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表面処理鋼板の種類と特長についてご教示ください。

近 年の自動車車体に対する防錆・防食性の要求の高度化に伴い，表面処理鋼板の使用量が急速に増加しています。表面処理鋼板の中 では，亜鉛めっき鋼板が代表的で，1970年代半ばから熱延・冷延鋼板に代わって取り上げられ，平成元年度の統計によると，表面処理鋼板のうちの約 80％，鋼板生産量全体の約40％を占めています。

ところが，亜鉛めっきの目付け量が増えるのにしたがいプレス成形 時に割れを生じやすくなり，同時に特有のめっき剥離現象も表面 化するようになりました。これらの問題は材料の機械的性質と，加工中の工具と材料界面のトライボロジ特性に起因するもので，いずれも，めっきの相構造が関 与することが指摘され，材質面からの改善がはかられています。一方，従来から鋼板に塗布され，プレス加工の際に潤滑油として使用されてきた防錆油に対して も，厚めっき化に伴い，高潤滑性を備えることが要求されています。

1.亜鉛めっき鋼板の種類と特長

（1）めっき皮膜の種類
　自動車車体に適用される代表的な亜鉛めっき鋼板を表1に示します。製造法により電気めっきと溶融めっきに分けられ，材質面では，純亜鉛と亜鉛合金の2種類に大別されます。

おおまかな特長として，電気めっきは目付け量が電気量によって制御しやすいことからめっき厚の均一性にすぐれ，外観の美麗なことが，溶融めっきは厚めっき化しやすいことがそれぞれあげられます。目付け量は，種類によってまちまちですが，20g/m²～60g/m²の範囲が標準で，この場合の皮膜厚みは3～8μmに相当します。

材 質面から特長を見ますと，純亜鉛が加工時に工具への凝着量が多く，成形性が劣るのに対し，亜鉛合金では成形性と塗装後の防食 性が改善されています。亜鉛合金としては，電気めっきではZn-Fe系とZn-Ni系が，溶融めっきではZn-Fe系が代表的です。さらにそれらの成形性 と溶接性の一層の向上をはかったのが，上層に薄い電気合金めっきをつけた二層形めっきです。自動車用途にはこれらの他，Zn-Ni系電気めっきの上層に有 機皮膜をコーティングしたタイプも多く使用されます。

2.合金化溶融亜鉛めっきの相構成

ま ず成形性や剥離現象が，めっきの相構造によってどのように変化するかについて，合金化溶融亜鉛めっき鋼板（GA）を例に取っ て説明します。GA材の製造プロセスでは，まず原板の冷延鋼板が亜鉛浴中で浸漬めっきされ，急速冷却の後，再度加熱されます。この時めっき層への母材から の鉄の拡散によって合金化が行われます。ここでZn-Fe化合物とそれに基づく相構造には，いくつかの異なった種類が存在します。図1に示すようにめっき層の厚み方向に，表面から母材へ向かって，ζ相（FeZn13），δ1相（FeZn7），Γ1相（Fe5Zn21），Γ相（Fe3Zn10）の順にそれらが共存します。

図1　合金化溶融めっき鋼板のめっき相構造

ここで，めっき層中にFeリッチのΓ1相 とΓ相が多くなると，成形性は良好になりますが，同時 に硬く脆くなるため，めっき層と母材の界面の密着性が不良となって，数～数十μmの大きさの微粉状のめっき剥離量が多くなります。この場合の剥離現象をそ の形態からパウダリングと呼びます。一方Znリッチの柔らかいζ相が多くなると摩擦係数が増大し，成形性が不良になるとともに，鱗片状の比較的大きな剥離 片が生成するようになります。この場合の剥離をフレーキングごよび，パウダリングとは区別されます。フレーキングは剥離粉が大きいために，少量であっても 加工時にピンプルと呼ぶ押し疵の原因になります。とりわけこの問題は，外観が重視される自動車外板のプレスの際に重要になります。

したがって，成形性と耐剥離性を同時に満足するためには，ζ相とΓ相，Γ1相の生成を抑制してδ1相主体のめっき層構造にすることが好ましいのです。最近では，合金化処理条件の調整や，AｌやP等微量合金元素の添加によって，層構成の制御がなされています。

