ステンレス鋼は様々な用途において魅力的な特性を数多く備えている一方で、加工が難しいという欠点もあります。使用中に傷がつきやすく、汚れやすいため、腐食しやすいのです。さらに、炭素鋼よりも高価なため、ステンレス鋼部品を製造する際には材料費の問題がより深刻になります。
顧客は仕上がりの品質にも高い期待を抱いており、完成品として提示される素材には、鏡面のような光沢を要求します。コーティングや塗装で欠陥を隠すことはほとんど不可能です。
ステンレス鋼管を扱う場合、材料加工から仕上げまでを容易に行うための最適かつ効果的な工具の選択肢が限られるため、これらの問題はある程度深刻化する。
ステンレス鋼は耐腐食性に優れているため、ステアリングホイールやアームレストなど、金属本来の光沢が求められる用途に最適です。そのため、チューブの外径は、曇りガラスのような質感から、滑らかで完璧な仕上がりまで、様々な表情を持つことができます。
これには、適切な工具と適切な研磨材の組み合わせが必要です。多くの場合、お客様に最初にお伺いするのは、希望するパイプ仕上げを迅速かつ安定的に得るために、どの程度の投資を行う意思があるかということです。パイプ仕上げの注文を継続的に受けたいお客様にとって、センタレスグラインダー、円筒グラインダー、またはその他のタイプのベルトマシンで工程を自動化することで、部品の選別が容易になり、希望する結果が得られます。また、部品ごとに仕上がりの安定性を確保することも可能です。
しかし、手工具にも選択肢があります。パイプのサイズによっては、ベルトグラインダーを使用することで、仕上げ工程中に部品の形状が変化しないようにすることができます。ベルトにたるみを持たせることで、管状プロファイルを平らにすることなく加工できます。ベルトによっては、3つの接触プーリーを備えているものもあり、チューブ周りの柔軟性が向上します。ベルトはさまざまなサイズで入手可能です。ファイルバンドは18インチから24インチまで、キングボアは60インチから90インチのバンドが必要です。センタレスベルトと円筒ベルトは、長さが132インチ以上、幅が最大6インチまであります。
手工具の問題点は、毎回適切な仕上がりを得ることが、科学というよりはむしろ芸術に近いということです。熟練した作業者はこの技術で優れた仕上がりを実現できますが、それには練習が必要です。一般的に、高速回転では細かい傷がつき、低速回転では深い傷がつきます。特定の作業に適したバランスを見つけるには、作業者の技量に左右されます。推奨されるテープの開始速度は、目標とする仕上がりによって異なります。
しかし、パイプの加工には、ディスクグラインダーやハンドグラインダーの使用は避けることが重要です。これらの工具では、思い通りのパターンを得ることが難しく、ダイヤルを強く押しすぎると、形状が損なわれ、パイプに平らな部分ができてしまう可能性があります。一方、鏡面仕上げを目指すのであれば、研磨工程を何度も繰り返し、最後に研磨剤や研磨棒で仕上げるのが良いでしょう。
研磨材の選択には、最終的な仕上がりを明確に理解することが不可欠です。もちろん、これは言うは易く行うは難しです。通常、目視検査によって部品を既存製品と照合しますが、研磨材の供給業者に相談すれば、望ましい結果を得るために研磨材の量を段階的に減らす最適な方法を判断するのに役立ちます。
ステンレス鋼を最終表面に研磨する際には、段階的な研磨工程を用いることが重要です。まず、すべての汚れやへこみを確実に除去する必要があります。これらの欠点を解消するために最適な研磨剤から始めることが重要です。傷が深いほど、修復にはより多くの作業が必要になります。その後の各工程では、前の研磨剤による傷を丁寧に除去する必要があります。こうすることで、最終製品に均一な研磨痕が得られます。
従来のコーティング研磨材では、研磨材の摩耗の仕方から、ステンレス鋼に適切なマット仕上げを得るために研磨材のグレードを飛ばすことが難しい場合があります。しかし、3MのTrizact研磨材のように、使用するにつれて新しい粒子が露出して「リフレッシュ」されるような摩耗特性を持つ技術もあり、工程を飛ばすことができます。3M
