ナフチルアミン等が挙げられる。

 前記フェニル系酸化防止剤としては、例� ��ば、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール、 2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェノール、4,4-メ� ��レンビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2- メチレンビス(4-エチル-6-ブチルフェノール)� �高分子量単環フェノリック、多環ターシャ� �ーブチル・フェノール、BHT(Butylated Hydroxy To luene)、BHA(Butylated Hydroxy Anisole)が挙げられる� ��

 前記クレゾール系酸化防止剤としては、� ��えば、ジターシャリーブチルパラクレゾー� ��、2-6-ジーターシャリーブチル・ジメチルア ミノ-p-クレゾールが挙げられる。上述した酸 化防止剤のうち、BHTとアルキルジフェニルア ミン系の混合物が好ましい。

 (5).請求項6で「親油性を付与した白色粉� �」と限定したのは、白色粉体を配合すると� �油分や酸化防止剤が消耗した後でも、焼き� �を防止することが望めるからである。しか� �、油性潤滑剤に粉体を混合すると沈降し易� �なる。「粉体に親油性」を与えることで、� �降を防止できる。この粉体としては、例え� �有機粘土、脂肪酸で変性した炭酸カルシュ� �ムや軽石が挙げられる。この成分の量を「1~ 5質量部」としたのは、少量だと焼付き防止� �が低く、多量だと沈降を起こし兼ねないか� �である。また、多ければ多いほど、作業環� �の汚染が増える為である。

 (6).本発明においては、防錆剤、界面活性 剤、防腐剤、消泡剤、及びその他の添加剤(� �えば、極圧添加剤、粘度指数向上剤、清浄� �散剤、着色剤、香料剤)を適宜配合して使用� ��ることができる。

 (7).請求項8に、「請求項2乃至6のいずれか に記載の油性鍛造用潤滑剤を金型にスプレー するための吐出機構と、この吐出機構と電気 的に接続され,吐出機構から吐出する油性鍛� �用潤滑剤の量を制御する吐出条件制御機構� �、金型の温度を制御する温度制御機構を具� �する」と記載した。本開発品である少量塗� �型の潤滑剤組成物を塗布する際は、従来の� �溶性潤滑剤の10分の1から20分の1程度の塗布� �となる。吐出機構には、霧化させるスプレ� �部を有し、かつ、少量塗布に適した小径の� �プレーノズルを使うとよい。少量塗布を達� �することで、サイクルタイムの短縮による� �産性の向上、作業環境の悪化の防止や潤滑� �補充頻度の低減も可能となる。潤滑剤の配� �で少量塗布を可能とするばかりでなく、塗� �方法を改善することで、少量塗布をより確� �なものにできる。更に少量塗布の精度を高� �るため、金型部分への過剰な塗布を避け、� �質な油膜を形成するための塗布方法を次の� �うにする。

 (7-1) 吐出機構には、ON,OFFのニードル弁を 具備させる。その結果、金型の潤滑が必要な 部位にのみ精度よく塗布可能となる。配合に よる少量塗布に加え、塗布方法の最適化によ り、空気中への飛散の低減を実現できる。ま た、塗布速度を速めることで、生産性も向上 できる。

 (7-2) 吐出条件制御機構は、液圧とパイロ ットエアー圧で塗布状態を調整する機構であ る。また、塗布が完了次第、直ちにワークを 投入できる機構にする。その結果、スプレー 時間の短縮とワークを投入するタイミングの 短縮により、サイクルタイムを短縮でき、生 産効率を更に向上できる。例えば、吐出用ロ ボット・ティーチィング・プログラムの変更 により動きを速めることもできる。

 (7-3) 金型温度制御機構は、金型温度を熱 電対で計測し、金型に埋め込んだカートリッ ジ・ヒーターで金型温度を制御する機構であ る。特に予備成形時の型温度を200~250℃と、� �来よりも100℃ほど高めに設定することで、� �の後のワーク温度を高く保ち、成形荷重を� �減でき、再昇温工程を省略できる場合があ� �。よって、生産効率を高めることが可能に� �る。

 (実施例) 
 以下、本発明の具体的な実施例及び比較例� ��ついて説明する。しかし、本発明はこの配� ��、この油性潤滑剤に限定されるものではな� ��、絞り加工の用途に使われる油性型潤滑剤� ��も広く活用できる。

