JPS6374523A - 透明放電加工液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は透明放電加工液に関し、さらに詳しく言うと
、放電加工、ワイヤカット放電加工等のいわゆる放電系
と呼ばれる電気加工において用いる加工液であり、引火
性が低く、大量使用時においても引火防止対策が軽微で
済ませられると共に、粘度の上昇および比抵抗の低下が
小さくて加工液としての特性に優れ、しかも透明性に優
れるために優れた作業性を有する透明放電加工液に関す
る。

［従来の技術およびその問題点］ 電気加工に用いる加工液としては、従来より絶縁性の高
い炭化水素系油が用いられてきた。

しかしながら、従来の炭化水素系油は、加工時に生じた
切削粉や同油から遊離した炭素などにより、使用に伴な
って加工速度が低下して生産効率が低下することがあっ
た。また、比抵抗の低下に伴なって印加電圧を高めると
、加工面が荒れたり、電極の消耗が速まったりするとい
う問題を有していた。

また、炭化水素系油は一般に引火点が低く、使用にあた
っては充分な引火防止対策を施す必要があり、特に大量
に用いる場合には、その対策に要する費用および労力が
無視できないという問題もあった。

そこで、従来の炭化水素系油が有する問題点を解決する
′１［気加工液として、たとえば絶縁性油に木を添加し
たエマルジョン型の電気加工液が各種提案されている（
特開昭５５−６４１ｆｉ号、特開昭５８−１８１５２２
号公報等参照）。

しかし、前記電気加工液が油中水滴型エマルジョンであ
るときには、比抵抗が殆どＯになってしまうので放電加
工が困難になり、無理に放電加工をしようとすると、印
加電圧を上昇させねばならず、そうすると、電極に掛る
負荷が大きいことによる電極の短寿命化を一層促進する
。さらに、エマルジョンであるが故に、電気加工液の引
火点が低くて火災の発生の危険が多く、その上、粘度が
高いので加工時に混入する切削粉や炭素粒の除去が困難
である。また、前記透明放電加工液が氷中油滴型のエマ
ルジョンであるときは、水が連続相であるから、電解加
工ができても放電加工をすることはではない。

いずれにしても、前記電気加工液は、木を含んでいるか
ら、ある程度その引火性を低減することはできるであろ
うが、その引火点は依然として低いので、従来の炭化水
素系油が有する問題を完全に解消するにはいたらない。

し発１Ｊの目的］ この発明の目的は前記問題点を解決し、引火点が高く、
引火防止用設備や消火用設備を軽微なもので済ませるこ
とができると共に、比抵抗の低下が小さく、加工速度の
低下や加工面の荒れ、電極の消耗などの問題を解消する
ばかりか、作業性にも優れた透明放電加工液を提供する
ことにある。

この発明は前記事情に基いてなされたものである。

［前記目的を達成するための手段］ 前記目的を達成するため、この発明者が鋭意研究を重ね
た結果、特定の物性を有する鉱油および／または合成油
と特定の割合の水とからなる混合物に、界面活性剤を特
定の割合で添加することにより、透明な放電加工液が得
られることを見い出してこの発ＩＩに到達した。

すなわち、前記目的を達成するためのこの発明の要旨は
、鉱油および／または合成油９５〜６０重量％と水５〜
４０重量％と、該混合物に対して５〜４０重量％の界面
活性剤とを混合し、前記水を可溶化することにより、透
明であると共に４０℃におけるその動粘度が１８ｃｓｔ
以下であることを特徴とする透明放電加工液である。

前記鉱油としては、４０℃における動粘度が１０ｃｓｔ
以下、好ましくは８　ｃＳｔ以下であるパラフィン系油
、ナフテン系油などを挙げることができる。これらのパ
ラフィン系油、ナフテン系油などは石油留分を精製して
得られるものである。

前記合成油としては、４０℃における動粘度が１０ｃｓ
ｔ以下、好ましくは８　ｃｓｔ以下である炭化水素系合
成油、二塩基酸エステル、シリケートエステル、リン酸
エステル、ネオペンチルポリオールエステル等のエステ
ル系合成油、ポリグリコール系合成油、ポリフェニルエ
ーテル系合成油、シリコーン系合成油などを挙げること
ができる。

この発明においては、前記鉱油および前記合成油のうち
、いずれか１種を単独で用いてもよいし、２種以上を混
合して用いてもよい。

前記各種の鉱油および合成油のいずれか一種または複数
種類を混合して使用するにしても、鉱油および／または
合成油は、４０℃における動粘度が１０ｃＳｔ以下、好
ましくは８ｃｄ以下、さらに好ましくは１．５〜５　ｅ
Ｓｔであり、かつ、その引火点が８０〜１８０℃である
ものが望ましい、このような鉱油および前記合成油とし
ては、４０℃におれる動粘度が１．８ｃｓｔ、２．１ｃ
ｓｔ、３．５ｃｓｔ、４．５ｃｓｔなどの軽質鉱油、４
０℃における動粘度が２．５ｃｓｔ、３．５ｃＳｔなど
のα−オレフィンオリゴマーなどを商業的に容易に入手
することができる。