もちろん、研磨材の粗さの度合いは、対象物によって異なります。スケール、へこみ、深い傷などの欠陥を除去する必要がある場合は、粗い研磨材を使用する必要があります。例えば、当社では通常、3M 984Fまたは947Aコンベヤベルトから始めます。80グリットのベルトに移行してからは、より特殊なベルトに切り替えました。
従来のコーティング研磨材を使用する場合は、ステンレス鋼に適切なマット仕上げを得るために、研磨材の摩耗による摩耗を見逃さないように、各研磨材の粒度を徐々に小さくしていくようにしてください。研磨材が摩耗すると、鉱物が黒ずんだり、研磨材から除去されたりするため、同じ結果を得るにはより強い圧力が必要になります。マットな鉱物や強い力は熱を発生させます。ステンレス鋼の仕上げにおいて熱は問題となるため、仕上げに影響を与え、表面が青くなる可能性があります。
安価な研磨材の中には、仕上げ用鉱物の組成が均一でないという問題が生じる場合があります。経験の浅い作業者にとって、研磨材が各工程で望ましい表面状態を確実に得られるようにすることは困難です。組成にばらつきがあると、研磨段階まで気づかないような大きな傷が生じる可能性があります。
しかし、工程を省略できる方法もあります。例えば、3M社のTrizact研磨材は、樹脂と研磨材を混合してピラミッド状の構造を作り出し、研磨材が摩耗しても新しい粒子が露出することで研磨面を常にリフレッシュします。この技術により、ベルトの寿命全体を通して均一な仕上がりが保証されます。Trizactテープはグレードごとに仕上がりが予測できるため、最終仕上げで研磨材のグレードを省略することができました。これにより、研磨工程が減り、研磨不足による手直しも減るため、時間を節約できます。
研磨材を選ぶ際の鍵は、最も時間とコスト効率の良い方法で、理想的な仕上がりを実現する方法を見極めることです。
ステンレス鋼は硬い素材であるため、研磨剤と鉱物の選択は非常に重要です。不適切な研磨剤を使用すると、加工時間が長くなるほど発熱量が増加します。研磨時には、適切な種類の鉱物を使用し、接触面から熱を逃がすために放熱コーティングを施した研磨剤を使用することが重要です。
機械を使用する場合は、部品冷却液も併用できます。部品冷却液は切削屑の除去にも役立ち、切削屑による表面の傷を防ぎます。冷却液が機械内で再循環される際に切削屑が再混入しないよう、必ず適切なフィルターを使用してください。
多くの人はステンレス鋼はどれも同じように見えると思いがちですが、部品の仕上げ面に関しては、2種類の異なる鉱物が部品の外観に影響を与える可能性があります。この見方はユーザーによって異なります。
例えば、従来の炭化ケイ素は、光の反射の仕方が異なり、青みがかった色になるような深い傷を残しやすい傾向がある。
同時に、従来の酸化アルミニウムはより丸みを帯びた形状になり、光の反射の仕方が異なるため、材料が黄色っぽく見える。
パイプのサイズによっては、ベルトグラインダーを使用することで、仕上げ工程中に部品の形状が変化しないようにすることができます。ベルトにたるみを持たせることで、管状プロファイルを平坦化することなく加工できます。3M
部品の必要な仕上げを知ることは重要です。なぜなら、用途によっては、既存の部品に合う新しい部品が必要になることが多いからです。
ステンレス鋼は高価な素材であるため、仕上げ工具の慎重な選定が重要です。サプライヤーからの適切なサポートがあれば、店舗は時間とコストを節約する方法を見つけることができます。
Gabi Miholix is ​​an Application Development Specialist in the Abrasive Systems Division of 3M Canada, 300 Tartan Dr., London, Ontario. N5V 4M9, gabimiholics@mmm.com, www.3mcanada.ca.
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