(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温のマンドレルミルバーの表面に潤滑剤を塗布する方法において、潤滑剤の塗布後、この塗布した潤滑剤の乾燥前に潤滑被膜に弾性体を押し当てて潤滑被膜内の残留気泡を圧着することを特徴とするマンドレルミルバーへの潤滑剤塗布方法。
【請求項２】
潤滑剤塗布設備とバーインサータの間に、この潤滑剤塗布設備によってマンドレルミルバーの表面に形成された潤滑被膜に弾性体を押し当てて潤滑被膜内の残留気泡を圧着する設備を配置したことを特徴とする請求項１に記載の方法を実施する潤滑剤塗布設備列。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マンドレルミル製管による継目無鋼管の製造時、高温のマンドレルミルバー（以下、単に「バー」と言う。）の表面に潤滑剤を塗布する方法、及び、この方法を実施する潤滑剤塗布設備列に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
バーに潤滑剤を塗布する際、特にバー温度が６０℃を越えるような高温の場合には、潤滑剤塗布時に巻き込まれた空気や、バーと潤滑剤の界面での蒸発により発生した蒸気が、潤滑剤の粘度の増加、乾燥速度の増加等により気泡として潤滑被膜内に残留したまま乾燥してしまう。この残留した気泡は潤滑剤の剥離を助長するために潤滑剤のバーへの密着性を低下させ、潤滑性能を著しく悪化させることになる。
【０００３】
この残留気泡を抑制するための方法の一つに、バーの冷却を十分に行い、バーの温度を低下させてから潤滑剤を塗布する方法がある。
また、特開昭６３−２２０９１０号には、バーの表面粗さをRmax５〜５０μｍに管理し、潤滑剤の乾燥後、その被膜上から４．９〜４９Ｐａの圧力で押圧することにより気泡を圧着させる方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の方法は、バーの表面に塗布した潤滑剤の乾燥時間が長くなりすぎるため、生産性を悪化させると言う問題がある。
また、後者の特開昭６３−２２０９１０号で提案された方法は、乾燥後の被膜に圧下を加えるため、被膜の密着性が得にくく、高圧力を要し設備的にも大掛かりなものとなり、導入時の設備費用が高くなる。また、この方法では乾燥時の潤滑被膜内の気泡状態（量）によって適正圧力が変化するので、圧力の調整が困難である。圧力が低すぎると、圧着しきれずに気泡が残存してしまい、十分な効果が得られない。反対に圧力が高すぎると、乾燥後の潤滑被膜が剥げ落ちる等の問題が起こる。
【０００５】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、バーの加熱装置や高圧下付与装置等の大掛かりな設備を必要とすることなく、従来方法よりも密着性に優れた潤滑被膜を形成することができ、更には、薄膜化を可能として乾燥時間を短縮できるバーへの潤滑剤塗布方法、及び、この方法を実施する潤滑剤塗布設備列を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係るバーへの潤滑剤塗布方法は、潤滑剤の塗布後、この塗布した潤滑剤の乾燥前に潤滑被膜に気泡圧着媒体を作用させることとしている。
【０００７】
そして、この本発明に係るバーへの潤滑剤塗布方法は、潤滑剤塗布設備とバーインサータの間に、この潤滑剤塗布設備によってバーの表面に形成された潤滑被膜に、弾性体を押し当てることにより潤滑被膜に対して気泡圧着媒体を作用させる設備を配置した、本発明に係るバーの潤滑剤塗布設備列を用いて実施可能である。
【０００８】
このようにすることで、６０℃を越えるような高温のバーに潤滑剤を塗布した場合においても、潤滑剤のバーへの密着性を低下させ、潤滑性能を著しく悪化させる残留気泡を抑制できるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係るバーへの潤滑剤塗布方法は、高温のバーの表面に潤滑剤を塗布する方法において、潤滑剤の塗布後、この塗布した潤滑剤の乾燥前に潤滑被膜に気泡圧着媒体を作用させるものである。
【００１０】