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環境の面から，熱間鍛造加工時に使用される潤滑剤の変遷についてご教示下さい。

自動車を中心とする機械の構成部品の中で，特に強度を必要とされる部品の製造法として用いられてきた鍛造技術は，最近，新しい変革を余儀なくされつつあるように思えます。
　 歴史的にみれば，昭和40年までのハンマから鍛造プレスへの移行，同50年までの海外からの導入技術による量産体制の確立期，平成元年までの，国産独創 技術による独走の時代と変遷してきましたが，環境対策にもコストを支払っていくという考えが定着しようとした矢先，バブル経済の崩壊，そして円高による価 格破壊は，再びこれらの進展に暗い影を投げかけています。

1.白色系潤滑剤への転換

鍛造現場で は，脱3Kが時代のキーワードとなり，従来の主流であった黒鉛系の潤滑剤を次第に駆逐していく動きも目立ってきてい ます。また「地球環境保護」という全人類への共通課題も浮上し，当然ながら，これも積極的に対処すべき義務となり，合成系の非黒鉛潤滑剤が上市しました。

2.合成系（非黒鉛系）潤滑剤の動作原理

固体潤滑剤に類するものでも高分子系のバインダ，燐酸系化合物，合成雲母，あるいは窒化硼素等を使用して非黒鉛潤滑剤への切り替えが広く検討されているようですが，傾向としては，カルボン酸系に類するものが主成分です。
　カルボン酸は通常透明で，約200℃の金型に塗布しますと，短鎖状カルボン酸はポリカルボン酸のような縮合体になります。このようにポリマーを潤滑剤に適用すれば，その皮膜は付着性が強固となる特性があります。

また金型の面では素材の圧接により，ポリマーの一部には溶解が起こり，微量ではありますが液体潤滑となる一方，残ったポリマーの成分からは分解ガスを生じ，これが離型作用を呈します。
　 その結果，開発初期においては，潤滑性で多少劣っていた白色系も，黒鉛系にほぼ比肩し得るレベルにまで到達しました。しかしながら，広く白色系が実用化 された生産現場での評価は，黒鉛系の潤滑剤が確立した金型寿命の長さには依然として隔たりがあり，白色系のコストメリットが黒鉛をしのぐとはいいきれない 問題に直面しています。今後，なお一層の高機能，高性能の潤滑組成の開発が求められることでしょう。
　図1と図2に，黒鉛系と白色系の潤滑剤が機能するメカニズムを模式的に示し，白色系潤滑剤の特長を表1に示します。

（1）　金属表面に酸化膜が生じる （2）　酸化膜と黒鉛プレートが密着する（潤滑剤のバインダーによる） （3）　黒鉛プレートの層間にせん断が起こる。 　　　　　　　　　　　　図1　黒鉛系による潤滑

（1）　金型表面の酸化膜の上に，高分子の結晶が形成される。 （2）　素材の進入に伴う熱と圧力によりポリマーは一部溶解し，液体潤滑剤となる。 （3）　残りのポリマーは分解ガスを発生し，このガスは離型力を供する。 　　　　　　　　　　　　　　　図2　白色系による潤滑

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潤滑油の低粘度化の方法としてミクロプール潤滑がありますが，そのメカニズムについて教えて下さい。

引 抜き加工の潤滑法には，乾式潤滑と湿式潤滑があります。前者ではりん酸亜鉛被膜処理後に粉末潤滑剤（金属石鹸等）が用いられ ます。一方後者においては，各種の油性剤あるいは極圧剤等の添加された，いわゆる工作油と称する潤滑油を用いて加工が行われます。この場合一般的には，加 工状態が厳しくなればなるほど潤滑油の粘度を高くするというのが常識です。特に最近の新素材には焼き付きを発生しやすい材料が多く，より高粘度の潤滑油が 使用される傾向にあります。しかしここで，後工程での洗浄を考えれば，低粘度油の使用が望ましいことはいうまでもありません。