 (A)製造方法 
 まず、撹拌機を付帯する加熱可能なステン� ��ス製釜に、高粘度鉱油、シリコーン油、菜� ��油、有機モリブデン、濡れ性向上剤、酸化� ��止剤を下記表4に示す質量%で混合した。つ� �いて、40℃に加温し、30分間攪拌した。次に� ��これらの混合物に溶剤を表4に示す質量%添� �した。更に、再度10分間攪拌して、油性潤滑 剤を製造した。

 (B)引火点の測定 
 JIS-K-2265に沿って、ペンスキーマルテン法で 測定した。 
 (C)粘度測定方法 
 JIK-2283に沿って40℃の粘度を測定した。 
 (D)付着量の測定方法 
 (D-1)準備 
 試験片としての鉄板(SPCC、100mm×100mm×1mm厚さ )を200℃,30分間オーブンで空焼きし、デシケ� �ターで一晩放冷した。その後、鉄板の質量� �0.1mg単位まで計測した。

 (D-2)油性潤滑剤の塗布 
 図1は、付着量を測定するための塗布装置を 示す。図中の符番1は付着試験機の台を示す� �電源・温度調節器2は、前記台1の一部上に設 けられている。ヒーター3を内蔵した鉄板架� �4は、電源・温度調節器2の近くの台1上に設� �られている。鉄板支持金具5は鉄板架台4の一 端側に設けられ、試験片(鉄板)6は前記鉄板支 持金具5の内側に配置されている。熱電対7a,7b は、前記ヒーター3、鉄板支持金具5に夫々接� ��されている。試験片6には、塗布用スプレー ノズル8から潤滑剤9がスプレーされるように� ��っている。

 図1の塗布装置の操作は次のとおりである。  
 まず、塗布装置((株)山口技研製)の電源・温 度調節装置2を所定の温度に設定し、ヒータ� �3で鉄板支持金具5を加熱する。ここで、熱電 対7aが設定温度に達したら、鉄板支持金具5に 試験片としての鉄板6を置き、熱電対7bを鉄板 6に密着させる。この後、鉄板6の温度が所定� ��温度に達したとき、スプレーノズル8から所 定の量の潤滑剤9を鉄板6に塗布する。その後� ��鉄板6を取り出し、空気中で垂直に一定時間 立てて放冷し、鉄板6から垂れ流れる油分を� �り捨てる。

 (D-3)付着量の測定方法 
 付着物の乗った鉄板6を所定の温度、所定の 時間オーブンに置いた後、取り出して空冷し 、デシケーターで一定時間放冷する。その後 、付着物の付いた鉄板6の質量を0.1mg単位まで 計測し、空試験と試験片の質量変化から付着 物量を算出する。

 (D-4)試験条件 
 下記表1に示す。

 (E)摩擦力の測定方法: 
 (E-1)摩擦試験方法 
 図2A,図2Bは、試験片の摩擦力を計測するた� �の方法を工程順に示す図である。図2A,図2Bの 摩擦試験の操作方法は次のとおりである。メ ックインターナショナル製の自動引張試験機 (商品名:LubテスターU)の摩擦測定用鉄板(SKD-61� ��、200mm×200mm×34mm)11は、図2Aのように熱電対12 を内蔵している。市販のヒーターで鉄板11を� ��熱する。この熱電対の指示が所定に達した� ��ら、摩擦測定用鉄板11を垂直に立てる。前� �付着性試験に示す条件で塗布ノズル13から潤 滑剤14を塗布する。

 直ちに、摩擦測定用鉄板11を図2Bのように 試験機架台15上に水平に置く。また、メック� ��ンターナショナル製リング(S45C製、内径75mm� ��外径100mm、高さ50mm)16を中央に乗せる。続い� ��、そのリング16中に陶芸用溶解炉に溶かし� �あるアルミ溶湯(ADC-12、温度670℃)17を90cc注ぐ 。その後、40秒間放冷し、固化させる。更に� ��直ちに固化したアルミニウム(ADC-12)上に8.8kg の鉄製重し18を静かに乗せ、リング16を同装� �のギヤーで矢印X方向に引っ張りながら、摩� ��力を計測する。

 (E-2)摩擦力測定条件 
 塗布条件は表1と同じ。摩擦力測定条件は、 下記表2の通り。

 (F)高圧下での摩擦試験:リング圧縮試験 
 図3A~図3Cは、リング圧縮試験の概略的な説� �図である
 (F-1) 試験方法 
 試験方法は、日本塑性加工学会冷間鍛造分� ��会・温間鍛造研究班の文献(塑性と加工 Vol- 18, No.202 1977-11 )に述べられているリング圧� ��試験に準拠した試験方法である。

