JPS6356325A - 予備潤滑フィン材料およびその製造方法 - Google Patents

予備潤滑フィン材料およびその製造方法

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JPS6356325A
JPS6356325A JP62137577A JP13757787A JPS6356325A JP S6356325 A JPS6356325 A JP S6356325A JP 62137577 A JP62137577 A JP 62137577A JP 13757787 A JP13757787 A JP 13757787A JP S6356325 A JPS6356325 A JP S6356325A
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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］ 本発明は、予備潤滑アルミニウムストリップ４／Ｉ料お
よびそのようなアルミニウム、ストリップ材料を使用し
た造形物品、例えば熱交換器フィンの製造に関する。
［従来の技術］ 従来、放熱部分および冷却部分の面積ができろ限り大き
い構造を提供するために、熱交換器のフィンは非常に狭
い間隔の構造にな−）でいろ。フィン」二の凝縮した水
滴は、フィン」−の空気の流れを妨げる傾向が有り、従
って、フィン−１−に凝縮オろ水を非常に速く除去する
のを可能にする親水性被覆をフィンに付着させることが
必要である。フィンを親水性にする１つの既知の方法（
」、ヘーマイティング（Ｂｏｅｍｉｔｉｎｇ）法である
。
熱交換器フィンは、フィン材料から形成される。
これは、フィンプレス・ダイに通ずことによりフィンに
形成される典型的にはアルミニウム材料である。
現在、大部分のフィン材ネ１は、フィンプレスに供給さ
れる前に潤滑４旧こより流し塗りされている。
その結果、フィンプレスの周囲は油っぽく、また非常に
不快であり、更に、フィンは形成後に脱脂する必要があ
る。この目的に最も通常に使用されている有機溶剤は、
トリクロロエチレンである。
脱脂のためにトリクロロエチレンのような有機溶剤を使
用することにより、（１）健康に対する危険性、（２）
臭気、（３）火災の危険性、ならびに（４）油／溶剤混
合物の取り扱いおよび廃棄の問題のような種々の問題が
発生ずる。
−を備潤滑フィン材料を使用すると、フィン材料のユー
ザーは、もはや成形前に潤滑油を適用する必要がないの
で、」二連の問題の多くは、予備潤滑フィン材料を使用
することにより除くことができる３、この数年間に、脱
脂工程を削除する手段として、「蒸発性」潤滑油の使用
が提案されている。このような蒸発性浦は、ミネラルス
ピリットにより潤滑油を相当に希釈した溶液（約１０％
）である。
成形後、ミネラルスピリットはフィンから蒸発し、それ
により脱脂の必要性が除かれる。しかしながら、フィン
の表面には残留Ａ１１がまだ存在ずろ。この残留油は、
フィンの取り扱い時には問題を起こさないが、このよう
なフィンを使用して蒸発器のような熱交換器を製作する
場合、残留油かヘーマイティング法のような親水性処理
工程を阻害オろということがある。
［発明の構成コ 本発明では、上述のような問題点は、アルミニウムスト
リップ材料、即ち、フィン材ネ１を水溶性潤滑剤により
予備潤滑することにより実質的に除かれる。このことは
、いずれの残留潤滑剤も水の噴霧または水中への浸漬の
ような水性手段により、成形製品、たとえば熱交換器か
ら容易に除去できることを意味する。熱交換器をベーマ
イティンタ法のような水性系で処理する場合、潤滑剤を
独立して除去ずろ必要はなく、ベーマイテインク法を行
う間、水中に浸漬する間に直ぐに溶解する。
典型的な方法では、アルミニウム材料の連続ストリップ
への被覆として水溶性潤滑剤を適用して、ストリップを
巻く。その後、被覆コイルは貯蔵され、必要な時に使用
される。使用する場合、被覆ストリップをほどいて、フ
ィンプレスのような成形装置に供給されて熱交換器フィ
ンが形成される。
その後、潤滑剤はいずれかの処理工程においで水性手段
によりフィンから除去できる。
典型的なフィン材料は、少量のケイ素、鉄、銅、マンガ
ンおよび亜鉛を合金形成元素上して含むアルミニウム合