本発明に係るバーへの潤滑剤塗布方法によれば、６０℃を越えるような高温のバーに潤滑剤を塗布した場合に、潤滑剤のバーへの密着性を低下させ、潤滑性能を著しく悪化させる潤滑被膜内に残留する気泡を、大掛かりな設備を使用することなく効果的に圧着でき、残留気泡を抑制できるようになる。
【００１１】
本発明に係るバーへの潤滑剤塗布方法においては、潤滑被膜に対する気泡圧着媒体の作用を、ゴム、スポンジ等の弾性体を押し当てることにより行うので、簡易な構成で、良好な効果を得ることができるようになる。
【００１２】
そして、ゴム、スポンジ等の弾性体を押し当てることにより潤滑被膜に対する気泡圧着媒体の作用を行う本発明に係るバーへの潤滑剤塗布方法は、潤滑剤塗布設備とバーインサータの間に、この潤滑剤塗布設備によってバーの表面に形成された潤滑被膜に前記弾性体を押し当てて潤滑被膜内の残留気泡を圧着する設備を配置した本発明に係る潤滑剤塗布設備列により実施可能である。
【００１３】
上記の本発明に係るバーへの潤滑剤塗布方法において、潤滑被膜に対する気泡圧着媒体の作用は、潤滑剤の乾燥後ではなく、潤滑剤が乾燥する前に行うものであることから、特開昭６３−２２０９１０号で提案された方法のような大きな圧力を必要としないものであることは当然である。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を図１〜図３に示す実施例に基づいて説明する。
図１は本発明を実施した場合の残留気泡の圧着状況を説明する図、図２は本発明に係る潤滑剤塗布設備列の概略説明図、図３は図２の要部説明図である。
【００１５】
図１〜図３において、１はバー、２はこのバー１の表面に塗布された潤滑剤であり、バー１の温度が６０℃を越えるような高温の場合には、図２に示したように、バー１の表面に例えば潤滑スプレーリング３から噴射される潤滑剤２の塗布時に巻き込まれた空気や、バー１と潤滑剤２の界面での蒸発により発生した蒸気が、潤滑剤２の粘度の増加、乾燥速度の増加等により気泡４として潤滑被膜内に残留したまま乾燥してしまう。
【００１６】
そこで、本発明では、潤滑剤２の塗布後、この塗布した潤滑剤２の乾燥前に、図２に示したように、潤滑スプレーリング３の下流に気泡圧着媒体の作用手段５を配置し、この作用手段５によって、図１に示したように、前記潤滑被膜内に残留した気泡４を圧着した後にバーインサータ６に送り、シェル内にバー１を挿入した後、マンドレルミル７に送って圧延するのである。
【００１７】
この気泡圧着媒体の作用手段５は、潤滑被膜内に残留した気泡４を潤滑被膜の乾燥前に圧着できるものであれば、その構成は問わないが、例えば図３に示したように、中心にバー１より小径の貫通孔５ａａを設け、この貫通孔５ａａから放射方向に複数のスリット５ａｂを設けたスポンジ５ａの、前記貫通孔５ａａ内をバー１を貫通させるものや、前記スポンジの代わりにゴムを採用したもの等を採用すればよい。なお、前記スポンジ５ａに設けたスリット５ａｂは必須のものではない。
【００１８】
本発明は上記した構成であり、次に、本発明の効果を確認するために行った実験結果について説明する。
（実験例１）
下記の実験条件で、特許第２７２０６２１号で開示された摩擦試験方法を用いて潤滑剤塗布時における工具温度、潤滑剤塗布方法を変化させて圧延テストを実施した。
【００１９】
実験条件
圧延材材質：ＳＵＳ３０４ステンレス鋼
工具材質：ＳＫＤ６１
圧延温度：約１０５０℃
潤滑剤：黒鉛、有機樹脂、水を主成分とした付着量１００〜１１５ｇ／ｍ2で塗布。
ロール周速／工具速度：０．１４
【００２０】
この実験において、気泡圧着媒体の作用手段は、潤滑剤を塗布して約３秒後に厚さ１０ｍｍのスポンジを潤滑被膜の表面に押し当てることにより実施した。工具温度については、潤滑剤の塗布直前に外表面温度を測定して工具温度とし、潤滑剤の乾燥後に再度前記工具温度迄加熱した後に試験を実施した。また、乾燥時間は潤滑剤の塗布後、潤滑被膜を定規の先端で引掻き、潤滑被膜が定規の先端に付着しなくなるまでの時間を測定し、乾燥時間とした。その結果を下記表１及び図４、図５に示す。
【００２１】
【表１】
0003903797.tif 000002
【００２２】