 (F-2)試験条件 
 試験条件は下記表3に示すとおりである。

 (G)成分と試験測定結果: 
 下記表4は、実施例1~4と比較例1~3の組成と付 着及び摩擦試験の測定結果を示す。

 但し、表4において、 
 *1 :石油系溶剤:シェルゾールTM(シェル・ケ� ��カルズ・ジャパン製の商品名) 
 *2 :鉱油:ジョモ500SN(ジャパン・エナジー製� ��商品名、パラフィン基油) 
 *3 :高粘度鉱油:ブライトストック(ジャパン ・エナジー製の商品名、パラフィン基油) 
 *4 :エステル基油:Priolube 2046(ユニケマ製の� ��品名) 
 *5 :シリコーンTN:Release agent TN(旭化成ワッ� ��ー製の商品名) 
 *6 :シリコーン1H:Wacker AK-10000 (旭化成ワッ� ��ー製の商品名) 
 *7 :菜種油(名糖油脂工業) 
 *8 :有機モリブデン(MoDTC):アデカ 165(旭電化 工業製の商品名) 
 *9 :極圧剤:硫化エステル(大日本インキ製の 商品名) 
 *10 :油溶性金属石鹸:Infinium M7101(Infinium 製� ��商品名) 
 *11 :フェノール系酸化防止剤:ラスミットBHT (第一工業製薬製の商品名) 
 *12 :アミン系酸化防止剤:HiTEC 569 (アフト� �・ケミカル製の商品名) 
 *13: ガラマイト 1958:(Southem Cray Products製の 商品名) 
 *14 :TMC-1001A(イーブンキール製の商品名、水 ガラス系)、20倍の水に希釈した液 
 *15 : WF:ホワイトルブ(大平化学産業製の商� ��名、水ガラス系)、7倍の水に希釈した液 
 *16 :WFR-3R:本出願人が製造している油性の鋳 造用離型剤:(青木科学製の商品名) 
 *17 :濡れ性向上剤、EFKA-3778(ウィルバーエリ ス製の商品名)
 (G-1)測定結果-1:付着と摩擦試験:同一塗布量� ��較 
 表4中の実施例1,2,3は油性の鍛造用潤滑油、� ��較例1、2は水溶性の鍛造潤滑剤、比較例3は� ��性の鋳造用離型剤である。比較例1及び比較 例2と同一塗布量で比較した付着量で見ると� �実施例1~3は350℃で9~15mgレベルに対し、比較� �1,2は0レベルと顕著に差が有った。即ち、実� ��例では厚い油膜が形成されているが、比較� ��の場合は薄い油膜しか形成されていない。� ��の結果、摩擦試験で示すように、実施例の� ��合は350℃まで焼付かないが、比較例1は300℃ で、比較例2の場合は350℃で焼付が発生して� �る。実施例の油性潤滑剤は付着が多く、厚� �油膜が形成され、焼付にくく、水溶性潤滑� �より優れている。

 (G-2)測定結果-2:付着と摩擦試験:同量の有効� ��分比較 
 下記表5は、実施例3、比較例1,2の塗布量と� �擦の試験結果などを示す。

 表5中の実施例3、比較例1、比較例2の組成 は、表4と同じである。比較例の場合、鍛造� �作業現場では、希釈して使っている。表4の� ��着量と摩擦力は、希釈された比較例と原液� ��実施例の比較である。作業現場的な「同一� ��布量比較」ではなく、より妥当な比較とす� ��ための「同量の有効成分量比較」で潤滑剤� ��良否を検討した。比較例1の場合は7倍希釈� �ので「7倍の塗布量」とし、比較例2の場合は 20倍希釈なので「20倍の塗布量」とし、実施� �の「希釈なしの0.3cc塗布」と比較した。その 結果を表5に示す。

 付着量で見ると、比較例1は3mgレベル、比 較例2は4mgレベルであり、実施例3の9mgレベル� ��り遥かに少ない。摩擦力で見ると、比較例1 は「焼付発生」、比較例2は6kgfレベルであり� ��実施例3は4~5レベルと低かった。同量有効成 分比較の結果でも、やはり実施例3の方が付� �量及び摩擦力で優れていた。

