와이어 신선용 윤활제의 제조방법{PROCESS FOR THE PREPARATION OF A LUBRICANT}
본 발명은 와이어를 신선하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 와이어를 신선할 때 마찰력을 감소시키기 위한 윤활제를 제조함에 있어서 작업환경을 개선하고 윤활성능을 향상시킬 수 있는 와이어 신선용 윤활제의 제조방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 금속이 급격히 변형 가공되는 와이어의 신선 작업시에는 와이어와 신선 다이의 접촉면에서 가혹한 조건의 압축 및 마찰 상태가 유지되면서 많은 열이 발생하게 되고, 다이에 비하여 상대적으로 연질의 와이어 표면에 스크래치 등의 표면 결함이 발생하게 된다. 즉, 와이어 표면과 다이 표면의 접촉면에서는 가혹한 마찰 상태가 되는 바, 이때 발생되는 마찰력을 감소시키기 위하여 와이어와 다이의 표면 경계면에 윤활제를 공급하게 되며, 공급되는 윤활제에 의하여 와이어와 다이 표면 사이의 마찰 상태는 유체 윤활과 경계 윤활의 두 형태로 구분된다. 상기 유체 윤활은 와이어와 다이의 표면이 윤활제층을 매개로 하여 간접 접촉하고 있는 상태로서 이상적인 마찰 상태가 되나, 와이어와 다이 표면의 마찰 상태는 두 접촉면에 부여되는 높은 압력에 의하여 상기 유체 윤활 상태가 깨어져 유체윤활과 무윤활 상태가 혼재하는 경계 윤활 상태가 된다. 따라서, 경계 윤활 상태의 신선시 급격한 압력 상승과 마찰열에 의하여 발생되는 경계 윤활막 파손에 의한 픽업(pickup), 구체적으로는 와이어의 표면 결함을 방지하고, 신선 다이와 와이어 접촉면의 마찰계수 및 열을 감소시키는 동시에 신선성을 개선하기 위하여 와이어와 신선 다이의 접촉면에 공급되는 윤활제는, 신선 대상 와이어의 특성에 따라 윤활제 공급 방법이 다르게 되는 바, 크게 윤활제 공급 방법에 따라 건식 신선과 습식 신선으로 대별된다. 상기 건식 신선방법은 신선 다이로 진행하는 와이어의 이동 경로 상의 한 지점에서 와이어 표면에 윤활제를 떨어뜨리거나, 와이어가 신선 인발 다이를 통과하기 전 와이어를 윤활제에 침적 통과시킴으로써 표면에 윤활제가 도포된 상태의 와이어를 신선하는 방법으로 와이어의 표면에 도포된 윤활제는 회수되지 않는다. 하지만, 이러한 건식 신선방법은 분진과 먼지 등으로 인해 작업환경을 오염시킬 뿐만 아니라 윤활제가 계속해서 소모되고 회수되지 않기 때문에 윤활유의 원가를 상승시키는 문제점이 있다. 이에 반해, 상기 습식 신선방법은 건식 신선의 윤활제 도포 방법으로는 와이어 표면에 윤활제를 적정량 도포할 수 없으며 상대적으로 마찰열의 발생량이 많은 방법에 적용할 수 있는 신선 방법으로서, 보통 선경 0.5mm 이상의 세물 신선에 적용되는 신선 방법이다. 즉, 신선 다이와 신선되는 와이어 모두를 습식 윤활제를 물에 일정 농도로 첨가한 수용액인 윤활냉각제 내에 침적시킨 상태에서 신선 작업이 이루어지는 것이다.
