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研磨にも種類がある!湿式研磨と乾式研磨について

加工方法について

鏡面加工を施すための研磨加工には種類があり、研磨方法によって分類されています。

よく用いられる研磨方法として、バフを用いて手作業で研磨を行う「バフ研磨」や部品(工作物)と研磨石、コンパウンドや水を投入し、機械によって回転や振動を加えて擦り合わせる「バレル研磨」、電解液に漬けて電気を流し、化学反応により金属素材の表面を変化させる「電解研磨」などがあります。

バフ研磨とはどんな加工?特徴やメリットについて徹底解説

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

バフ研磨とバレル研磨にはそれぞれ特徴やメリットが存在しますが、これらの大別した研磨方法に加え、さらに「湿式研磨」「乾式研磨」という分類があります。

湿式研磨と乾式研磨について

湿式研磨と乾式研磨は、水や切削液などの液体を利用するかしないかによって分類されます。文字通りに水や切削液を使用する研磨は湿式研磨といい、液体を使用しない研磨を乾式研磨といいます。

バフ研磨やバレル研磨は部品の形状やサイズ、コストにより選定しやすいのに対し、湿式研磨と乾式研磨は使用する金属素材や加工業者の設備環境により左右される場合があります。また、加工する金属素材や研磨石、液剤などの組み合わせにより微調整を行い、理想とする形状に仕上げることができます。

研磨加工で水や研削液を使う4つの理由

研磨加工において水や切削液を使用する理由は主に4つあります。

工作物と研磨石の接地を冷却する

バレル研磨は工作物と研磨石を擦り合わせることにより、工作物の表面を細かく削り取って研磨を行います。 工作物と研磨石が擦り合わさると摩擦により熱が発生してバレル容器の内部が高温になりますが、この状態を維持し続けると工作物が変形してしまう恐れがあります。

水や切削液によって接地が冷却されることで、工作物の変形を防くことができます

切削抵抗が下がり研磨の効果が高めたり、余分な研磨を防ぐことができる

工作物の表面を水や切削液が覆うことで、研磨石が擦れ合った際の切削抵抗を調整することができます。 切削液の種類によって研磨の効果を高めたり、柔らかい仕上がりを持たせることができます。

研磨による切り屑が工作物に付着するのを防ぐ

研磨で工作物を削り取ると大量に切り屑が発生します。研磨の際にはゴーグルや防塵服のなどの対策が必要となりますが、液体を用いることで切り屑の付着や飛散を防ぐことができます。

研磨石との組み合わせで相乗効果を持たせることができる

研磨石の材質にはさまざまな鉱物や人工物が使用されており種類も豊富です。水や切削液を用いることで、研磨石が持つ性質に加えて防錆などの効果を持たせることができます。

湿式研磨とは

湿式研磨では水を投入することで内部を冷却し、熱による工作物の変形を防ぐことができるのがメリットです
また水や切削液の潤滑性が余分な研磨を防ぎ、削り取った切り屑が工作物に付着してしまうのを防ぐこともできます。

乾式研磨と比較して余分に液体を使用するため、鉄などの防錆性が高くない金属素材の場合は適切な切削液を選ぶ必要があります。
また準備や研磨後の洗浄にも時間が掛かり、研磨によって生じた研磨排水には専用の排水処理システムが必要となるため、設置や運用のコストが高くなります

乾式研磨とは

乾式研磨では液体を投入しないため、湿式研磨と比較して準備や洗浄の時間が短縮でき、研磨排水の処理も不要です
液体で表面が濡れることがないため、拭き取りや防錆のための後処理も必要ないため、効率的に研磨加工を行うことができます

ただし、湿式研磨では水による冷却が可能であったのに対し、乾式研磨では内部の冷却効果を見込むことができず、耐熱性が高くない金属素材や変形しやすい形状の部品には向いていません
また研磨によって削り取られた切り屑が発生するため、金属素材によっては発火の恐れがあります。大量の粉塵は人体に有害となるため、ゴーグルや防塵服の着用など、作業担当者が対策を取る必要があります

湿式研磨と乾式研磨の違い

種類湿式研磨乾式研磨
液体
メリット液体により内部を冷却でき、液体の性質で仕上がりを調整できる準備や洗浄に手間が掛からず効率的で、工作物に液体が付着しないため後処理が不要
デメリット金属素材に錆が発生する恐れがある 準備や洗浄に手間が掛かる液体による冷却ができず、部品の変形が生じる恐れがある 研磨による切りくずが大量に発生するため、使用できる金属素材が限られる

加工業者の設備環境によっては対応していないケースも

湿式研磨は研磨排水の処理など設備コストが掛かり、乾式研磨は作業担当者の対策や安全管理が求められるため、加工業者の技術や設備環境によっては対応が難しいケースがあります。

金属加工を発注する加工業者を選ぶ際は、担当者の知識や提案力だけでなく徹底した安全管理がされているかを確認しておくことで、高品質かつ安定した加工に対応できるかを判断する指標となります

製作工房.COMでは、原子力部品を始めとした徹底的な安全管理を必要とする精密部品の製作に取り組み、豊富な金属加工の知識・経験だけでなく加工に適した設備環境が整っています。鏡面加工やその他の金属加工、部品製作や大量発注のご相談など、ぜひ一度お問い合わせください。

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