 (G-3)測定結果-3:リング圧縮試験-1:油性対水� �性の比較 
 下記表6は、比較例2,3,4のリング圧縮試験の� ��定結果を示す。

 図4は、リング圧縮試験機の概略的な説明 図を示す。図中の符番21,22は、夫々下ダイセ� ��ト、上ダイセットを示す。ダイ23は下ダイ� �ット21上に配置され、試験片25は前記ダイ23� �上に潤滑剤24を介して配置される。パンチ(� �側)26は上ダイセット22の下面に配置され、潤 滑剤24は前記パンチ26の下面に塗布されてい� �。

 こうした構成のリング圧縮試験機を使い� ��高圧下での摩擦を評価した。試験の概要は� ��上ダイセット22に固定されたパンチ26の下面 に潤滑剤24を塗布する。下ダイセット21に固� �されたダイ23に潤滑剤24を塗布し、試験片25� �乗せる。その後、矢印Aの方向に圧力を掛け� ��試験片25を変形させる。変形した試験片25の 内径縮小率から摩擦係数を読み取った。全て 比較例ではあるが、比較例3は実施例の潤滑� �に近い組成の油性離型剤(表4参照)である。� �潤滑の場合は、0.4と高い摩擦係数であるが� �水溶性潤滑剤の比較例2の場合は0.167と低い� �油性の比較例3の場合は0.095と更に低かった� �実施例(油性)をこの条件では試験をしてはい ないが、油性の比較例3から推定し、油性潤� �剤が有効と推測される。

 (G-4)測定結果―4:リング圧縮試験-2:実施例と 比較例 
 下記表7は、実施例3、比較例1,2,4のリング圧 縮試験の測定結果を示す。 
 上記表3に示すように、(G-3)項の条件より過� ��な条件(圧縮率を50から60%へ高め、リングの� ��径を10から30mmへ)で摩擦係数を検討した。水 溶性の比較例(摩擦係数が0.11)と油性の実施例 (摩擦係数が0.12)は、ほぼ同等のレベルであっ た。

 (G-5)測定結果-5:実機評価―A 
 下記表8は、実施例3,4及び比較例2の測定結� �を示す。

 本出願者所有の実機―Aを使って、つぶし 曲げ成形(予備成形)時の潤滑性を評価した。� ��お、表8において、評価条件は、金型温度:25 0~280℃、荷重設定値:1600KN、ワーク温度:470~490� ��、素材:A6061合金である。

 評価に使った本発明に係る塗布装置の概� ��は、図3A,3B,3Cに示すとおりである。ここで� �図3Aは同塗布装置の概略的な全体図である。 図3Bは図3Aの塗布装置の一構成であるスプレ� �ユニットの平面図である。図3Cは同塗布装置 における潤滑剤の流れを説明するための図で ある。

 塗布装置は、互に対向する上ダイセット3 1,下ダイセット32と、これらのダイセット31,32 の内側に夫々配置された上金型33及び下金型3 4を有している。カートリッジヒーター35a,35b� ��、上金型33、下金型34に夫々埋め込まれてい る。潤滑剤36を金型にスプレーするためのス� ��レーロボット(吐出機構)37は、上金型33及び� ��金型34の近く配置されている。前記カート� �ッジヒーター35a,35bは昇温ユニット38に電気� �に接続され、温度が調整されている。温度� �御ユニット40は、前記上金型33,下金型34に埋� ��込まれた熱電対39a,39bの夫々と電気的に接続 されている。

 図3Bに示すように、前記スプレーロボッ� �37は、スプレー出口に油性潤滑剤を供給する ための流路41とエアーを供給するための流路4 2が形成されたマニホールド43を備えている。 また、マニホールド43は、エアー圧により図� ��の右方向に押されるニードル弁44を備えて� �る。金型に埋め込まれた熱電対39a,39bに電気� ��に接続された昇温ユニット38により上金型33 及び下金型34の温度が調整されている。そし� ��、所定の温度に上金型33及び下金型34を加温 後、スプレーロボット37から潤滑剤36が上金� �33及び下金型34に塗布される。その後、ワー� ��が下金型33にセットされ成形を開始する。

 図3Cにおいて、符番45は油性潤滑剤タンク 、符番46は加圧ユニット、符番47はレギュレ� �ター、符番48は流量計を示す。油性潤滑剤タ ンク45に収容された油性潤滑剤は、加圧ユニ� ��ト46によりレギュレーター47、流量計48を経� ��流路41に送られる。

