CNT(カーボンナノチューブ)で未来社会を創造する

通常切削油とCNT配合切削油とねじ切り加工の違い

1枚目「比較」です。

左は、ねじ切り用CNT切削油でのねじ切りです。右は、普通の切削油です。

普通の切削油は、非塩素系切削油にエンジンオイル(廃油)を20%ほど混ぜたものです。普段の実習などで使用している物で、鉄工所ではおおむねこのようなものが使われています。旋盤競技会で使用したCNT切削油は、切削油にCNT水溶液(「ナノ墨」)を数%含有させたものです。このナノ墨切削油(以後CNT切削油と言う)で、荒加工などの材料の発熱を抑制したり、仕上げ面の美しさを出したりしました。

ねじ切り加工は、ロースピードでも良く切削できるハイスバイトを使用しました。ハイスバイトは、ゆっくり切削するほどきれいに切れる特徴があります。 ですので、ねじ切り作業の後半(仕上げ段階)では、旋盤の動力を使用せず、旋盤のワークをつかんでいるチャックを手でゆっくりまわしてねじ切り加工をしました。

私以外の人も体験した事ですが、普通の切削油を使用してねじ切り加工すると、一回の切り込みを少なくしたりして色々試しても、むしれや毛羽立ちが出来ました。また加工後は、腕がパンパンになるくらい動力が要ります。

2枚目「CNT切削油」3枚目「切削油」です。違いが良く分かります。

「CNT切削油」の写真は、ねじ切り用CNT切削油で加工したものです。「切削油」の写真は、普通の切削油で加工したものです。ねじ部の下は、ねじ加工をする前にあらかじめ溝入れ加工をするところです。両方とも、ハイスバイトでの溝入れです。

「CNT切削油」では、CNT切削油で加工しています。「切削油」では、普通の切削油で加工しています。ここでも、表面の仕上げの差があります。

 CNT切削油を使用し、標準の切り込み量と切り込み回数で作業すると、むしれや毛羽立ちが少なくなるとともに、なんと、チャックを手で回す力が半減したように感じました。←力に関して、実験してみる価値あり

ねじ切り用CNT切削油を使用すると、むしれや毛羽立ちがなくなりました。標準より切り込み量を増やして切り込み回数を減らして、時間短縮も出来ました。 写真を拡大して見るとわかるのですが、右の普通の切削油で加工したものは、薄くさびが出てきています。左のねじ切り用CNT切削油は、サビがありません。(加工物、6月下旬に練習していたもので、写真はこないだ撮影したものです。)どちらも、防錆加工などしていませんので、CNT入り油には防錆効果もあると思われます。

4枚目「CNT切削油とバイト」5枚目「切削油とバイト」です。

それぞれ同じバイトでの加工で違いは、切削油の違いのみです。

 以上のレポートは大阪のある工科高等学校において、旋盤競技会に向けてねじ切り加工の練習時に①通常の切削油にエンジンオイルを加えたものと②切削油にCNT水溶液を特殊な方法で加工したもので加工性及び仕上がり度合いを比較した実例です。(実習を行なった生徒及び顧問の教諭)

CNT切削油で効果があったと考える項目

①作業時間の短縮
②発熱抑制(冷却作用)
③労力
④むしれや毛羽立の減少
⑤防錆効果
⑥仕上がりの美しさ

CNT切削油で効果が予想されるその他の項目

①消費電力
②部品(バイト)等の消耗度