金である。通常のフィン材料合金は、ΔΔ（アルミナム
・アソノエーション（Ａ　ｌｕｍｉｎｕｍＡｓｓｏｃｉ
ａｔｉｏｎ））呼称で１１００および７０７２と呼ばれ
ろものであり、フィン材料は典型的には、約７５〜１５
０マイクロメーターの厚さである。
本発明に適当であるようにするために、水溶性潤滑剤（
ｊ高粘度を有し、非粘着性である必要がある。また、製
品形成の間にフィンプレス・ダイが傷付かないように耐
摩耗性である必要がある。典型的な水溶性潤滑剤は、少
なくとも５０ｇ／Ｑの溶解度および少なくとも５０ｍＰ
ａｓの粘度をＹｆケる。
大部分のフィン材料は、裸の金属の場合に０２６〜０３
０の範囲のオルセン・カップ（Ｏｌｓｅｎｃｕｐ）値を
達成する。この値は、一般に成形には適当でなく、潤滑
剤が必要である。潤滑フィン祠ト１は、０．３０以」二
、好ましくは０３４以」二のオルセン・カップ値を達成
する必要がある。また、潤滑剤は低揮発性であり、少な
くとも６箇月の貯蔵寿命かを有する必要がある。特に好
ましい潤滑剤は、約２００９７ｇ溶解度およびＩ　００
０ｍＰａｓの粘度を有する。
多くの異なる水溶性薬剤が」二連の要件を満足できる。
例えば、ポリエチレングリコールジオレエートエステル
、エトキシ化ヒマン浦およびエトキシ化ステアリン酸の
ような工トギノ化脂肪酸、４級アンモニウムポリマーな
どが使用でさる。
水溶性潤滑剤は、例えばフィン祠ネ１ストリップを溶液
浴に通して、絞りロールにより過剰の溶液を除去して、
ストリップを乾燥炉に通して希釈剤を除くことにより、
希釈溶液からフィン材料の連続ストリップに適用するの
が典型的である。潤滑剤（」、典型的には約５０〜１０
００πｇ／ｙｔｒ２の量でフィン飼料上に存在する。少
なくとも２００　ｍｇ／ｍ２の潤滑剤を使用するのが好
ましく、少なくとも５００　ｙＨ／ｍ’が特に好ましい
。水溶性潤滑剤を適用した後に、フィン月ネ・１（Ｊ輸
送および貯蔵のために巻かれ、フィンプレスに供給する
時にほどかれる。
潤滑剤（」、フィンプレスの後のいずれかの工程におい
で水性手段により除去できる。　本発明の重要な利点は
、浦っぽい作業環境を生み出すフィンプレスにより成形
する前にフィン材料に油を適用する必要性を回避すると
いう点にある。本発明の予備潤滑フィン材料を使用する
場合、プロセスは乾燥したものになる。
以下の実施例を考察することにより本発明がより容易に
理解されよう。
寒卿引１− フィン飼料潤滑剤の主要な要件は、成形の間にフィンに
十分な潤滑性を提供することである。従−・て、ボール
・パンチ（ｂａｌｌ　　ｐｕｎｃｈ）変形試験を行って
種々の潤滑剤についてその潤滑能力を試験した。
この試験法は、ＡＳＴＭ　　Ｅ−６４３−７８に説明さ
れており、通常オルセン・カップ試験として知られてい
る。簡単に説明すると、試験は、一定の速度で試験クー
ポンを介してパンチを押すことを含む。最初の破壊まで
のクーポンの変形を測定する。良好な潤滑性であればあ
るほど、破ｙＡ曲の変形が太きい。それ故、大きいオル
セン・カップ値は、良好な潤滑性を意味する。
１５０マイクロメーターの厚さのアルキャン（Ａｌｃａ
ｎ）８００７−１（２２アルミニウムの試着について一
連の試験を実施した。これらの試料を種々の水溶性薬剤
、代表的なオーク・ケミカル・カンパニー（Ｏａｋ　　
Ｃｈｅｍｉｃａｌ　　Ｃｏｍｐａｎｙ）ｅフィンプレス
・オイルおよびオーク・工ヴアボレイティヴ（ｅｖａｐ
ｏｒａｔ　１ｖｅ）・オイルにより被覆した。潤滑剤の
希釈溶液浴にアルミニウムを通して希釈剤を除去ずろこ
とにより被覆を付（すた３１次に、約５゜〜Ｉ　０００
　ｍｙ／ｒｎ２の潤滑剤型で被覆した試料をオルセン・
カップ試験に付した。この結果を第１表に示している。
ＩＩ− ＝１２− 等級Ａ−Ｄの潤滑剤は、満足すべきらのであり、等級へ
の潤滑剤が最も良いと考えられる。幾つかの水溶性潤滑
剤が標準オーク・フィンプレス・オイルまたは新しいオ
ーク・工ヴアボレイテイヴ・オイルｊ；り高いオルセン
・カップ値を示していることが判る。エトキシ化ヒマン
／ｌｌ＋について特に良好な結果が得られた。
ス巖（社）Ｉ アルカサーフＣｏ−４０を従来から既知のオークハフオ
イルおよびオーク７０−１工ヴアボレイテイヴ・オイル
と比較するために更に試験をした。
イソプロパツール中でアルカサーフＣｏ−／Ｉ　Ｏを２