 なお、吐出機構は、マニホールド43と、� �性潤滑剤やエアーをマニホールド43に形成さ れた流路41,42に夫々供給するためのポンプ等� ��加圧ユニット46と、流量計48により構成され ている。また、吐出条件制御機構は、スプレ ーユニット37のニードル弁44と、これを駆動� �る図示しない駆動源により構成されている� �更に、温度制御機構は、カートリッジヒー� �ー35a,35bと、熱電対39a,39bと、昇温ユニット38� ��、温度制御ユニット40により構成されてい� �。

 このように、本発明に係る塗布装置は、� ��性鍛造用潤滑剤を上金型33及び下金型34にス プレーするための吐出機構37と、この吐出機� ��37と電気的に接続され,吐出機構37から吐出� �る油性鍛造用潤滑剤の量を制御する吐出条� �制御機構と、金型の温度を制御する温度制� �機構を具備している。

 つぶし曲げ成形の際の平均面圧は120MPa、� ��大すべり距離は50mmであった。評価結果を上 記表8にまとめる。水溶性の比較例2と同じ荷� ��を掛けた場合、実施例3での平均ワーク厚さ が44.1mmと比較例より1.5mm厚かった。同じ力で� ��大きく塑性変形するほうが潤滑性能は良い( ワーク厚みが少ない)。しかし、目標ワーク� �さは43~45mmであり、実施例3の潤滑性は実用範 囲内である。実施例3の塗布量は3.2ccと比較例 2の約1/20の量であり、実施例3は少量塗布でも 成形可能である。また、粉体含有の実施例4� �場合でも、比較例2の約1/10の量の塗布量であ った。ワーク厚さは44.7mmであったが、目標ワ ーク厚さは43~45mmの範囲内であり成型可能で� �る。

 また、塗布液中の蒸発分を除去した有効� ��分%から計算で求めた有効成分量は、実施例 3で0.73g、比較例で1.21gであり、実施例3は40%ほ ど付着効率良いと言える。更に、実施例3の� �徴として、次のことが観察された。比較例2� ��場合、1ショット目は2ショット目以降に比� �潤滑性が悪かったが、実施例3の場合は1ショ ット目から安定した潤滑性が得られた。これ により、生産開始時の1ショット目の不良品(� ��わゆる捨打ち)を防止できる。即ち、実施例 3は生産効率の向上に貢献できる。また、実� �例3は固形成分を含まないので、連続的な鍛� ��品の生産時に装置周りを汚すことがない。

 一方、比較例2の場合、連続成形すると、 固形分がどんどん堆積する。時に生産を中断 し、金型や装置周りの清掃が必要となる。加 えて、比較例2を使うと、吐出待機中に塗布� �スプレーのノズル部分に固形分が固着し、� �布量が不安定となる。その結果、製品の品� �が悪化してくる。対策として、時折、生産� �中断しノズルを清掃しているのが現状であ� �。しかし、実施例3の場合、固形物を含まな� ��ので、製品の品質のバラツキがなく、かつ� ��生産を中断することもない。

 即ち、比較例2に比べ、油性の実施例3の� �滑性は同等または若干劣るが、許容できる� �囲である。一方、油性の実施例3の顕著な特� ��は、使用量の大幅な低減と比較例の固形分� ��よる問題点を解消できる点である。

 (G-6)測定結果-6:実機評価-B 
 下記表9は、実施例2,3及び比較例1,2の測定結 果を示す。

評価条件は、金型温度:200℃、ワーク温度:4 00℃、素材:アルミ2000番系である。

 (G-5)項の実機―Aによる評価に加え、本開� ��品の効果を他の装置でも確認するため、本� ��願者所有の実機―Bによる評価も実施した。 平均面圧350MPa、最大すべり距離:40mmの条件で� ��った。表9に、厚み「20.2mm」の鍛造製品を生 産するための塗布条件と評価結果を示す。実 施例、比較例共にカジリや凝着がなく、成形 が出来た。しかしながら、比較例と比べた実 施例には、長短がある。長所としては、実施 例は少量塗布のため冷却性が殆んど無いので 成形前後のワーク温度低下度が少ない。その 結果、予備成形から本成形へ移る際に再昇温 工程を挟む必要が無く、1回の加温で連続成� �が可能となる。