1.加工中の工具と材料間への潤滑油の導入

引 抜き加工では，実際に潤滑油が必要なのは，工具と材料が摩擦し合っている摩擦界面においてです。しかし，この部分に外部から 潤滑油が直接供給されることはまれで，多くの場合は，この摩擦界面の入口付近に供給されるだけです。したがって，いかに潤滑性に優れた潤滑油を使用して も，摩擦界面にこれらの潤滑油が持ち込まれなければ，何の効果も期待できません。摩擦界面に導入された潤滑油の量の多少が工具と材料との間の摩擦に大きな 影響を及ぼすことを考えれば，この導入機構の理解は重要なことです。以下に，代表的な導入機構を2つ示します。

（1）流体的な圧力効果による導入
　引抜き加工では，主としてくさび効果が作用します。図1は，引抜き加工中の工具入口部で生じるくさび効果の状態を示したものです。

図1　くさび効果による潤滑油の導入

まず，材料がU1の速度を持ちながらくさび角αで工具に接近します。工具入口に近づくにしたがって，塗布された潤滑油の圧力（P1）はくさび効果によって摩擦界面の面圧（P0） に等しいまでに高められます。このような状態となって初めて，潤滑油は工具と材料との摩擦界面に入り込むことが可能となります。この場合，加工速度が大き いほど，また摩擦界面の面圧が低いほど（変形抵抗の小さい材料ほど），さらに，くさび角が小さく潤滑油の粘度が高いほど持ち込まれる潤滑油の量（摩擦界面 入口に形成される油膜厚さHと考えてよい）は多くなることが理論的にも示されています。

このような流体力学的な導入 効果を念頭に置けば，引抜き加工においては多くの場合，高粘度油ほど潤滑油の導入量が多くなり，こ の結果，加工中の摩擦が小さくなることは容易に理解できるでしょう。引抜き加工において，加工が厳しくなると高粘度油が使用されるようになるのは，この理 由によるものです。

（2）材料表面の凹凸による導入
　材料の表面には小さな凹凸があり，その凹部に溜まった 潤滑油は，工具と材料が接触する時に逃げる隙間がないと機械的に凹部に封じ込められて摩擦界面に持 ち込まれます。この導入機構は，特に低粘度の潤滑油を使用する時，すなわち，くさび効果だけでは十分潤滑油を持ち込めないような時に効果があります。材料 の表面を酸による腐食，ショットピーニング，あるいはサンドブラスト等によってあらかじめ粗くしておくと，摩擦が小さくなるのはよく知られたところです。

この材料表面の凹凸による潤滑油の導入効果を積極的に利用することが，引抜き加工において潤滑油の低粘度化を実現し得る第1の重要なポイントとなります。

2.摩擦界面での潤滑機構

前 項の（1）に示したような流体力学的な潤滑油の導入機構が効果的に作用して，大量の潤滑油が摩擦界面に持ち込まれたとして も，引抜き加工では特殊な条件を除いて，摩擦界面全面に連続した流体潤滑膜が形成されることはまずありません。したがってその工具と材料との接触模型は一 般的に図2に示すような接触状態となります。図において，工具によって平坦化された部分（A1～A4）は境界潤滑が支配的な状態にあり，よほど境界潤滑性の優れた潤滑油を用いない限り，工具と材料との間に金属結合（αA1～αA4）も生じます。一方，潤滑油が封じ込められている部分（B）をミクロプールと呼びます。この状態は，ミクロプールの周囲に工具と材料との接触によりメタルシールが形成され，このシールによって潤滑油が封じ込められていると想定すれば理解しやすいでしょう。

図2　工具と被加工材との接触モデル

引 抜き加工の潤滑の特長の一つとして，このミクロプール中の潤滑油の挙動をあげることができます。すなわち，ミクロプール中の 潤滑油には，加工の進行に伴って高い圧力が発生するようになり，この高い圧力によって加工面圧の一部が受け持たれるようになります。ここで重要なことは， 平坦部上の圧力とミクロプール中に封じ込められた潤滑油の圧力との差が小さくなれば，ミクロプール中の潤滑油が，加工に伴って境界潤滑状態にある平坦部上 に侵入することも可能になるということです。この場合，シール部が不完全となるほど，すなわち，工具表面粗さが大きく，低粘度油ほど流出量は多くなるとい えます。このような潤滑挙動をミクロプールメカニズムと呼びますが，このメカニズムが効果的に作用すれば摩擦は著しく小さくなり得ることは容易に予測でき るでしょう。

