2021年12月22日
「研磨加工について知りたい」
「研磨加工が向いている素材を知りたい」
研磨加工について特徴、向いている素材についてご紹介いたします。
研磨加工についてご紹介します！
研石を高速回転させたり、緻密で非常に高度が高い砥粒を接触させたりすることで、材料の表面を削りつつ、なめらかに加工することを研磨加工と言います。
マイクロメートル程の極小単位で加工の程度を調整できるので、強度や精度が必要とされる製品に使われることが多いです。
加えて、製品の表面にできる凹凸が限りなく少なくなるように加工されるため、光沢が生まれます。
光沢のある製品は美観・外観が良いですし、サビ付きも防止できます。
研削加工と何が異なるのか気になる方もいると思うので、違いについて解説します。
双方とも加工方法は類似していますが、「研削」は「研磨」に包含される点が異なるポイントです。
「研削」には材料の表面を削るという意味がありますが、「研磨」は「研削」の特徴に加えて、材料の艶出しを行う「琢磨」の特徴も併せ持っています。
場合によっては、材料を削る工程を「研削加工」、材料の艶出しを行う工程を「研磨加工」と呼ぶこともあります。
研磨加工の種類についてご紹介します！
沢山ある種類の中でも、大きく6種類の工法について紹介します。
①研磨布紙加工
紙やすりのような、紙や布に砥粒が付いている素材を用いて加工物を磨く方法を研磨布紙加工と言います。工業的な場合には、研磨ベルトをベルト研磨機で回転させ、加工物に当てることで研磨できます。ちなみに、研磨ベルトとは継ぎ目のない帯状の工具です。
②砥石研磨
砥石を回転させ材料を磨いたり、材料本体を動かしながら砥石に当てて表面を磨いたりする方法を砥石研磨と言います。研磨機であるグラインダーやサンダーが主に用いられます。また、砥石で包丁を研ぐことも砥石研磨に該当します。
③ラッピング研磨
ラップ盤に加工物を置き、砥粒が含まれた研磨剤を用いて材料を磨く方法をラッピング研磨と言います。平滑化効果が非常に高いため、平面を精密に出せる点が特徴です。滑らかな仕上がりが求められる時に、この方法がよく使用されます。
④ポリッシング研磨
ポリッシング研磨は、先ほどご紹介したラッピング研磨と同じように、研磨剤を使用して材料を磨く方法です。ラッピング研磨で使用されていたラップ盤に代わって、柔らかいフェルトのような素材を用いて研磨します。ラッピング研磨よりも滑らかさを出せるため、艶を出したい時に使用されることが多い方法です。
⑤電解研磨
電解研磨液という溶液に浸した材料に電流を流し、その表面を溶かして材料を磨く方法を電解研磨と言います。この方法は電気分解の効果を利用した方法です。研磨の精度も抜群ですが、他の方法では狭くて磨きにくい部分まで研磨できる点がこの方法の大きなメリットです。
一方で、コストが高かったり、この方法を使用できる金属に限りがあったりといったデメリットも存在するため、よく考えて選択してください。
⑥バレル研磨
研磨剤と材料を容器の中に入れ、その容器を回転させたり振動させたりすることによって、一度に多くの材料を研磨する方法をバレル研磨と言います。仕上がりの精度が他の方法より劣るものの、バリ取りに優れているので、一度に大量の材料を研磨したい場合におすすめの方法です。
研磨の加工手順についてご紹介します！
研磨の加工手順は、大きく4つのステップがあります。
手順①：下地
下地の段階では、材料の表面にある凹凸を取り除きます。下地工程を飛ばしてしまうと、最終的な成果物の精度が落ちるため注意してください。
材料を磨くための砥石は、粗めのものを採用しましょう。砥石は、目の粗いものほど番数が低く、目が細かいものほど高くなっています。この工程では、大きな凹凸を除去することが目的なので、細かいことを気にせず、大胆に削ることを意識しましょう。
手順②：ならし
