인산아연 피막은 그 자신의 마찰계수는 낮지 않지만 소부방지 및 윤활제의 보유성을 높일 목적으로 이용되므로 이것과 조합시킬 윤활제가 필요하다. 인산아연 및 수산염 피막과 조합되는 윤활제로서는 스테아린산 소다를 주성분으로 하는 비누계 윤활제가 널리 이용되고 있다.
이 윤활제와 조합되면 마찰계수가 비상히 낮아지며 또 가공시 전단력에 대한 저항이 작아서 우수한 윤활성을 보인다. 인산아연 또는 수산철 피막을 입힌 소재를 비누계 윤활처리액 속에 침적하여 적당한 온도 및 농도에서 처리하면 피막과 반응하여 중간층에 금속비누(스테아린산아연)를 생성시킨다.

윤활피막의 생성 메카니즘

   Zn3(PO4)2  +  6C17H35COONa   →   3Zn(C17H35COO)2  +  2Na3PO4
(인산아연피막)  (스테아린산소다)         (스테아린산아연)       (인산소다)


1. 처리법

2. 처리 방법

  • 전욕량 1000㎖에 대하여 70g을 넣어 잘 교반한 다음 60 ~ 80℃의 온도를 맞춘 다음 작업을 시작합니다.
  • 처리 시간은 30초 ~60초 정도로 합니다.


3. 윤활제 분석방법

처리액 25㎖를 채취 유지계에 담고 50% H2SO4를 충분히 희석한 다음 55 ~ 60℃ 탕욕에 넣고 15 ~ 20분 정도 경과 후 다시 유지계에 이소푸로필 알콜 10㎖을 채취 후 다시 탕욕에 넣고 5 ~ 10분 경과 후 유지계 ㎖수를 Point로 합니다.


4. 금형에 찌꺼기 쌓임

  • 금형에 찌꺼기 쌓임은 가공 시 윤활유 오염 및 윤활불량을 야기한다.
금형에 찌꺼기 쌓임의 원인 및 대책
발생원인
원 인 조 사
대   책
피막중량 부적당
▶강종별 피막 주량
▶전처리 조건
▶화성 조건
▶유리산도, 전산도 및 FA,
    TA, 성분바란스
▶약제 선정
▶산세 조건
▶처리온도, 시간, 농도
▶보급제의 보정
피막의 치밀성
▶결정의 균일성
   (사이즈, 모양)
▶전처리 검토
▶피막제 검토
금속비누 및 탕용
비누량의 과다
▶화성피막과의 반응성
▶BL의 처리조건
▶BL중의 Fe, Zn, PO4
▶약제선정
▶FA, B, No, 온도, 시간
▶폐기갱신
윤활피막의 수분
▶윤활피막의 건조
▶건조조건


5. 비누 윤활피막

  • 윤활처리의 목적
    • 공구와 소재 사이에서 생기는 마찰을 적게 한다.
    • 공구와 소재와의 직접 접촉을 방지한다.
  • 윤활처리제의 성분
    • 스테아린산 소다 : C17H35COONa
                                      R


6. 윤활층의 단면도 (3층 구조)

스테아린산 아연(금속비누)위에 미반응의 스테아린산 소다가 부착하는데 스테아린산 아연에 비하면 큰 윤활성능은 기대할 수 없다.


7. 소성가공용 윤활처리 일반공정

  • 신선용전처리 일반공정 ............ Ⅰ ~ Ⅵ → 신선
  • CHQ용 전처리 일반공정 ........... Ⅰ ~ Ⅷ → 사상 → Heading
  • 냉간 단조용 전처리 일반공정 .... Ⅰ ~ Ⅷ → 단조

처리 방식

  • Ⅱ 공정 : 고압 스프레이 처리 or Dip 처리
  • Ⅰ, Ⅲ ~ Ⅶ 공정 : Dip 처리


8. 소성가공의 분류

신선 가공
피아노선, 로프류, 타이어용, 강선, 못, 나사
압조 가공
볼트, 너트
단조 가공
변속기, 주축, 축, 베어링cap
신관 가공
일반탄소강관, 스테인레스판, 쇼크업소버, Zircaloy관
압연 가공
냉연간판