引抜き加工において，このミクロプールメカニズムを積極的に利用することが，潤滑油の低粘度化と摩擦の低減の両立を実現し得る第2の重要なポイントとなります。

3.おわりに

摩 擦界面でのミクロプールメカニズムを効果的に利用することが，湿式潤滑方式の引抜き加工において，潤滑油の低粘度化と摩擦の 低減の両立を可能にします。このミクロプールメカニズムを効果的に作動させるためには，第1に被加工材の表面粗さが工具表面粗さに相応して大きいことが必 要で，第2には適度な工具表面粗さと低粘度油の使用が必要となります。

このようなミクロプールメカニズムによって， 難加工材と称するステンレス鋼，チタン材の加工，あるいは新素材の加工も十分対応 可能です。また，潤滑油の低粘度化は，加工後の洗浄の簡易化をもたらすものであり，環境問題においても多大なメリットがあることはいうまでもありません。

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最近シンセティックソリューションという言葉を聞きますが，どのようなものですか。

1.シンセティックとは　（synthetic；合成）

Machining Data Handbook(Metcut Reseach Associates Inc.,Cincinati, Ohio)では，水溶性切削油剤を

　Emulsifiable oils
　Chemical fluid (Synthetic)
　Semichemical fluid (Semisynthetic)

に分類しています。この分類では，mineral oil （鉱物油）を含まない油剤をシンセティックと呼び，少量（約5～30％）の鉱物油を含む油剤をセミシンセティック，30％以上の鉱物油を含む油剤をエマルションとしています。
　日本における水溶性切削油剤の分類ではシンセティックと表示することはありませんが，敢えて日本の分類とシンセティックを結びつけるとすれば，

　シンセティックエマルション
　シンセティックソリューブル
　シンセティックソリューション

ところで，最近ソリューションタイプの性状を有するシンセティックソリューションと称される油剤が注目を浴びるようになってきています。この種のタイプの共通点は，水溶性合成潤滑剤を適用していることです。
　代表的な合成潤滑剤を構成元素別に分類し，さらに構造別に整理したものを表1に示します。参考のために天然油の分類も併記しました。

表1の 分類中で，ポリアルキレングリコール（PAG）以外は油溶性の化 合物で，水溶性の潤滑油剤に使用するためには，乳化剤を必要とします。しかしPAGは水溶性の化合物であるため，PAGを用いれば，乳化剤を必要とせず希 釈液は透明でソリューションタイプの性状を有する油剤が得られます。
　PAGは分子量，水溶性の程度，浸透性の度合等の調整が容易で，また，種々の誘導体の合成も容易なことから非常に利用しやすい物質であります。シンセ ティックソリューションに適用されている合成潤滑剤は，ほとんどがこのPAGもしくはその誘導体です。

2.シンセティックソリューションの特長と欠点

シンセティックソリューションの特長は，

①従来のソリューションタイプの油剤にはない高い潤滑性を有する
②冷却性が優れている
③希釈液が透明で作業性が良好である
④機械周りが汚れにくい
⑤浸透性，洗浄性が良い
⑥抗乳化性が良い･･････透明感が持続する，エマルションが混入しても白濁しない油剤もある
⑦消泡性が良い
⑧劣化しにくい

な ど，切削油剤として優れた特性を多く有しているので，切削加工から研削加工まで広範囲に適用することができます。したがっ て，油種の統一が図れることが強みのひとつです。また，近年要望が強くなっている工場環境の改善に関しても優れた性質を有する水溶性切削油剤と言えます。

一方，シンセティックソリューションの課題としては，
①廃水処理性が劣る
②エマルションタイプの潤滑性には及ばない場合がある･･････アルミ合金のリーマ加工などがあるが，先に挙げた多くの特長と比較すれば欠点の少ない油剤である。
　シンセティックソリューションとエマルションの組成の比較を表2に，各種性能の比較を表3に示しました。

3.シンセティックタイプに適した加工

シンセティックソリューションは潤滑性と冷却性を兼ね備えていることに特長があるので，冷却性が重要な高速加工に適しています。具体的には，旋削加工，ドリル加工，フライス加工，研削加工などです。
　また，洗浄性や浸透性にも優れているので，研削加工やホーニング加工でも高い評価が得られています。

