試作人基礎講座

本日は表面がピカピカになるバレル研磨について解説していきたいと思います。
基礎知識をしっかり身に付けたい方にはおススメですので、是非ご覧ください♪

バレル研磨とは

バレルとは樽を意味し、ドラム上のバレル容器を使って研磨が行われます。
研磨機の中には次のものを入れます。
・コンパウンド・・・液体と粉末の2種類がある。
洗浄や防錆などの効果があり、研磨をサポートする。
・水・・・コンパウンドとともに用いられる。
乾式研磨では使用しない。
・研磨石・・・研磨を行う過程で自らも摩耗する。
大理石、セラミック、プラスチックなど様々な材質があり、バレル研磨を行う目的によって種類が使い分ける。
・ワーク・・・研磨をかける部品や製品のこと。
パーツや工作物と呼ばれることも。
これらを混ぜ合わせ、機械の中でお互いがぶつかり合うことによって研磨されます。

バレル研磨の特徴

製造の仕上げ段階で使われることが多く、自動車部品や電子機器など、幅広い業種の製品に対して用いられます。
薬液などは使わず、バレル容器に入れたもの同士がぶつかることによって研磨するのが特徴です。
研磨石の種類によって仕上がりが変わるため、様々な用途で用いることができます。
例えば、次のような目的で使われます。
・バリ取り
・スケール取り
・光沢仕上げ
・R付け
・平滑仕上げ
研磨石や機械によっては光沢研磨や鏡面仕上げに近い仕上がりを実現することも可能です。

バレル研磨のメリット

作業者の腕に左右されない

バレル研磨は仕上がりが作業者の腕にあまり左右されず、品質が一定になりやすいというメリットがあります。
これは研磨が手作業ではなく、専用の機械の中で行われるためです。
研磨剤の選定、コンパウンドの割合、研磨時間などの条件が同じであれば、作業者が違っても仕上がりはほぼ同じになります。
完全に手作業の場合、ロットが大きいと製品によって品質にばらつきが出てしまうので、大ロットでの製造には特に向いています。

一度に複数の製品を研磨できる

バレル容器の中には1つだけでなく、複数の製品を入れて加工することができます。
そのため、大ロットでも早く仕上げることが可能です。

コスパがいい

一度に複数の製品を加工できることから、コスパがいいというメリットがあります。
似たような研磨方法のバフ研磨に比べて安く依頼できます。
一方で、小ロットでの依頼の場合、あまりコスト面においてメリットがない可能性もあります。

バレル研磨のデメリット

大きい製品は研磨できない

バレル研磨は専用のドラム状の機械の中で行われます。
そのため、バレル容器の中に入らないほど大きな製品は研磨を行うことができません。
依頼しても、その会社の研磨機の大きさによっては断られることがあることを覚えておきましょう。
バレル研磨が不可能な場合、バフ研磨などを選ぶことで対処できます。

小ロットではメリットが少ない

一度に多くの製品を加工できることから、バレル研磨には大ロットだとコストパフォーマンスがいいというメリットがあります。
一方で、小ロットの場合はあまりコスパが良くないこともあります。
そこで、大ロットではない場合、バレル研磨以外の方法も検討し、依頼する前にコスト面でメリットがあるかどうかをよく確かめるのがおすすめです。

複雑な形状のものは不向き

バレル研磨はある程度複雑な形状のものにも対応できますが、複雑すぎるとすべての部分を研磨することができず、仕上がりにムラができる可能性があります。
研磨石が製品の表面に当たることによって磨かれるため、形状の複雑さによって研磨石が届かなければ研磨することができないからです。
もし、不可能な場合でも、バフ研磨や薬剤を用いた工法を利用することで対処できます。

研磨中に傷がつくことも

研磨機の中に複数の製品を入れることで、製品同士がぶつかり合い、傷が付いたり、凹みが生じたりすることがあります。
ただし、業者によってはこうした事態を防ぐために、仕切りの付いたバレル容器を使用している場合もあります。
これなら、製品同士がぶつからないので安心です。
もし、絶対に傷や凹みを避けたい場合は、依頼する前に業者にどのような機械を使っているか聞いてみましょう。

一度に複数の製品がだめになる可能性がある

一度に複数の研磨を行えるのは大きなメリットですが、一方で、加工方法が合わなかったり、製品同士がぶつかったりして、製品に傷や凹みがついてしまった場合、一度の加工で多くの製品が使用できなくなってしまいます。
このようなリスクがあることを頭に入れておきましょう。

バレル研磨の種類

回転式

バレル容器をゆっくり回転させて研磨を行う方法です。
回転数は少なめです。
一度に投入できる量はあまり多くありません。
中くらいの大きさの工作物に向いています。
加工時間は数十分～数日と時間はかかりますが、仕上がりは安定しやすいのが強みです。
回転式バレル研磨で使われる容器は構造が単純なので壊れにくく、安価で、万が一壊れてもメンテナンスは簡単です。
そのため、安価で研磨を提供できます。

振動式

モーターによってバレル容器全体を振動させることで研磨石や製品を衝突させる方法です。
ものを入れる面積が広いため、長いものや大きめのものでも対応できます。
一方で、小さめの工作物にはあまり向きません。
また、容器は研磨中に密閉されないため、状況を途中で確認できます。
バレルにはボックスタイプとサークルタイプの2種類があります。

遠心式

遠心力によって研磨する方式です。
機器にはそれぞれ独立した複数のタンクが観覧車のようについていて、全体が回りつつ、タンクもそれぞれ回転するようになっています。
一度に少量しか研磨できず、中型や大型の製品には向きませんが、精度の高い仕上げが可能で、短時間で完成するというメリットがあります。

流動式

洗濯機のように容器が回転することで、流れを起こして研磨します。
上部が空いているので研磨中の様子を見ることができます。
様々な大きさの工作物に対応でき、少量でも多量でも利用できます。
比較的短い時間で仕上げるのも魅力です。

バレル研磨とバフ研磨の違い

バレル研磨と似た方法でバフ研磨というものがあります。
バフと呼ばれる専用の道具を、工作物に直接当てながら研磨する方法です。
手作業で行うため、複雑な形状の製品にも対応できます。
鏡のようなとてもきれいな仕上がりになるのが特徴です。
ただし、作業さyによって品質にばらつきが出やすいというデメリットがあります。
また、大ロットの場合はコストが高くなりやすいです。

こちらの記事は岡崎精機株式会社様の記事を参照しております。

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