表１及び図５より、気泡圧着媒体を作用させない場合（図５中の○印）には、バーが６０℃以上になれば、潤滑被膜内に残留気泡が発生するので、潤滑被膜の摩擦係数が大きくなっていることが判る（条件３〜５）。一方、気泡圧着媒体を作用させない場合であっても、バーが６０℃未満の場合（条件１、２）には、潤滑被膜内に残留気泡が発生しないので、潤滑被膜の摩擦係数は小さいが、図４に示したように、潤滑被膜厚さが厚いことと、バー温度が低いことから潤滑被膜の乾燥時間が長くなり、総合評価としては良くない。
【００２３】
これに対し、バー温度が６０℃以上の場合において気泡圧着媒体を作用させた場合（条件７〜９、図５中の●印）には、潤滑被膜内に発生した残留気泡が圧着されるので、図５に示したように、潤滑被膜の摩擦係数は小さくなると共に、図４に示したように、潤滑被膜厚さが薄いことと、バー温度が高いので潤滑被膜の乾燥時間も短く、総合評価は良好であった。
【００２４】
なお、気泡圧着媒体を作用させた場合でも、バー温度が２００℃にもなる（条件１０）と、バーに潤滑剤を塗布したときに潤滑剤中の水分が蒸発して潤滑被膜が一気に剥がれ落ちるので、潤滑被膜の摩擦係数が若干大きくなった。また、バーが６０℃未満の場合（条件６）には、気泡圧着媒体を作用させた際に潤滑被膜が剥がれ落ち、圧延テストは実施できなかった。
【００２５】
また、気泡圧着媒体を作用させない場合には、潤滑剤の塗布量を２００ｇ／ｍ2として上記実験と同じ実験を行った場合も、図６に示したように、乾燥時間については同様の結果が得られた。
【００２６】
（実験例２）
下記の実験条件で、リテインド方式マンドレルミル圧延機にて気泡圧着媒体の作用の有無で実機テストを行った。
【００２７】
実験条件
圧延材：外径１５１ｍｍ、肉厚６．０ｍｍ
ストレッチレデューサによる圧延後の圧延材：外径６３．５ｍｍ、肉厚５．０ｍｍ
圧延材材質：ＳＵＳ３０４ステンレス鋼
圧延温度：１０００〜１０５０℃
工具材質：ＳＫＤ６１
工具温度：６０〜８０℃
潤滑剤：黒鉛２５〜３５％、有機樹脂２０％、水を主成分とした潤滑剤
付着量：１５０〜２００ｇ／ｍ2で塗布。
【００２８】
その結果を下記表２に示すが、気泡圧着媒体を作用させることで、バーの潤滑性の悪化に起因して発生する内面筋状疵の発生率は２．６％（３．３％から０．７％に）、また、摩擦係数は０．００５（０．００５５〜０００５８から０．００５０〜０．０５３に）、また、乾燥時間は１０〜１５秒（１００〜１２０秒から８５〜１１０秒に）減少し、良好な結果が得られた。
【００２９】
【表２】
0003903797.tif 000003
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高温のバーに潤滑剤を塗布する際に、潤滑被膜内に残留する気泡を、大掛かりな設備を使用することなく効果的に圧着でき、残留気泡を抑制できるようになって密着性及び潤滑性に優れた潤滑被膜を形成することができ、更に、潤滑被膜の薄膜化により乾燥時間の短縮も図れ、生産性の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を実施した場合の残留気泡の圧着状況を説明する図である。
【図２】  本発明に係る潤滑剤塗布設備列の概略説明図である。
【図３】  図２の要部説明図である。
【図４】  気泡圧着媒体を作用させない場合とさせた場合の、工具温度と潤滑被膜の膜厚の関係を示した図である。
【図５】  気泡圧着媒体を作用させない場合とさせた場合の、工具温度と潤滑被膜の摩擦係数の関係を示した図である。
【図６】  潤滑剤の付着量を変化させた場合の、工具温度と潤滑被膜の乾燥時間の関係を示した図である。
【符号の説明】
１    バー
２    潤滑剤
３    潤滑スプレーリング
４    気泡
５    気泡圧着媒体の作用手段
５ａ  スポンジ
６    バーインサータ
７    マンドレルミル
【図１】
0003903797.tif 000004
【図２】
0003903797.tif 000005
【図３】
0003903797.tif 000006
【図４】
0003903797.tif 000007
【図５】
0003903797.tif 000008
【図６】
0003903797.tif 000009