4.まとめ

シ ンセティックソリューションの考え方は決して新しいものではありませんが，最近のものは組成面の吟味が十分になされ完成度が 高くなってきています。シンセティックソリューションは特に加工の高速化や工場環境の改善に対して，優れた特性を有するので急速に普及しつつあり，水溶性 切削油剤の中に確かな地歩を築きつつあると言えます。

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切削油剤（不水溶性タイプ）を使用したときに発生するオイルミストについて，その発生機構や切削油剤面からの防止策および，現場での対策方法について教えて下さい。

1.オイルミストとは

近年，機械加工の高能率化に伴い，不水溶性切削油剤によるオイルミストが，作業環境上の問題として取り上げられる機会が多くなってきました。このオイルミストの発生を少なくするためには，オイルミストがどのような機構で発生するのかを知る必要があります。

ミストは霧という意味を持つことから，オイルミストとは一般に切削油剤が細かな粒子となって空気中に漂っている状態と定義されます。
　しかし，機械加工現場では，物理的に微細化されて空気中を漂う油剤粒子と，加工熱によって発生する油煙を総称してオイルミストと呼んでいることが多いようです。
　これらミストと油煙はそれぞれ発生機構が異なるため，その対策を講じるには両者を分けて考える必要があります。
　したがって，ここでもあえてミストと油煙を分けて説明します。

2.ミスト及び油煙の発生機構

ミストは次のような機構で発生すると考えられます。
　加工時にノズルより供給された切削油剤は，加工物や工具に当たります。この加工物や工具に当たった切削油剤は，微粒子となって飛び散ります。ここで生成した微粒子が空気中に漂いミストとなります。

これに対し油煙は，切削油剤が切削点で高温にさらされ，蒸発あるいは分解することにより発生します。
　この油煙は発生機構から考えると，不水溶性切削油剤を適用する限り，油剤の面からの解決は難しいと考えます。
　したがって，ここでは特にミストに着目して，ミスト抑制効果をもった切削油剤やミストに対処する方法について述べます。

3.切削油剤とミスト対策

切削油剤の面からミストの発生量を低減するには次の3つの方法が考えられます。
　①粘度を上げる
　②ミスト抑制剤を添加する
　③精製度の高い鉱物油を使用する

まず第1の粘度を上げる方法についてですが，切削油剤の粘度を上げると，切削油剤が微粒子になりにくくなるため，ミストの発生が減少します。この一例を図1に示します。
　しかし，切削油剤の粘度を上げると，加工物や切り屑等に対する付着量が増加するため，油剤の持ち出し量が多くなり，ひいては経済性の低下につながります。

図1　切削油剤の粘度とミスト発生量の関係

第2は，ミスト抑制剤を添加する方法です。このミスト抑制剤を添加した切削油剤（ノンミストタイプの切削油剤）と通常の切削油剤との比較で，ミスト発生量を測定した結果を図2に示します。
　この結果から，ミスト抑制剤を添加することによってミスト発生量が少なくなることがわかります。また，ミスト抑制剤は切削油剤の粘度を変化させずに，ミストの発生量を少なくすることができます。

図2　ノンミストタイプの切削油剤ミスト発生量

第3は，精製度の高い鉱物油を使用する方法です。特に低沸点成分を除いたパラフィン系のナローカットオイルは，同じ粘度の鉱物油と比較してミストの発生量が少なくなります。

こ のようなミストの低減方法は，単独で用いるよりも併用した方がより優れた効果が得られます。このため，一般には精製度の高い 鉱物油をベースオイルとして使用し，さらにミスト抑制剤を添加するなどの手法をとる場合が多く，このような手法によってミスト発生量の少ない切削油剤（ノ ンミストタイプの切削油剤）を開発することが可能となります。

4.現場でのミスト対策

現場で行えるミスト対策としては，次の2つの方法があります。
　①ノンミストタイプの油剤を使用する
　②機械にダクトを取り付ける

まず第1の方法は，前述したノンミストタイプの油剤を適用する方法です。

最後に，実際に現場で起こっているオイルミストの問題に対処する方法の一例を示します。
　 切削油剤は，油煙の発生を抑えるため多量に供給します。これに伴いミストは増えますが，ノンミストタイプの切削油剤を適用することによって対処します。 しかしながら，ノンミストタイプの切削油剤を適用しても若干のミストが発生するため，ダクトの併用が望ましいと考えます。このように，油剤面と設備面の両 方からミスト対策を行うことにより，加工現場でのオイルミストの発生に伴う作業環境の問題に対処できます。

