金属加工ではバリがよく発生します。精密機器を使用しても最終製品にはバリが発生します。これは、特に延性や靭性が優れた材料において、塑性変形により加工された材料の端に生じる余分な金属の残骸です。
バリの主な種類には、フラッシュバリ、シャープバリ、スプラッシュなどがあります。これらの突き出た金属残留物は製品設計要件を満たしていません。現時点では、生産プロセスにおいてこの問題を完全に排除する効果的な方法はありません。したがって、エンジニアは、製品が設計要件を満たしていることを確認するために、後の段階でバリを除去することに重点を置く必要があります。さまざまな製品のバリを除去するためのさまざまな方法と装置が利用可能です。
一般に、バリを除去する方法は次の 4 つのカテゴリに分類できます。
1. コースグレード（ハードコンタクト）
このカテゴリには、切断、研削、やすり、削り取りが含まれます。
2. 普通グレード（ソフトコンタクト）
このカテゴリには、ベルト研削、ラッピング、弾性研削、ホイール研削、および研磨が含まれます。
3. 精密級（フレキシブルコンタクト）
このカテゴリには、フラッシング、電気化学的処理、電解研削、および圧延が含まれます。
4.超精密級（精密接触）
このカテゴリには、アブレイシブフローバリ取り、磁気研削バリ取り、電解バリ取り、熱バリ取り、強力な超音波バリ取りによる高密度ラジウムバリ取りなど、さまざまなバリ取り方法が含まれます。これらの方法により高い部品加工精度を実現できます。
バリ取り方法を選択する際には、部品の材質、構造形状、寸法、精度などを考慮し、表面粗さ、寸法公差、変形、残留物の変化に特に注意を払うことが重要です。ストレス。
電解バリ取りは、機械加工、研削、またはスタンピング後に金属部品からバリを除去するために使用される化学的方法です。パーツの鋭いエッジを丸めたり面取りしたりすることもできます。英語では、この方法は ECD と呼ばれます。これは Electrolytic Capacitive Discharge の略です。プロセス中、ツール陰極 (通常は真鍮製) が、通常 0.3 ～ 1 mm の隙間をあけてワークピースのバリ部分の近くに配置されます。ツール陰極の導電部分はバリのエッジに合わせて配置され、その他の表面はバリに電解作用を集中させるために絶縁層で覆われています。
工具の陰極は DC 電源のマイナス極に接続され、ワークピースはプラス極に接続されます。圧力が 0.1 ～ 0.3MPa の低圧電解液 (通常は硝酸ナトリウムまたは塩素酸ナトリウム水溶液) がワークピースと陰極の間に流れます。 DC 電源をオンにすると、バリは陽極の溶解によって除去され、電解液によって除去されます。
電解液はある程度腐食性があるため、バリ取り後は洗浄と防錆処理を行ってください。電解バリ取りは、隠れた十字穴や複雑な形状の部品のバリ取りに適しており、通常数秒から数十秒で完了する生産効率の高さが特徴です。この方法は、ギア、スプライン、コネクティングロッド、バルブボディ、クランクシャフトのオイル通路開口部のバリ取りや、鋭利な角の丸み付けによく使用されます。しかし、この方法の欠点は、バリの周囲も電解の影響を受けるため、表面の本来の光沢が失われ、寸法精度に影響を及ぼす可能性があることです。
電解バリ取り以外にも特殊なバリ取り方法がいくつかあります。
1. バリ取りまでの砥粒の流れ
アブレイシブフロー加工技術は、1970年代後半に海外で開発された新しい微細仕上げやバリ取りの手法です。特に生産最終段階のバリ取りに効果を発揮します。ただし、小さくて長い穴や底が閉じた金型の加工には不向きです。
2. 磁気研磨によるバリ取り
バリ取りのための磁気研削は、1960 年代に旧ソ連、ブルガリアなどの東欧諸国で始まりました。 1980 年代半ばに、そのメカニズムと応用に関する詳細な研究がニッチによって行われました。
磁気研削中、ワークピースは 2 つの磁極によって形成される磁場の中に置かれます。ワークと磁極との隙間に磁性砥粒を配置し、磁界力の作用により磁力線方向に沿って整列し、軟らかい磁性研削ブラシを形成します。磁界中でワークが軸を回転させて軸振動を与えると、ワークと研磨材が相対移動し、研磨ブラシがワークの表面を研磨します。
磁気研削法は、部品の研削とバリ取りを効率的かつ迅速に行うことができ、さまざまな材質、複数のサイズ、さまざまな構造の部品に適しています。低投資、高効率、幅広い用途、高品質の仕上げ方法です。