０％含有する溶液浴にフィン＋ＡＩ＋Ｉを通した。過剰
の潤滑溶液は絞りロールにより除去して、次に乾燥炉に
通してイソプロパツールを除去した。被覆金属は、６０
０〜８００ｍｇ／ｍ２の量の潤滑剤を有した。
（ａ）摩耗試験 潤滑剤により金属に与えられる最も重要な特性は、明ら
かに二次成形性である。しかしながら、潤滑剤は、成形
操作の間にフィンプレス・ダイか損傷しないようにある
程度の耐摩耗性を提供する必要らある。アルカサーフＣ
０−４０、オークハフオイルお、］；びオーク７０−１
工ヴアボレイティヴ・オイルの摩耗試験は、ピンー芽ン
ーディスク（ｐｉｎ−ｏｎ−ｄｉｓｃ）摩耗試験機によ
り行った。このデバイスは、先端においでステンレスス
チール製ボールベアリング（直径３　ｍｍ）を有するピ
ンに所定荷重（２２０ｇ）を加える。ピンは潤滑試験ク
ーポンから作ったディスク上に載っている。ディスクを
所定の速度（４０ｒｐｍ）で所定時間（２０分）回転さ
せる。ディスクが回転する時にディスクを横切ってディ
スクの広い範囲を覆うアームにピンを取りイ」ける。実
験の最後に、顕微鏡でボールベアリングを調べて生じた
摩耗の程度を測定する。
この結果の顕微鏡写真ｉｌｌ、第１図に示している。
実験はすべて試験クーポン上５００ｍｇ／ｒｎ２の潤滑
剤量で実施した。アルカサーフＣｏ−４０試料およびオ
ーク・オイル試料のボールベアリングの摩耗と非試験ボ
ールベアリングの摩耗とを比較すると、アルカサーフＧ
ｏ−４，０は、フィンプレスに対して既知のオーク・オ
イルと少なくとも同程度の摩耗保護を提供することを明
白に示している。
（ｂ）温度抵抗性 リターン・ベンド（ｒｅｔｕｒｎ　　ｂｅｎｄ］Ｊ：、
フィン−デユープアッセンブリが完成した後に、熱交換
器にしばしば火炎ろう付けされる。従って、予備潤滑フ
ィン材料を短時間高温にさらす影響を測定する試験を行
った。１０００π９／尻２の量でアルカサーフＣｏ−４
０で被覆した５つのフィン材料クーポンを４００℃の空
気循環炉に１分間入れて、内部フィン暴露条件を模擬し
た。僅かに臭気が検知されたか、煙は観察されなかった
。潤滑剤の重虫減は３〜１０％であった。
（ｃ）ミネラルスピリッ１さｑ服ｑｊ？ｊ−Ｏ＠ＩＩ慰
鼾成形操作の間にフィンプレスの回りに金属チップの付
着が生じる。循環給曲法は、通常このようなデツプを洗
い去る。しかしながら、予備潤滑フィン材料を使用する
場合、これらのチップを除去するために別のプロセスが
必要である。グイ部分か＝１４− ら金属チップを吹き飛ばずエアージェットを配置するか
、潤滑剤が溶解しない溶媒により予備潤滑フィン材料を
洗浄することができる。この目的のための溶剤としてあ
脂肪族ミネラルスピリットの適性度を測定するために、
既知量のアルカサーフＧｏ’−４０潤滑剤を付けた５つ
のクーポンをミネラルスピリット浴に入れて１分間手で
撹拌した。
次に、試料をスクイズボトルから出るミネラルスピリッ
トでフラッシュして、最終的に試料を乾燥して重量を再
度測定した。除去されたアルカサーフＧｏ−４０は、０
．８〜６．０％であった。このことは、ミネラルスピリ
ットによるフラッシングが、予備潤滑フィン材料から金
属チップを除去するために適当な手段であることを明確
に示している。
（ｄ）木質化Δ−チ艮 蒸発器および凝縮器は、一般に水浴中に浸漬して漏れ試
験される。予備潤滑されたフィン材料上の水溶性潤滑剤
は、その水溶性のためにこのような浴に溶解する。しか
しながら、水浴は、浸漬した熱交換器が観察できるよう
に透明のままである必要がある。アルカサーフＣｏ−４
０水溶液の曇り度を測定するために、アルカサーフＣ０
−４０の含量が２００９／Ｑ、までの範囲の一連の溶液
を調製した。ＨＡ　ＣＩ−Ｉ　Ｂ変針を使用して濁度を
測定して１８ＮＴＵ（非常に僅かに曇っている）〜１０
０ＮＴＵ（曇っている）までの標準濁度単位と比較した
。２００ｆｌ／ＱのアルカサーフＣ０−４０溶液は、僅
かに５ＮＴＵであり、全く曇っていなかった。
僅かに黄色が観察されただけである。このようにアルカ
サーフＣｏ−４０は、タンク試験に対して曇りの問題は
全く示さなかった。
【図面の簡単な説明】
第１図は、ボールベアリングの微細な摩耗程度を示す顕
微鏡写真であって、第１　（ａ）図は、試験をしていな
いボールベアリングの微細構造を示す写真、第１　（ｂ
