2018/03/22

振動仕上げ（バレル研磨）を使った表面仕上げとは

お役立ち情報

バレル研磨の位置づけと特徴

研磨方法には、バレル研磨、バフ研磨、ブラスト研磨、ブラシ研磨、ベルト研磨などの機械研磨、電解研磨や化学研磨などの化学的研磨とさまざまな方法があります。これらは、材質、形状、サイズ、生産量、最終的な表面仕様により使い分けられます。

さまざまな研磨方法のうち、バレル研磨は、ワーク（製品）、メディア（研磨石）、コンパウンド（溶液）を槽にいれてかき混ぜた際の摩擦により研磨する方法です。このバレル研磨は、大量生産や多様な形状（3次元形状）に対応できるのが大きな特徴です。

バレル研磨は、洗濯「板」で一つ一つ処理するのではなく、洗濯「機」に一気に投入して処理するイメージです。そのため、大量生産時の研磨（mass finishing）に最適です。また、小さいメディアやコンパウンドがワーク隙間にまんべんなく入るため、複雑形状で内部に手が入らず磨けないということがありません。

バレル研磨でワーク、メディア、コンパウンドをかき混ぜる方法として、主に４つの方法があり、それぞれ「流動式」、「回転式」、「遠心式」、「振動式」と呼ばれています。

- 流動式　縦型洗濯機のように回転盤による流動を利用してかき混ぜる
- 回転式　ドラム式洗濯機や福引ガラガラのように回転させてかき混ぜる
- 遠心式　太陽に対する地球のように自転と公転運動を組み合わせて遠心力を発生させてかき混ぜる
- 振動式　槽自体を小刻みに振動させて内部に摩擦運動を起こしてかき混ぜる

振動仕上げとはなにか

振動式のバレル研磨を使った仕上げを振動仕上げといいます。
振動仕上げとは、バレル槽自体を振動させて、ワーク、メディア、コンパウンドを相互に接触させ、摩擦を意図的に起こして研磨する仕上げ方法です。この方法は、先に「振動式」で記載したとおり、仕組み自体は理解しやすく簡単です。

しかしながら、製品仕様条件に最適化するためには、メディアやコンパウンドの材質、サイズ、投入量などの処理条件の検討が必要であり、これには長年の経験が必要になります。また、仕様条件に見合うメディアやコンパウンドを手に入れる必要があります。

下記動画は、振動仕上げを行っている様子となります。（分かりやすいようにシンプルな動作の装置を掲載しております）

特殊な振動モーターにより振動エネルギーを発生させ、メディアとワーク（この場合はカトラリー）の間で摩擦が起きているのが分かります。コンパウンドは内部で継続投入されています。

最終的に、メディアとワークが選別されて、メディアは装置内へ、ワークは装置出口へ、それぞれ搬送されているのが分かります。

振動仕上げ技術の要素

振動仕上げ技術で最重要であるのは、ワーク材質、形状に対して、どのメディアとコンパウンドをどのように使用すれば仕様条件に見合うかという、組み合わせのノウハウです。最終的な仕上げ結果に影響するのは、次の5つであるため、振動装置（槽）、メディア、コンパウンドの選定は重要です。

仕上げに影響する要素

- ワーク
- 振動装置（槽）
- メディア
- コンパウンド
- 処理時間

振動装置（Vibrating machine）

ラウンド型（Round type）

振動装置には数多くの種類がありますが、最も一般的なものは、ラウンド型です。

この装置は単独で使用することができます。また、洗浄機能（washing）や乾燥機能（drying）を付加させたもの、ワークのオートローダ―をつけて完全自動化したものなど、さまざまなバリュエーションがあります。

バッチ処理や連続処理などのプロセスによって、槽径を大きく変えたり、スパイラル型にするものもあります。

ラウンド型