現在、業界では、回転子の内面と外面、平坦な部品、歯車の歯、複雑な形状などを研削してバリ取りし、線材の酸化スケールを除去し、プリント基板を洗浄することができています。
3. 熱バリ取り
熱バリ取り (TED) は、水素、酸素、または天然ガスと酸素の混合物を使用して高温でバリを焼き落とすプロセスです。この方法では、密閉容器内に酸素と天然ガス、または酸素のみを導入し、点火プラグで点火して混合物を爆発させ、多量の熱エネルギーを放出してバリを除去します。しかし、爆発によりワークが燃えた後は、酸化した粉がワークの表面に付着します。CNC製品洗浄するか酸洗いする必要があります。
4. ミラジウム強力超音波バリ取り
Milarum の強力な超音波バリ取り技術は、近年人気の方法となっています。一般的な超音波洗浄機に比べて10～20倍の洗浄効率を誇ります。タンクは均一かつ高密度に配置されたキャビティを備えて設計されており、洗浄剤を使用せずに超音波プロセスを 5 ～ 15 分で完了できます。
バリ取りの最も一般的な 10 の方法は次のとおりです。
1) 手動バリ取り
一般企業でよく使われている工法で、補助工具としてヤスリやサンドペーパー、砥石などを使用します。手動ファイルと空気圧ツールが利用可能です。
人件費は高くなりますが、特に複雑な十字穴を除去する場合、効率を改善できる可能性があります。作業者の技術要求がそれほど厳しくないため、バリが小さく構造が単純な製品に適しています。
2) 金型のバリ取り
生産金型はパンチプレスによるバリ取りに利用されます。金型（粗金型、微細スタンピング金型を含む）の製作費が別途発生し、成形金型の作成が必要になる場合もあります。パーティング面が複雑でない製品に最適で、手作業に比べて効率が良く、バリ取り効果が高くなります。
3) バリ取り研削
このタイプのバリ取りには、振動ドラムやサンドブラストドラムなどの方法があり、企業で一般的に使用されています。ただし、すべての欠陥を完全に除去できるわけではないため、よりきれいな結果を得るには手動で仕上げるか、他の方法を使用する必要があります。この方法は小規模な場合に最適です旋削部品大量に生産されます。
4) 凍結バリ取り
冷却によりバリを急速に脆化させ、その後発射体を射出してバリを除去します。装置の価格は約20万～30万ドルで、バリの肉厚が小さく、サイズの小さい製品に適しています。
5) 熱風バリ取り
爆発バリ取りとしても知られる熱エネルギーバリ取りでは、加圧ガスを炉内に送り込んで爆発させ、その結果生じるエネルギーを使用してバリを溶解して除去します。
この方法はコストがかかり、技術的に複雑で非効率であり、錆びや変形などの副作用を引き起こす可能性があります。これは主に、特に自動車や航空宇宙などの業界における高精度部品の製造に利用されています。
6) 彫刻機のバリ取り
この装置は手頃な価格（数万）であり、単純な空間構造と単純かつ規則的なバリ取り位置を備えた製品に適しています。
7) 化学バリ取り
電気化学反応の原理に基づいて、金属部品のバリ取り作業を自動的かつ選択的に実行します。
このプロセスは、ポンプボディやバルブボディなどの製品の除去が困難な内部バリや小さなバリ（ワイヤの太さ 7 本未満）を除去するのに最適です。
8) 電解バリ取り
電解加工とは、電気分解を利用して金属部品のバリを除去する加工方法です。このプロセスで使用される電解液は腐食性があり、バリ付近で電気分解を引き起こし、部品本来の光沢が失われ、さらには寸法精度に影響を与える可能性があります。
電解バリ取りは十字穴の隠れた部分やバリ取りに最適です。鋳造部品複雑な形状をしたもの。生産効率が高く、バリ取り時間は通常数秒から数十秒です。この方法は、ギア、コネクティングロッド、バルブボディ、クランクシャフトオイル回路オリフィスのバリ取りや、鋭利な角を丸くするのに適しています。
9) 高圧ウォータージェットバリ取り
媒体に水を使用すると、その即効性を利用して加工後のバリやバリを除去します。この方法は、洗浄という目的の達成にも役立ちます。
この装置は高価であり、主に自動車産業や建設機械の油圧制御システムで利用されています。
10) 超音波バリ取り
超音波により瞬時に高圧を発生させバリを除去します。主に微細なバリに使用されます。顕微鏡による観察が必要な場合は、超音波を使用して除去できます。
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投稿日時: 2024 年 9 月 19 日