ウルトラファインバブル水の特徴FEATURE
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切削水がナノバブルで腐りにくくなる?
その実験結果を公開!
金属加工業では、切削液(水)は部品や工具の保護、熱の除去、切削面の潤滑などに欠かせない重要な役割を担っています。しかし、切削水は適切に管理されないと腐敗や錆の発生につながり、コストや製品の品質に影響を及ぼします。
今回、弊社では ナノバブル(ウルトラファインバブル)技術を活用し、切削水の腐敗や錆の発生が抑えられる可能性を検証しました。その結果をご紹介します。
切削水の課題に挑む:
ナノバブルによる防錆と持続性向上の可能性
- 切削水とは?その役割と課題
- 切削水は、金属加工時に使用される冷却液や潤滑液の一種で、以下のような役割を果たします:
1. 冷却効果:金属加工中に発生する熱を効率的に除去し、工具や部品を保護します。
2. 潤滑作用:工具と金属表面間の摩擦を減少させ、加工精度を向上させます。
3. 洗浄機能:加工中に発生する切り屑や粉塵を洗い流し、作業環境を維持します。
4. 防錆効果:金属表面を保護し、錆の発生を抑えます。
しかし、切削水は長期間使用することで微生物の繁殖や酸化が進み、腐敗や錆の発生を引き起こすリスクがあります。これにより、切削液の交換頻度が増加し、コストや環境負荷が問題視されています。 - ナノバブル技術を用いた実験結果
- 弊社では、ナノバブル水(UFB水)を使用した切削液を用い、約4カ月間にわたり金属加工を行いました。その結果、以下のことが分かりました:
⚫︎通常の水を使用した切削液では、加工後2~3週間で緑青化(銅の酸化による錆)が進行。
⚫︎一方、ナノバブル水を使用した切削液では、緑青化が顕著に抑えられる傾向を確認。
さらに、炭素鋼(S50C)を対象とした追加実験でも、ナノバブル水が錆の発生を軽減する可能性があることが分かりました。この結果は、切削液の交換頻度を減らし、メンテナンスコストの削減に貢献できる可能性を示唆しています(切削機 切削液4か月後経過報告)。
ナノバブルがもたらす革新的な切削水管理と防錆メカニズム
- ナノバブルが錆や腐敗を抑えるメカニズム
ナノバブル(ウルトラファインバブル)には、以下の特性があり、金属の酸化や腐敗の進行を抑える働きがあると考えられています:
⚫︎高い酸化還元電位
微弱な酸化還元反応を引き起こすことで、金属表面の酸化を抑制します。
⚫︎広い表面積
ナノサイズの気泡が均一に分布し、金属表面に効率よく作用します。
⚫︎微生物の増殖抑制
酸素の供給をコントロールすることで、腐敗の原因となる微生物の増殖を抑える可能性があります。 - 切削水への応用による産業的メリット
ナノバブル技術を切削水に応用することで、以下のような効果が期待されています:
⚫︎コスト削減
切削液の交換頻度を抑え、メンテナンスの手間やコストを軽減できます。
⚫︎環境負荷の軽減
腐敗防止のための化学薬品使用を削減し、より持続可能な加工環境を実現します。
⚫︎製品品質の向上
錆の発生を防ぐことで、加工品の品質や耐久性が向上します。 - 今後の展望と取り組み
弊社の実験では、ナノバブルが従来の切削液管理方法に代わる持続可能な選択肢となり得ることが示唆されました。今後もナノバブル技術を活用し、産業界の課題解決に貢献するとともに、効率的かつ環境にやさしい金属加工の未来を創造してまいります。