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バレル研磨とはどんな加工?特徴やメリットについて徹底解説

加工方法について

金属の表面に光沢を出し、美しく仕上げる鏡面加工にはいくつか種類があります。 鏡面加工によく用いられる方法としては「バフ研磨」「バレル研磨」「電解研磨」などがあり、それぞれの研磨方法には特徴やメリット・デメリットがあります。

以前ご紹介したバフ研磨についてはこちら

今回はバレル研磨の方法についてご紹介します。

バレル研磨とは

バレル研磨の「バレル」とは英語で「樽」という意味を持ち、文字通りバレル容器という専用のドラム状容器を使用した研磨方法です
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すことで、部品と資材が互いに擦れ合った衝撃で研磨をかけることができます。

バレル研磨の主な種類

同じバレル研磨の中でも、使用するものや方法によって細かく種類が分けられています。
研磨方法と同じくそれぞれにメリット・デメリットがあるため、用途や工場内の設備環境に応じて研磨方法を選択することが大切です。

バレル容器に水や研削液を投入するか

湿式研磨

バレル容器に水または研削液を用いて、冷却しながら研磨を行います。

乾式研磨

湿式研磨とは逆に水や切削液を使用せず研磨を行い、研磨に使用した水の排水などが必要ありません。

湿式研磨と乾式研磨のメリット・デメリットについてはこちら

バレル容器にどのような力を加えるか

回転式バレル研磨

バレル容器を回転させることで、全体をゆっくりと研磨させることができます。

振動式バレル研磨

バレル容器に振動を与え、全体を混ぜて擦り合わせることができます。

遠心式バレル研磨

複数に分けられたバレル容器を高速で回転させ、強い遠心力で高速で混ぜ合わせます。

流動式バレル研磨

バレルの底部にある回転盤を回転させ、洗濯機の内部のような流動状態を発生させて混ぜ合わせます。

バレル研磨に使用されるもの

バレル容器に投入するものについては、主に下記が用いられています。
各要素にはいくつか種類があるため、部品の性質や用途によって使い分けられています。

工作物

研磨をかけたい部品を指します。別名としてワーク、パーツなどとも呼ばれています。

研磨石

研磨を掛けるための石のことで、天然石やプラスチックなど様々な材質があります。
バレル研磨の仕上げ大きく関わるため、用途によって適切な研磨石を選ぶ必要があります。

コンパウンド

工作物と研磨石の衝突を和らげたりバレル研磨の性能を高めるなど、さまざまな効果があります。

水または研削液

水または研削液を投入することで、冷却や防錆、研削抵抗の調整を行うことができます。液体を使用しない乾式研磨の場合は使用しません。

バレル研磨のメリット

バレル研磨の一番のメリットは、機械による安定した研磨を行うことができるという点です。
バフ研磨は担当者の手作業によって行われるため、技術による仕上がりの差が生じやすい一方、バレル研磨では大量の部品を安定した品質で仕上げることができます。
また大量ロットの部品加工を行う場合は、同じ作業内容であればバフ研磨よりも加工コストを抑えることができます

バレル研磨のデメリット

バレル研磨は機械によるメリットもある一方、手作業によるバフ研磨が得意としているような、複雑な形状の部品には十分な研磨ができない場合があります
また工作物がバレル容器の稼働サイズに収まっている必要があるため、大きい工作物の場合は対応できないケースがあります。
コスト面としては、バレル研磨は大量ロットの部品を安定して仕上げることに向いているため、少量ロットの研磨にはコストが見合わないことがあります

複雑な形状の部品でバレル研磨を用いる場合には、研磨石やコンパウンド、研削液の種類を組み合わせることで対応できる場合もあります。

バレル研磨とバフ研磨の比較

種類バフ研磨バレル研磨
研磨方法さまざまな「バフ」を用いて、手作業で研磨するバレル容器に投入し、機械で力を加えて研磨する
メリット手作業により細かい部品を研磨できる大量ロットを安定した品質でスピーディーに研磨できる
デメリット担当者の技術力により仕上がりに差が出やすく、大量ロットだと他の研磨方法より加工コストが掛かりやすい複雑な形状や大きなサイズの部品は十分な研磨がしにくく、
少量ロットだとコストが見合わない場合がある

鏡面加工には部品やコストに合わせた研磨方法を選ぶ

鏡面加工にはバレル研磨やバフ研磨の他にも種類があり、同じバレル研磨の中でも細かく種類が分けられています。
使用する研磨石やコンパウンド、研削液の種類や配分によっても仕上がりを調整することが可能なため、部品やコストに合わせて適切な研磨方法を選ぶことが大切です。

製作工房.COMでは、コストや納期の他にも「この金属素材にはどの研磨方法が良いか提案して欲しい」「鏡面加工を発注したいが詳細は相談したい」などのご相談もお受けしております。品質管理のプロが直接ご相談に対応させていただきますので、ぜひご相談ください。

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