）図は、アルカサーフＣ０−４０を使用した場合のボー
ルベアリングの微細構造を示す写真、第１　（ｃ）図は
、オーク７０−１工ヴアボレイテイヴ・オイルを使用し
た場合のボールベアリングの微細構造を示す写真、第１
（ｄ）図は、オーク７Ａオイルを使用した場合のボール
ベアリングの微細構造を示す写真である。 特許出願人　アルキャン・インターナショナル・リミテ
ッド 代　理　人　弁理士前出　葆　　ほか２名（ａ）　　　
　　　　　　　（ｂ） （Ｃ）　　　　　　　　　　　　（ｄ）ＦＩＧ、　１ 手続補正書坊式） ％式％ ２　発明の名称 予備潤滑フィン材料およびその製造方法３　補正をする
者 事件との関係　特許出願人 住所　カナダ国エイチ３ニー・３ノー２、ケベック、モ
ントリオール、ウェスト、 ツヤ−プルツク・ストリート　１１８８番名称　アルキ
ャン・インターナショナル・リミテッド４、代理人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）水溶性潤滑剤をアルミニウム合金材料の連続
    ストリップ上に被覆し、被覆ストリップを巻いて予備潤
    滑コイルを形成する工程、および（ｂ）その後に、予備
    潤滑コイルをほどき、被覆ストリップを成形装置に通し
    て造形アルミニウム合金製品を形成する工程を含んで成
    る方法。 ２、アルミニウム合金材料がフィン材料であり、該フィ
    ン材料をフィンプレスに通しで熱交換フィンを形成する
    特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、水溶性潤滑剤が、水性手段により熱交換フィンから
    除去される特許請求の範囲第１項または第２項記載の方
    法。 ４、水溶性潤滑剤が、形成されたフィンに水を噴霧する
    ことにより除去される特許請求の範囲第１〜３項のいず
    れかに記載の方法。 ５、水溶性潤滑剤が、形成されたフィンを水に浸すこと
    により除去される特許請求の範囲第１〜３項のいずれか
    に記載の方法。 ６、水溶性潤滑剤が、形成されたフィンを水性親水性処
    理浴に浸す間に除去される特許請求の範囲第１〜３項の
    いずれかに記載の方法。 ７、水溶性潤滑剤が、少なくとも５０ｇ／ｌの溶解度お
    よび少なくとも５０ｍＰａｓの粘度を有する特許請求の
    範囲第１〜６項のいずれかに記載の方法。 ８、潤滑フィン材料が、０．３０以上のオルセン・カッ
    プ等級を有する特許請求の範囲第１〜７項のいずれかに
    記載の方法。 ９、水溶性潤滑剤が、エトキシ化脂肪酸である特許請求
    の範囲第１〜８項のいずれかに記載の方法。 １０、水溶性潤滑剤の乾燥被覆を有するコイル状アルミ
    ニウム合金ストリップから成る予備潤滑アルミニウム合
    金材料であって、該潤滑剤は、被覆アルミニウム合金ス
    トリップを通して造形製品を形成する成形装置を潤滑し
    、成形後のいずれかの工程においで水性手段により造形
    製品から除去するのに適当している合金材料。 １１、該材料がアルミニウム合金フィン材料である特許
    請求の範囲第１０項記載の予備潤滑アルミニウム合金材
    料。 １２、水溶性潤滑剤がアルミニウム合金ストリップ上に
    約５００〜１０００ｍｇ／ｍ＾２の量で存在する特許請
    求の範囲第１０項または第１１項記載の予備潤滑アルミ
    ニウム合金材料。 １３、水溶性潤滑剤が少なくとも５０ｇ／ｌの溶解度お
    よび少なくとも５０ｍＰａｓの粘度を有する特許請求の
    範囲第１０〜１２項のいずれかに記載の予備潤滑アルミ
    ニウム材料。 １４、０．３０以上のオルセン・カップ等級を有する特
    許請求の範囲第１０〜１３項のいずれかに記載の予備潤
    滑アルミニウム合金材料。 １５、水溶性潤滑剤が、エトキシ化脂肪酸である特許請
    求の範囲第１０〜１４項のいずれかに記載の予備潤滑ア
    ルミニウム合金材料。 １６、水溶性潤滑剤がポリエチレングリコールジオレエ
    ートエステルである特許請求の範囲第１０〜１４項のい
    ずれかに記載の予備潤滑アルミニウム合金材料。
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