研磨（金属加工）
ポリッシングとバフ研磨は、研磨剤とワークホイールまたは革紐を用いてワークピースの表面を滑らかにする仕上げ工程です。技術的には、ポリッシングはワークホイールに接着された研磨剤を使用する工程を指し、バフ研磨はワークホイールに塗布された研磨剤を使用する工程を指します。ポリッシングはより強力な工程であるのに対し、バフ研磨はより穏やかな研磨であるため、より滑らかで明るい仕上がりになります。[ 1 ]研磨された表面は鏡面仕上げになるという誤解がよくありますが、実際にはほとんどの鏡面仕上げはバフ研磨されています。
研磨は、物品の外観を向上させる、器具の汚染を防ぐ、酸化を除去する、反射面を作る、配管の腐食を防ぐなどの目的でよく使用されます。金属組織学および冶金学では、顕微鏡下で金属の微細構造を観察するために、研磨は平坦で欠陥のない表面を作るために使用されます。研磨工程では、シリコンベースの研磨パッドまたはダイヤモンド溶液を使用できます。ステンレス鋼の研磨は、衛生上の利点も高めます。
金属製品から酸化（変色）を除去するには、金属研磨剤または変色除去剤を使用します。これは研磨とも呼ばれます。望ましくない酸化の進行を防ぐため、研磨された金属表面にワックス、オイル、またはラッカーを塗布することがあります。これは、真鍮や青銅などの銅合金製品において特に重要です。[ 2 ]
従来の機械研磨ほど広くは使用されていませんが、電解研磨は電気化学の原理を利用して基材表面から微細な金属層を除去する研磨方法の代替手段です。[ 3 ]この研磨方法は微調整が可能で、マット仕上げから鏡面仕上げまで、幅広い仕上がりを実現します。また、電解研磨は従来の手作業による研磨に比べて、研磨工程に伴う圧縮や変形が生じないという利点もあります。
プロセス
使用する研磨剤の種類は、材料の状態によって決まります。材料が未仕上げの場合、最初の段階では粗い研磨剤（60番または80番）を使用し、その後は120番、180番、220/240番、320番、400番、さらに細かい番手へと段階的に研磨剤を変え、希望の仕上がりになるまで研磨していきます。粗い（つまり、大きな番手）研磨では、金属表面の窪み、傷、線、引っかき傷などの欠陥を除去します。細かい研磨剤を使うと、肉眼では見えないほど細かい線が徐々に残っていきます。8番（鏡面）仕上げには、研磨剤とバフ研磨剤、そして高速研磨機または電動ドリルに取り付けられた研磨ホイールが必要です。これらの作業では、ワックスや灯油[ 4 ]などの潤滑剤が潤滑剤や冷却剤として使用されることがありますが、一部の研磨材は「乾式」で使用するように特別に設計されています。バフ研磨は、固定式のポリッシャーやダイグラインダーを使用して手作業で行うことも、専用の装置を使用して自動化することもできます。
バフ研磨には、カットモーションとカラーモーションの2種類のバフ研磨動作があります。カットモーションは、均一で滑らかな半光沢の表面仕上げを実現します。これは、中程度から強い圧力をかけながら、バフホイールの回転に逆らってワークピースを動かすことで実現されます。カラーモーションは、清潔で明るく光沢のある表面仕上げを実現します。これは、中程度から弱い圧力をかけながら、バフホイールの回転に合わせてワークピースを動かすことで実現されます。
真鍮（柔らかい金属）を磨くと、不純物によって金属に微細な跡が残ることがよくあります。
ノミ、ハンマー、ドライバー、レンチなどの研磨作業では、精仕上げが施されますが、メッキは施されません。この仕上げを実現するには、荒削り、乾式仕上げ、グリース塗布、着色の4つの工程が必要です。荒削りは通常、固形砥石で行われ、より精緻な研磨を行うには、グリース塗布工程を粗グリース塗布と精グリース塗布の2つの工程に分ける場合があります。ただし、安価な製品の場合は、最初の2つの工程のみを実施することでコストを節約できます。[ 1 ]
ナイフやカトラリーの研磨は、ファイングレージングまたはブルーグレージングと呼ばれます。サンドバフ研磨は、洋銀やホワイトメタルなどに使用する場合、研磨剤を分散させるため、技術的にはバフ研磨に分類されますが、研磨と同様に、かなりの量の材料を研磨します。[ 1 ]