前記鉱油および／または合成油の４０℃における動粘度
が１０ｃｓｔを超えると、この発明の透明放電加工液の
粘度が大きくなり、加工時に生じる切削粉が沈降せず、
切削面に滞在して加工面に悪影響を及ぼすので好ましく
ない。

前記水は充分に精製された蒸留水が好ましいが、この１
５ｉ！！明の目的を阻害しない限り、微量の不純物を含
むものであってもよく、たとえば水道水を用いることも
できる。

前記鉱油および／または合成油と前記水との混合割合は
、前記鉱油および／または合成油につき９５〜６０重量
％、好ましくは９３〜７５重量％、前記水につき５〜４
０重量％、好ましくは７〜２５重＋ａ％であることが重
要である。

前記水の混合割合が５重量％よりも少ないと、この発明
の透明放電加工液の引火点を高めることができず、また
、４０屯量％を超えると、この発明の透明放電加工液の
粘度が大きくなって、良好な加工面を得ることができな
い。

前記界面活性剤としては、脂肪酸およびロジン酎セッケ
ン、Ｎ−アシルカルボン酸塩、エーテルカルボン酸塩な
どのカルボン酸塩、アルキルスルホンｌｖＩ′！！、ア
ルキルアリルおよびアルキルナフタレンスルホン酸塩な
どのスルホン酸塩、硫酸化油、エステル硫酸塩，アルキ
ル硫酸塩、エーテル硫酸塩、アルキルアリルエーテル硫
酸塩、アミド硫酸塩などのＷＬ酸エステル塩、アルキル
リン酸塩、エーテルリン酸塩，アルキルアリルエーテル
リン酸塩、アミドリン酸塩，ホルマリン縮合系スルホン
酸塩などのリン酸塩等のアニオン系界面活性剤ニー縁ア
ミン塩，二級アミン塩、三級アミン塩、四級アンモニウ
ム塩、ヒドロキシアンモニウム塩、エーテルアンモニウ
ム塩なの脂肪族アミン塩およびその四級アンモニウム塩
、ベンザルコニウム塩、ペンザトニウム塩などの芳香族
四級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、イミダゾリニウ
ム塩等のカチオン系界面活性剤′：カルポキシベタイン
。

スルホベタインなどのベタイン：アミノカルボン酸塩、
イミダシリン誘導体等の両性界面活性剤；アルキルおよ
びアルキルアリルポリオキシエチレンエーテル、アルキ
ルアリルホルムアルデヒド縮合ポリオキシエチレンエー
テル、グリセリンエーテルおよびそのポリオキシエチレ
ンエーテル、ポリオキシプロピレンを親油基とするブロ
ックポリマー、アルキルチオポリオキシエチレンエーテ
ルなどのエーテル、プロピレングリコールエステルのポ
リオキシエチレンエーテル、グリセリンエステルのポリ
オキシエチレンエーテル、ソルビタンエステルのポリオ
キシエチレンエーテル、ソルビトールポリオキシエチレ
ンエーテルのエステル、グリセリンエーテルのエステル
、アルキルポリオキシエチレンエーテルのエステル、共
重合物のポリオキシエチレンエーテルエステルなどのエ
ーテルエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、
グリセリンエステル、ソルビタンエステル、二価アルコ
ールエステル、ショ糖エステルなどのエステル、脂肪酸
アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド
、アルカノールアミンのエステル、ポリオキシエチレン
アルキルアミン、アミンオキシドなどの含窒素型界面活
性剤等の非イオン界面活性剤、フッ素系界面活性剤、ポ
リペプチド誘導体、天然界面活性剤等の各種界面活性剤
を用いることができる。

前記界面活性剤は１種単独で用いてもよいし。

また、２種以上を併用することもできる．この発明にお
いては、界面活性剤の使用量を低減させる等の理由で２
種以上の前記界面活性剤を混合して用いる方が好ましい
。

２種以上の前記界面活性剤を使用する場合、界面活性剤
の好ましい組合は，ノ：、オン系界面活性剤とアニオン
系界面活性剤である．この場合のノニオン系界面活性剤
としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリ
オキシエチレンソルビタンモノオレエートなどが好まし
く、またアニオン系界面活性剤としては，ジアルキルス
ルホコハク酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン
酸ナトリウムＪｔ１．脂肪酸のアルカノールアミン塩な
どが好ましい。

この発明においては、この放電加工液が、１１ｎ記界面
活性剤を前記鉱油および／または合成油と前記水との混
合物に、この混合物に対して５〜４０屯縫％の割合で添
加して、前記鉱油および／または合成油に水を可溶化し
た透ＩＪＩ液であること、およびその透明液の動粘度が
２０ｃｓｔ以下であることに注目す可きである。