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水溶性切削油の希釈水について，水質による切削油への影響について教えて下さい。

1.希釈する水質について

水溶性切削油剤を希釈する水質について，あまり重要視されていないのが現実ですが，水質によってさびや腐敗の問題を引き起こし，切削油剤としての効力を十分発揮できないような状態になる場合もあります。
　日本の水質に比較し，アメリカや東南アジア諸国の水質は一般的に硬度が高く，不純物も多く，そのまま水溶性切削油剤の希釈水として使用した場合にいろいろな問題点が発生することが多いようです。

希 釈する水はどうしてもクーラントタンクの近くにあるところの水源を利用しますが，水道水のほか工業用水，井戸水が使用され， 場合によっては廃液処理をした水の再利用をしているところもあります。このようにいろいろな水を希釈水として使用しており，各都市から供給されている水道 水を使用していれば問題ないと思われていることが多いですが，飲料水としては水道法の水質基準に守られていますが，必ずしも水溶性切削油剤の希釈水として は最適の水とは限りません。

水質は，水の種類，場所，季節等により変化します。水質によっては溶解性が悪いカス状の 浮上物（スカム等）の生成，また，さび や腐敗の原因になるので，これらの問題が発生した場合は水質調査をする必要があります。本来なら問題が発生しなくとも定期的に水質調査をすることが望まし いでしょう。

2.希釈水の問題点

過去に次のような問題を経験したことはないでしょうか。ほとんど油剤が原因だと思われていたのが現実です。

①希釈したら透明に溶解するはずのソリュブルタイプが，白濁し表面にカス状のものが浮上した。このカス状のものが機械や加工物に付着した。
②エマルションタイプで当初は完全に溶解したように見えるが時間の経過とともに浮上油となって分離してしまう。
③混入油分もないのに表面に油分が浮上している。
④各種の油剤を使用しても機械や加工物にさびが発生しやすい。
⑤交換周期を短期間としても腐敗の発生が早い。
⑥発泡があり作業者が手荒れ等の皮膚炎を起こしやすい。
⑦その他

これらの問題のほとんどは「水」にも原因があるので，油剤に問題があると決め付けず水質を調査する必要があります。

図1　水質によるトラブルの発生

3.全硬度

全 硬度は水中に含まれるカルシウム（Ca），マグネシウム（Mg）等のイオンの量を炭酸カルシウムの形で表します。これらの数 値が大きいほど全硬度が高い（硬水）と表現し，高いほど油剤の影響を受けやすく，白濁，浮上物（スカム等）や浮上油等の問題となり，また全硬度が低い（軟 水）場合も発泡や手荒れ等の問題の原因となります。

塩素イオンの値が増加すれば，一般的に「さび」の発生の原因となります。蒸発残さは，水分が蒸発した後に，白い固形物（水質が悪いと黄色や茶色になる）が残ります。多ければこれらが機械や加工物に付着し，いろいろな問題を起こす原因となります。

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オイルエア潤滑とオイルミスト潤滑の違いがよく分かりません。ご教示下さい。

近年，高速切削を目的として工作機械の主軸の高速化が著しく，高速主軸に用いられる軸受として転がり軸受が，一般的にその高い信頼性やあつかいやすさから，もっとも多く使用されています。
　転がり軸受を高速回転で使用する場合，焼き付きや高い温度上昇の危険性が考えられ，潤滑方法の選択には，注意を要します。

dm・n値が100万以上の転がり軸受の潤滑方法には，オイルミスト潤滑や，ジェット潤滑があり従来から前者は，オイルミストによる環境汚染が，後者では大規模な給油設備による高いコストや，油のかくはん抵抗による動力損失などが問題となっていました。