装置
白色および灰色の酸化アルミニウム研磨剤は、炭素鋼、合金鋼、高靭性鉄、非鉄合金などの高引張強度金属に使用されます。灰色の炭化ケイ素研磨剤は、ねずみ鋳鉄や超硬合金などの硬くて脆い物質、および真鍮、アルミニウム、銅などの低引張強度金属に使用されます。[ 1 ]緑色の酸化クロム(III)は、主に鉄系金属（鋼）の仕上げに使用される緑色化合物に使用される研磨剤です。
研磨ホイールには、幅広いニーズを満たすため、さまざまなタイプがあります。研磨ホイールに使用される最も一般的な材料は、木、皮革、キャンバス、綿布、プラスチック、フェルト、紙、羊皮、含浸ゴム、キャンバス合成物、ウールであり、皮革とキャンバスが最も一般的です。木製のホイールには、エメリーなどの研磨剤が接着されており、平らな面を研磨して良好なエッジを維持するために使用されます。布製ホイールには多くの種類があります。接着されて接合された布製ホイールは非常に硬く、荒い作業に使用されますが、縫い合わされて接着された他の布製ホイールはそれほど強力ではありません。接着も接着もされず、代わりに縫い合わされ、サポート用の金属製のサイドプレートが付いている布製ホイールもあります。硬いフェルト製ホイールは、細かい仕上げに人気があります。硬い荒削りホイールは、わらび板紙のディスクを接着して作ることができます。より柔らかい紙製ホイールは、フェルト紙から作られています。[ 1 ]ほとんどのホイールは約7500 SFM（表面フィート/分）で稼働しますが、モスリン、フェルト、革製のホイールは通常4000 SFMで稼働します。[ 5 ]
バフホイールはモップとも呼ばれ、綿またはウールの布で作られており、漂白済みと未漂白のものがあります。[ 5 ]具体的な種類としては、サイザル、スパイラル縫製、ルーズコットン、カントンフランネル、ドームフランネル、デニム、処理済みスパイラル縫製、クッション、処理済みベント、未処理ベント、ストリングバフ、フィンガーバフ、サイザルロープ、マッシュルーム、フェイサー、タンパード、スクラブマッシュルーム、砂時計バフ、ラグ、「B」、クライマックス、スワンズダウン、エアフロー、クールエア、バレットなどがあります。
以下の表は、様々な素材を研磨する際に、どのホイールとコンパウンドを使用するかを決める際に役立ちます。この表はあくまでも目安であり、経験豊富な研磨業者は用途に合わせて使用する素材を変える場合があります。
| プラスチック | 銀、金、薄い板 | ニッケル＆クロムメッキ | 銅、真鍮、アルミニウム、ポットメタル、軟質金属 | 鉄鋼 | ステンレス鋼 | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| バフタイプ | 粗い | 初期バフ | 最終バフ | 粗い | 初期バフ | 最終バフ | 粗い | 初期バフ | 最終バフ | 粗い | 初期バフ | 最終バフ | 粗い | 初期バフ | 最終バフ | 粗い | 初期バフ | 最終バフ |
| サイザル麻 |  | | | |||||||||||||||
| スパイラル縫い | | | | | | |||||||||||||
| ゆるい | | | | | ||||||||||||||
| カントンフランネル | | | ||||||||||||||||
| 弦 | | | | |||||||||||||||
| 化合物 | ||||||||||||||||||
黒 | | | | |||||||||||||||
茶色 | | | ||||||||||||||||
白 | | | | |||||||||||||||
青 | | | | | | | ||||||||||||
緑 | | | ||||||||||||||||
赤 | | | | |||||||||||||||