前記界面活性剤の添加量が前記混合物に対して、５重１
１１％より少ないと前記混合物が可溶化しないため、こ
の発’Ｉ＋の目的を達成する」二で好ましくない．一方
、４　Ｑ　東＋１に％より多くすると可溶化した液の動
粘度が高くなり過るので好ましくケい。

透明放電加工液の粘度が２０ｃｓｊよりも大きいと、切
削粉が切削面に滞在して良好な切削面が得られず、しか
も、加工速度が低下するため生産効率も低下することに
なる。

なお、この発明に係る透明放電加工液は、前記鉱油およ
び／または合成油、木および界面活性剤の他に、この発
明の目的を阻害しない範囲で、適宜に、酸化防止剤、防
錆剤などを配合しても良い。

このようにして得られる透明放電加工液は、同液中の切
削粉を、たとえばフィルターにより除去することで再生
使用が可使である。

［発明の効果］ この発明によると、以下のような効果を有する。

（１）　　従来の透引放電加工液に比較して引火点が著
しく高い透１月放電加工液を提供することができる。つ
まり、この透明放電加工液は、引火し難い、したがって
、この透引放電加工液は、使用に際して、従来の透明放
電加工液のように大規模な引火防止用設備、消火用設備
が不要になり、軽微な引火防止用設備、消火用設備の下
に、安全に大量の使用をすることができる。

（２）　　界面活性剤を添加することにより、比抵抗の
低下を防ぎ、その結果、印加電圧を高めることなく加工
ができるため、加工面が荒れたり、電極の消耗が速まっ
たりすることがない透明放電加工液を提供することがで
きる。

（３）　　界面活性剤を添加することにより、水の使用
に伴なう粘度の上昇を抑制することができるため、加工
時に生じる切削粉が切削面に滞在することがなく、従っ
て、良好な切削面を得ることのできる透明放電加工液を
提供することができる。

（０エマルジョン型のように乳濁せずに、透明性に優れ
ているので、加工状態を目視することが回走になり、作
業性に優れた透明放電加工液を提供することができる。

［実施例］ 次にこの発明の実施例および比較例を示してこの発明を
さらに具体的に説１ｊ′Ｎする。

（実施例１〜４、比較例１，２） ベースオイル［４０℃における動粘度が２．１ｃｓｔで
ある軽質鉱油］と木とを第１表に示す割合で混合し、こ
の混合物に対して２５屯寸％のノニオン系界面活性剤（
ポリオキシエチレンノこルフェニルエーテル）とアニオ
ン系界面活性剤（アルキルナフタレンスルホン酸ナトリ
ウム塩）との４：ｌ混合物を添加して、　ｆａＬ、＜攪
拌した。得られた透明放電加工液につき、その比重（０
定法；Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｋ−２２４９に準拠）、動粘度（
測定法；Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｋ−２２８３に準拠）、引火点
（測定法：クリープランド　オープン　カット法、ＪＩ
ＳＫ−２２６５）　、屈折率（測定法；　Ｊ　Ｉ　Ｓ　
　Ｃ−２１０１に準８３）を測定した。測定結果を第１
表に示す。

第１表に示すように、透ＩＪＪ放電加工液中の木の；１
３合が大きくなると、この発ＩＪＪの効果を奏すること
ができない、また、この発明に係る透明放電加工液は、
クリープ　ランド　カー／　ト法によってはその引火点
が検出されず、非常に高い引火点を有し、透明である。

第１表 本；不透明のために［ｔ　Ｎ”ｄ　；２０℃における屈
折率（実施例５、比較例３．４） 第２表に示す粘度を有する鉱油と水とを第２表に示す割
合で配合した混合物に、第２表に示す種類の界面活性剤
を第２表に示す割合で配合して、透明放電加工液を得た
。この透明放電加工液につき、前記実施例と同様にして
、その動粘度、引火点を測定し、また放電加工テスト（
グラファイト電極を備えた放電加工装２２［マキノＥＤ
ＮＣ−８４Ａ８　］で５５０Ｃの鋼を放電加工して。

その加工面の粗さをｐｍで評価した。）を行なった。結
果を第２表に示す。

第２表に示すように、ベースオイルの動粘度が４０ｃｓ
ｔ　　（４０℃）を越えた場合の透明放電加工液は、粘
度が高いために加工物の表面粗さが多きくなって好まし
くない、また、界面活性剤の添加割合が４０％を越える
場合は、同様の現象が生じ、加工物の表面粗さが大きく
なる。

この発明のように特定の動粘度を有するオイルベースと
水と界面活性剤とを特定の割合で混合した場合に、この
発明の効果を奏する透明放電加工液を得ることができる
。

第２表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉱油および／または合成油９５〜６０重量％と水
   ５〜４０重量％と、該混合物に対して５〜４０重量％の
   界面活性剤とを混合し、前記水を可溶化することにより
   、透明であると共に４０℃におけるその動粘度が１８ｃ
   ｓｔ以下であることを特徴とする透明放電加工液。