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バレル研磨の品質を高める「研磨石」の種類について

加工方法について

研磨の種類であるバレル研磨は、バレル容器の中に部品(工作物)と研磨に必要なものを投入して動かし、部品と資材が互いに擦れ合った衝撃で金属素材の表面を美しく仕上げることができます。
バレル研磨のメリットは機械による研磨を行うことで大量ロットの部品を同じ品質で仕上げられることにあります。
機械による研磨といっても画一的な条件で動かせばよい、ということではなく、研磨をかける部品の形状や金属素材によって削れ具合を調整しなければなりません。
そのような場合に仕上がりを調整できるのが「研磨石」です。

バレル研磨の仕上がりを調整するもの

バレル研磨では一般的に以下をバレル容器に入れ、機械により様々な力を加えることで研磨を行います。

  • 工作物(研磨をかけたい部品など)
  • 研磨石
  • コンパウンド
  • 水(湿式研磨の場合)

バレル研磨では機械によって回転や振動を加えることで、バレル容器の内容物が混ざり合い、工作物の表面を削ります。
仕上がりを調整したいときは工作物以外の内容物を様々な種類で組み合わせることで、金属素材の特徴を生かした最適な研磨を行うことができます。

研磨石とは

研磨石とはその名の通り、研磨を掛けるための石のことです。
研磨石は工作物と擦り合わせるための物質で、天然石やプラスチックなど様々な材質、形状があります。

研磨石は主に「砥粒」「結合剤」「気孔」の要素からなり、それぞれの種類や度合を調整することで膨大な種類の研磨石を使用することが可能です。

砥粒

研磨を行うための主な素材を砕き、細かく粒にしたものです。砥粒には金属から非金属、プラスチックや植物性素材まで幅広い素材が使用されています。

また、粒が大きいほど工作物を削りやすく、細かくなるほど鏡面仕上げのような光沢を生み出しやすくなります。

結合剤

結合剤は砥粒同士を結合し、研磨石として固めるためのものです。金属や樹脂、セラミックなどで構成され、研磨の際に摩耗した砥粒を切り離して削りを良くする役割を持っています。

気孔

砥粒や結合剤の素材により研磨石にくぼみや穴を指し、研磨により発生した削りくずを溜めたり冷却する役割があります。

研磨石に使用される砥粒の種類

砥粒として使用される素材は多岐に渡りますが、今回は一部をご紹介いたします。

セラミック

セラミック(セラミックス)とは本来「陶磁器」を指す言葉で、耐火物やガラス・セメントなどを含む非金属素材を高温処理で固めたものとされています。
セラミックの特徴は摩耗のされにくさで、非常に硬い金属素材も研磨することができます。

プラスチック

一般的に幅広い用途で使用されているプラスチック素材の砥粒を固めたもので、その他の素材からできた研磨石と比べると柔らかく、ソフトタッチな仕上がりになります。
工作物への衝撃や小さく傷もつきにくいため、アルミ、亜鉛、真鍮などの変形しやすい金属素材や、質量が軽く、形状の薄い工作物などの研磨に用いられています。

金属

ステンレスやクロム鋼などを固めたもので、金属を結合しているため、砥粒や気孔がありません。バレル研磨に使用すると金槌のように工作物の表面を叩く効果があり、表面硬化させることができます。

植物性素材

クルミの殻やトウモロコシの芯などを細かく砕いたものに、アルミナや酸化鉄、酸化クロム、ダイヤなどの研磨剤をコーティングしたものです。

砕いた粒の粗さにより用途が分かれており、粗いものはバリ取りに、細かいものは水を使用しない乾式研磨の鏡面加工に使用されています。

コンパウンドや水と組み合わせることでさらに細かい調整が可能

研磨石は砥粒や結合剤、粒の粗さなどを細かく分類すると実に1,000種類を超えますが、一緒にバレル容器に入れるコンパウンドや水(切削液)の種類も合わせるとより細かく仕上がりを調整することが可能です。

大小様々な部品に対し、用途に合わせて適切な研磨を行うためには、それぞれに対する豊富な知識が不可欠です。

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