これに対し，約7年くらい前よりオイルエア潤滑が開発，製品化され，オイルミスト潤滑と並び，そのシステムの簡便さから注目され，需要が高まってきています。

1. 原理

1.1 オイルミスト潤滑のミスト発生原理

オ イルミスト装置は，ベンチュリ管を利用した給油器であり，空圧機器などのオイラーがこれに相当し，圧縮空気を使用して油をミ スト化させます。給油器中で圧縮空気は，ベンチュリ管を通過する際に油を油槽から吸い上げ，油適を発生させます。この時点で油は細分化され，細かい粒子は 給油管内に空気とともに流れ，大きい粒子は油槽内に落下します。

給油配管内に流れたミストは，ドライミストと呼ばれ，給油配管から枝分かれした各潤滑個所ごとに設けられたリクラシファイヤ（ノズル）によりウェットミストに変換されたのちに，潤滑点へ供給されます（図1）。

図1

1.2 オイルエア潤滑の原理

オイルエア潤滑において，油滴は空気の流れによって分割され，短時間で分散され，空気の流れの方向に連続的に運ばれるという原理にもとづいており，実際に油滴は，狭い管の内壁に沿って潤滑点に向かって運ばれます。

潤滑点に到達した油は，摩擦点に溜まり，一方空気は，油をほとんど含まずに出口から排出されます。

オイルの供給方式としては，インジェクションオイラ式と，定量ピストン式分配器を使用したものがあり，微少油量供給の安定性や，オイル主管圧力の検知による異常診断の容易さから現在，後者が主流となっています（図2）。

図2

2. システム

2.1 オイルミストの潤滑のシステム

機械潤滑用のオイルミスト潤滑装置は，大きく分けてミストを発生する装置と，ミストを軸受などの潤滑点へ吹きつけるノズル機構と，両者をつなぐ配管の3つになります。

オイルミストの発生装置は，できるだけ細かい油の粒子からなるオイルミストを，その容量に応じて発生し，供給するもので，一定条件（空気圧力，油粘度一定）のもとでは，概ね安定したオイルミストを供給することができます。

2.2 オイルエア潤滑システム

基本的な構成要素としては，次のように分類することができます。

（1）オイル供給ポンプユニット　（コントローラおよびオイル圧力スイッチ付）
（2）ミキシングバルブ　（定量ピストン式分配器内蔵）
（3）エア用圧力制御弁
（4）エア用圧力計
（5）エア圧力検知用圧力スイッチ

オイル供給ポンプユニットは，電動ポンプでも，空圧駆動ピストンポンプのどちらを使用してもよく，低粘度の潤滑油に対しては，性能上ピストンポンプがよく使用されます。

ミキシングバルブの吐出量は，定量ニップルを交換することにより0.03，0.06，0.10，0.16cm³／ストロークの範囲で変更可能であり，0.01cm³／ストロークに対しては，分配器内部構造の異なるものを選択することができます。

また吐出量は，上記ニップル交換と，コントローラの休止時間制御で，よりきめ細かな給油量をカバーすることが可能です（図3，図4）。

図3　オイルエア潤滑ユニット

図4

3. オイルエア潤滑とオイルミスト潤滑の比較

両システムの共通利点

（1）つねに新鮮な油を供給しているため軸受の寿命が延びる。
（2）つねにエアが潤滑点に供給されるため冷却効果がある。
（3）潤滑点にエアによる内圧が発生するため異物の混入を防止する。
（4）大規模の潤滑システムを集中管理できる

両 システムともに共通した利点がありますが，基本的には，圧縮空気中にオイルを送り込む方式がそれぞれ異なります。潤滑油量の 正確な供給に関していえば，オイルミスト潤滑は油粘度や空気圧力の変化で，オイラーのベンチュリ効果による滴下油量が影響を受けます。しかし，オイルエア 潤滑は定量方式であるため，それらによる影響は皆無といえます。

使用に際しては，その目的などにより，コストや保守 管理などで両システムともに一長一短があり，使用条件などを十分考慮して検 討する必要があります。高速回転する軸受を潤滑する場合，その潤滑油量は，規定値より少なすぎると短時間で軸受が焼き付き，逆に多すぎる場合は温度上昇が 発生します。空気による冷却効果と，微少油量による潤滑効果の有効な接点を容易に得ることができる点では，オイルエア潤滑が優れているといえます（表1）。

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