 即ち、実施例は、連続成形に適しており� ��大きな特徴である。短所としては、成形に� ��要な荷重が高いことである。比較例2、比較 例1、実施例2、実施例3の順で成形荷重が大き くなり、比較例2が最も低く、良好である。� �施例の場合、「20.2mm」の厚みとするため、� �イセット間の距離を縮めることで、対応し� �。表9に見られるように、塗布した有効成分� ��と必要な荷重に関係があり、実施例3のよう に有効成分量が少ないと(油膜が厚さ薄い)と� ��必要な荷重は高くなる模様である。逆に言� ��ば、塗布した有効成分の最も多い比較例2が 最も少ない荷重で20.2mmの製品を成形したと推 定する。

 即ち、油性の実施例は成形能力が有りカ� ��リや凝着を起こさず、連続成形に適してい� ��が、高い荷重が必要である。しかしながら� ��油性の潤滑剤には、「再昇温工程の削減」� ��よる生産効率の向上、及び、G-5項に述べる� ��うな長所の「装置汚れなし」、「スプレー� ��ズル詰りなし」等があり、生産効率の向上� ��期待できる。

 (G-7)測定結果-7:まとめ
 (G-1)から(G-6)までに述べた試験結果のまとめ として、比較例を基準にした油性潤滑剤であ る実施例の長短を下に述べる。 
 1.付着効率が良い。水が配合されていない� �でライデンフロストが起こりにくく、付着� �率が高いと考える。 
 2.同じ摩擦・潤滑性を与えるのに必要な塗� �量は1/10以下である。これは付着効率が高い� ��けでなく、金属の潤滑に優れた成分を含ん� ��いるからである。

 3.実機の評価でも同等の潤滑性を与えるた� �の塗布量は少なかった。その結果、液残り(� ��滑剤が金型上から揮発せずに液体として存� ��すること)に起因する欠肉不具合の低減が期 待できる。また、装置及びノズル周りの清掃 頻度の低減も期待できる。 
 4.塗布量が少ないので金型を冷却せず、予� �成形中のワークの温度低下が少ない。その� �め、適用している成形工程によっては、予� �成形後の再昇温工程を省ける場合がある。� �ち、連続成形に向いている。

 5.高圧下でのリング圧縮試験では、ほぼ同� �の潤滑性を示している。一方、実機では、� �干成形荷重が高かった。塗布量が少ないこ� �もこの一因と推測する。 
 6.装置・金型での堆積は起こりにくい。こ� �は、固形分を含まないためである。従って� �装置及び装置周りの清掃がないので、生産� �率が良い。

 7.固形分を含まない潤滑剤であるので塗� �量は均一であり、かつ、スプレーノズルを� �まらせない。その結果、次の効果をもたら� �ものと期待できる。水溶性潤滑剤ではノズ� �詰りによる塗布量低下に起因する潤滑膜切� �、凝着やワークの金型へのハリツキが起こ� �ていた。また、水溶性潤滑剤では液遮断部� �の固形物の堆積のため液を遮断できない状� �がしばしば発生していた。そのため、多量� �潤滑油塗布による欠肉欠陥も発生していた� �油性潤滑油は、固形物を含まないので、こ� �ような問題が起こらず、生産効率を向上で� �る。一方、少量の親油性を付与した白色粉� �を混合した場合でも、成形性は確保できる� �とが確認された。少量であれば作業環境の� �染は従来の潤滑剤より少ないと考えられる� �また、親油性を付与した粉体であるので分� �性が良く、液遮断部位に堆積することも少� �いと推測される。

 8.少量塗布であるので、サイクルタイムの� �縮が可能である。波及効果ではあるが、水� �含まないので金型を冷却することがなく、� �型での熱疲労が発生せず、金型寿命が大幅� �伸びることが期待される。 
 9.高温潤滑性があるので、金型温度を高め� �れる。その結果、成形工程数の多い場合、� �の工程での成形荷重を下げられるので、第2� ��程以降の金型の寿命が延びる。 
 10.水を含まない潤滑剤であるので廃水処理� ��不要である。

 11. 塗布方法の改善により、均質な塗布、� �量の塗布が効果を発揮し、上記の1-10項に述� ��る成果と相乗効果を発揮した。加えて、「� ��機―B評価」の場合は、本成形に入る前の再 昇温工程を削除できた。 
 12.本開発品の更なる長所として、潤滑剤補� ��頻度の低減も可能となり、また、固形物を� ��まないためタンクの攪拌も不要となった。