따라서, 본 발명은 습식 신선방법에서 사용되는 습식 윤활제를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것으로, 구체적으로는 냉각성과 세정성을 구현함은 물론 윤활성능을 향상시킬 수 있는 와이어 신선용 윤활제의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 와이어 신선용 윤활제의 제조방법에 있어서, 비누와 물을 넣고 가열하여 희석시킨 다음, 여기에 카본석회 분만을 넣고, 가열한 후, 여기에 다시 밀가루를 넣고, 가열하여 희석시키는 1차 제조공정과; 비누와 물을 넣고 가열하여 희석시킨 다음, 여기에 찹쌀가루와 밀가루로 반죽된 혼합물을 넣고 가열하여 끓인 다음, 여기에 다시 폐유와 그리스를 넣고 가열하면서 희석시키는 2차 제조공정과; 상기 1차 제조공정으로 얻어진 결과물과 상기 2차 제조공정으로 얻어진 결과물을 4:14의 비율로 배합한 다음, 이를 가열하여 와이어 신선용 윤활제를 제조하는 3차 제조공정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
본 발명은 건식 윤활제의 문제점(즉, 분진과 먼지 등으로 인해 작업환경을 오염시키는 문제, 윤활제의 원가를 상승시키는 문제 등)을 해결할 수 있으며, 또한 습식 윤활제의 단점인 냉각성과 세정성이 떨어지는 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 윤활제의 윤활성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
이하 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 바람직한 실시 예를 들어 설명하기로 한다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 한 개의 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다. 본 발명에서는 습식 윤활제를 제조할 때 비누, 카본석회 분말, 밀가루, 찹쌀가루 및 폐유와 그리스 등의 조성물을 사용하여 제조함으로써 건식 윤활제의 문제점을 해결함은 물론 윤활제의 윤활성능을 향상시킬 수 있는 와이어 신선용 윤활제의 제조방법을 구현하고자 한다. 이를 위해서는 윤활제의 제조방법이 구체적으로 개시되어야 함은 물론 각 조성물에 대한 조성비 또한 제시되어야 한다. 특히, 본 발명은 윤활제의 제조방법에 대해서 기술적 특징이 있기 때문에 윤활제의 제조방법에 초점이 맞춰져야 할 것이고 각 조성물의 조성비는 언제든지 가변적임으로 상기의 조성비는 하기의 실시 예를 설명할 때 제시할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 특징은 윤활제의 조성물과 제조방법에 있으므로 하기의 조성비로 인해 본 발명의 권리범위가 축소되어서는 아니 될 것이다.
{실시예 1} 1차 제조공정 먼저, 20ℓ의 용기에 비누 445g과 물 4.5ℓ를 넣고, 상기 용기에 열(바람직하게는 70℃의 온도)을 가하여 희석시킨다. 이때 상기 용기에 담겨진 비누가 녹을 때(즉, 약 10분 정도)까지 열을 가하는 것이 바람직하다. 이후, 상기 용기에 카본석회(상품명: GRADE P-80) 분말가루 5.5kg을 넣고 거품이 용기에 넘지 않도록 물 4.5ℓ를 조금씩 부으면서 가열한 다음, 상기 용기에 가해지는 불을 끄고 카본석회 분말이 풀리 때까지 1시간 정도 그대로 둔다. 이때 상기 비누와 카본석회 분말은 윤활 역할을 한다. 다음, 상기 용기에 밀가루 670g과 약간의 물을 넣고, 이들이 희석될 수 있도록 상기 용기를 70℃의 온도로 가열하면서 막대로 교반(바람직하게는, 10분 정도)하면서 희석시킨다. 이때 상기 밀가루는 비누와 카본석회 분말이 원활히 혼합될 수 있도록 한다. 2차 제조공정 20ℓ의 용기에 비누 736g과 물 8.8ℓ를 넣고, 이를 70℃의 온도로 비누가 녹을 때까지 가열한 다음, 찹쌀가루 445ℓ와 밀가루 445ℓ를 약간의 물에 반죽하고, 이를 상기 용기에 넣어 열(바람직하게는, 70℃의 온도)을 가하여 10분 정도 끓인다. 이때 상기 찹쌀가루는 와이어의 표면에 윤활제가 잘 묻어날 수 있도록 하여 접착성을 높일 수 있도록 한다. 이후, 폐유 2ℓ와 그리스 1.7ℓ를 희석한 다음, 이를 용기에 넣고, 70℃의 온도로 가열하면서 약 5분 동안 희석한다. 이때 상기 폐유와 그리스는 윤활제의 윤활성능을 높이는 역할을 한다. 3차 제조공정 전술한 1차 제조공정에서 얻어진 결과물과 2차 제조공정에서 얻어진 결과물을 4:14의 비율로 용기에 넣고, 이를 10분 정도 가열함으로써 본 발명의 와이어 신선용 윤활제는 제조되어진다. 상기한 바와 같은 방법으로 제조된 와이어 신선용 윤활제는 위에서 본 바와 같이 냉각성과 세정성을 높이고, 특히 윤활제의 윤활성능을 향상시킬 수 있다. |