黒 エメリーコンパウンドは、傷、穴、塗装、錆などを除去するための粗い研磨材です。 研磨剤：エメリー。 茶色 トリポリ化合物は、ほとんどの軟質金属の汎用的なカットと着色に使用されます。 研磨剤：腐った石。 白 ブリザードコンパウンドは、硬い金属の着色と最終仕上げに使用され、切削作用があります。 研磨剤：白色酸化アルミニウム。 青 ほぼグリースフリーで、より乾燥性に優れたホイール。切削作用を伴わずに研磨するように設計されています。薄板にも安全です。ホイール単体でもご使用いただけます。 緑 ステンレス鋼専用 研磨剤：緑色酸化クロム(III) 赤 ジュエラーズルージュは、研磨剤を一切使用せずに研磨するように設計されています。薄い板材にも安全です。専用のホイールで研磨してください。 研磨剤：酸化鉄(III)
アプリケーション
研磨は、自動車などの乗り物、手すり、調理器具、台所用品、建築用金属などの特定の金属部品や物体の外観を向上・修復するために使用されます。製薬、乳製品、特殊配管などの用途では、腐食を防ぎ、細菌やカビの発生源を除去するために、パイプをバフ研磨します。また、バフ研磨は光反射板の製造にも使用されます。
シルバーポリッシュ
チオ尿素は特定の重金属イオンと親和性があり、可溶性の錯体を形成します。[ 6 ] 金属との親和性から、チオ尿素は銀磨き剤の成分となっています。[ 7 ]消費者製品のTarnX [ 8 ]とSilver Dip [ 9 ]のラベルによると、液体の銀洗浄剤にはチオ尿素が含まれており、チオ尿素はカリフォルニア州の発がん性物質リストに掲載されている化学物質であるという警告が記載されています。[ 10 ]
参照
注記
- ^ a b c d eオーバーグ、1439ページ。
- ^ Deck, Clara, The care and preservation of historical brass and bronze , 2009-01-06取得。
- ^「電解研磨とは何ですか？」
- ^金属研磨における灯油の使用、 2009年1月6日閲覧。
- ^ a bオーバーグ、1440ページ。
- ^ Volkov, Mikhail A.; Novikov, Anton P.; Grigoriev, Mikhail S.; Nevolin, Yuri M.; German, Konstantin E. (2023). 「テクネチウム─Tc(III)およびTc(IV)の還元型安定剤としてのチオ尿素：錯体の実験的および理論的研究」.無機化学. 62 (1): 256– 265. doi : 10.1021/acs.inorgchem.2c03258 . PMID 36525584 .
- ^メルシェンク, ベルント; ベック, フェルディナンド; バウアー, ヴォルフガング (2002). 「チオ尿素とチオ尿素誘導体」.ウルマン工業化学百科事典. Wiley-VCH. pp. 1– 15. doi : 10.1002/14356007.a26_803.pub3 . ISBN 3527306730。
- ^ 「Tarn-X PRO 変色除去剤」（PDF） . The Betty Mills Company, Inc. 2021年6月6日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） 。 2021年6月6日閲覧。
- ^ 「Hagerty Silver Dip」 JL Smith & Co. 2021年6月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年6月6日閲覧。
- ^特定プロポジション65発がん性物質の迅速発がん性値および規制値提案（PDF）（報告書）1992年4月。2022年1月21日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） 。 2022年6月18日閲覧。
参考文献
- オバーグ、エリック; ジョーンズ、フランクリン・D.; ホートン、ホルブルック・L.; リフェル、ヘンリー・H. (2000)、『機械ハンドブック』（第26版）、ニューヨーク：インダストリアル・プレス社、ISBN 0-8311-2635-3。