ならしの段階では、下地の段階で使用した砥石よりも、目の細かいものを選びましょう。下地の工程で、材料表面についた大きめの凹凸は取れているはずなので、ざらざらとした表面をならすことが目的になります。
手順③：艶出し
上記2つの工程で、材料表面の異物や凹凸はほとんどなくなります。したがって、ここから材料に艶を出す工程に入ります。艶出しの段階では、材料表面に付着している汚れを落とす必要があるので、ならしの際に使用していた砥石よりも、更に目の細かい研石を使用しましょう。
手順④：鏡面仕上げ
この段階が研磨手順の最後になります。この工程では、材料の表面を鏡のように平滑に磨き上げることが目的となります。艶出しの際に用いていたよりも細かい目の砥石を使うことは勿論ですが、砥石の番数を徐々に上げていくことがポイントです。用途や材料に応じて手順が変わったり工程が変わったりしますが、大きな流れは変わりません。
コストダウンの方法をご紹介！
研磨の工数をいかに減らせるかどうかが費用を抑える上で重要になります。今回は、バフ研磨という、医療機器や食品機械のステンレス板金加工で使われる工法での事例を2つ紹介します。
①研磨を行う場所を数カ所に絞る
研磨を行う場所が図面で指定されていない場合、工事の担い手はどこの部位に研磨が必要か判断しかねるため、全体にバフ研磨を行うケースが多いです。
部品を取り付けた後、外部からの視界に入らない場所は研磨をしないように設計を変えることで、研磨作業が最小限に抑えられコストダウンができます。
②研磨方法を変える
バフ研磨は、最終成果物の精度が非常に良くなる反面、手作業かつ最も工数が多いため、費用が高くなりやすいです。したがって、仕様上問題なければバフ研磨を電解研磨に変更することをおすすめします。電解研磨に変更すれば、光沢は劣るものの工数を抑えられるため、コストダウンにつながります。
研磨する場所を数カ所に絞ることや研磨方法を変えるためには、依頼者側と研磨する側とが事前に話し合うことがとても大切です。コストダウンのために、打ち合わせや話し合いは妥協しないようにしましょう。
当センターの海外調達の部品加工事例をご紹介！
ここでは海外調達を行った部品の加工事例をご紹介します。
加工事例①：プレート
精度は中心穴φ60H7（0,+0.030）です
加工事例②：台座
精度は一般公差で、Ｍ14の左ネジです。個数が多いほどコストダウンが可能です。
加工事例③：フランジ
精度は先端径φ16g6（-0.006,-0.017）、先端穴φ6（0,+0.05）です
□研磨加工のご依頼なら、部品の海外調達コストダウンセンターへ！
研磨加工のご依頼は「部品の海外調達コストダウンセンター」の活用をおすすめしております。アジア圏に提携工場があり、10数年間の取引から国内で生産したものと変わらないクオリティーで高い製作精度と高い品質を持ち、機械部品をアウトソーシング可能な環境がを整えられているためです。
ISO9001認証をもとにした品質検査規格を導入することにより、国内と同等の基準にて品質検査を実施しているため、高品質となっております。海外調達で問題に挙げられれる「意思疎通」や「時差」に関しても、海外の外注加工先まで依頼内容をミスなく、情報共有を行えます。
また海外調達では少ない数生産している品物は、かえって輸送コストが高くなってしまうこともありますが、当センターでは週に2回くらいを目安として安定輸入を行っているため、仮に1つの物を海外生産したとしても送料は各製品に分散され、最終的に費用の削減を実現することが可能です。
部品の海外調達について、
「品質・精度は大丈夫なのか…」
「対応できる加工種類・表面処理方法に限りがあるのでは…」
「納品に時間がかかるのでは…」
「むしろコストがかかってしまうのでは…」
と不安をお持ちの方は、ぜひ下記リンクから部品の海外調達コストダウンセンターまでお気軽にご相談ください。
052-692-8201