グリットは何でできていますか?金属仕上げ用研磨材の説明

砂が何でできているか尋ねると、その答えは部屋によって異なります。南部の朝食のテーブルでは、グリッツは乾燥したトウモロコシを挽いたものです。金属の仕上げラインでは、「グリット」とは、より工学的に設計されたものを意味します。つまり、溶接の継ぎ目を削り取り、工具の跡を取り除き、鏡のように見えるまで表面を洗練する鉱物粒子です。研磨ホイール、フラップホイール、およびバフ研磨用コンパウンドを購入するメーカーにとって、実際的な問題は、砥石が何でできているかだけではなく、仕様書に記載されている言葉の後ろにどの鉱物が含まれているかということです。

先に結論を述べておきます。工業用グリットは、粉砕され選別された鉱物結晶 (最も一般的には酸化アルミニウム、炭化ケイ素、ジルコニア アルミナ、セラミック酸化アルミニウム) でできており、それぞれが独特の硬度、靱性、破壊挙動を持っています。このガイドでは、各材料が実際には何であるか、粒度によって結果がどのように変化するか、研磨ライン用のツールを選択する際にその情報をどのように利用するかについて説明します。

ほぼすべての作業を行う 4 つの砥粒材料

金属仕上げに使用されるホイールとコンパウンドのほとんどは、4 つの鉱物ファミリーを中心に構築されています。それらの違いは表面的なものではありません。切断速度、発熱、耐用年数が変化します。

テーブル全体のパターンに注目してください。これらの砂はどれも硬くてもろい結晶質の鉱物です。粒子は、制御された方法で破壊されるように設計されています。粒子が鈍くなると、結晶面に沿って割れて新鮮な刃先が露出します。メーカーはこの特性を脆性と呼んでいます。靭性と脆さは、ブランド名以上に、砥粒がワークピースに対して実際にどのように機能するかを決定します。

酸化アルミニウムグリットの成分

酸化アルミニウム (Al2O3) はボーキサイト鉱石として始まり、電気アーク炉でおよそ 2,000 °C で精製および溶解されます。溶融した材料は冷却されて緻密な結晶ブロックになり、これが粉砕され、ふるいにかけられ、砥粒に選別されます。実際には、次の 3 つの色合いのアルミナ グリットに遭遇することになります。

• 褐色の酸化アルミニウム : 94 ～ 97 パーセントの Al2O3 少量のチタンとシリカを配合。 3 つの中で最も丈夫で、早期故障に耐性があり、炭素鋼とステンレス鋼の研削および研磨のデフォルトです。
• 白い酸化アルミニウム : 99パーセント以上Al2O3 精製された原料から。より脆く、より早く破断し、より低温で動作するため、細かい仕上げや熱に敏感な合金に適しています。
• ピンクまたはルビー色の酸化アルミニウム : アルミナに酸化クロムを添加し、靭性と脆性のバランスをとりました。多くの場合、バフ研磨前のホイールの最終段階で発生します。

溶融酸化アルミニウムは、適度な硬度 (モース 9) と低コスト、予測可能な分解能を兼ね備えているため、金属仕上げで最も広く使用されている砥石です。フラップ ホイール、サイザル麻ホイール、および多くのバー コンパウンドで主流です。

効率的な金属仕上げ用アルミナフラップホイール モース硬度 9 の溶融酸化アルミニウムで作られたこのホイールは、ステンレス鋼やアルミニウムなどの一般的な金属の研削、バリ取り、表面仕上げにおいて、コストとパフォーマンスのバランスが取れています。 製品を見る→

炭化ケイ素: より冷たく、より鋭い切れ味を実現する砥石

炭化ケイ素 (SiC) は、アチソン炉でケイ砂と石油コークスを 2,200 °C 以上で溶融して製造されます。出来上がった結晶はダイヤモンドとほぼ同じ硬さで、 モース硬度 9.5 、鋭くて脆い構造をしています。

炭化ケイ素は酸化アルミニウムとは異なる 2 つの特性を持っています。まず、硬度が高いため、アルミナを鈍くする材料をすぐに切断できます。第二に、それはよりもろいです：穀物は早期かつ頻繁に砕け、新鮮な端が露出し、切り口が冷たく保たれます。この動作により、柔らかいホイールでは切断ではなく負荷がかかり、擦れる傾向があるアルミニウム、真鍮、銅、チタンの汚れが防止されます。

一部の炭化ケイ素ホイールは焼成粒子で作られています。生の SiC は熱処理されているため、各粒子上に微結晶酸化物層が成長し、エッジ保持力が向上します。これは、当社の焼成炭化ケイ素フラップ ホイールの背後にある材料であり、ホイールの寿命を犠牲にすることなく SiC の切断作用が必要な場合に最適です。

強靱合金用焼成炭化ケイ素フラップホイール 熱処理された炭化ケイ素粒子を特徴とし、焼けたり変色することなく、ステンレス鋼、チタン、ニッケル合金に最適な冷却切断と自己研磨作用を実現します。 製品を見る→

粒度から実際にわかること

「グリット」という言葉は粒子サイズの名前でもあります。 60、120、または 400 などのグリット番号はメッシュ数、つまり粒子を等級分けしたスクリーンの直線インチあたりの開口部の数です。数値が小さいほど粒子が粗くなり、切断が速くなります。数値が大きいほど粒子が細かくなり、仕上がりが滑らかになることを意味します。

グリット サイズについて最も役立つ点は、単一の数値ではなく、順序であることです。ステンレス鋼の鏡面仕上げは、通常、3 つまたは 4 つの粒度を段階的に行い、各段階で前の段階で残された傷を除去することによって達成されます。最終バフ研磨コンパウンドには通常、研磨粒子が含まれています 10μm以下 そのため、指の感触は滑らかでありながら、顕微鏡レベルで表面が洗練されています。完全なフィニッシュラインを計画している場合は、 ウィンドホイールバフ研磨ガイド 鏡面仕上げに使用される段階的なホイールの組み合わせについて説明します。

砥石が研磨ツールにどのように保持されるか

粉末の砂はそれ自体では有用な働きをすることができません。制作ツールでは、パーティクルは次の 3 つの構造のいずれかで保持されます。

1. コーティング研磨材 — グリットを紙、布、またはフィルムの裏地に静電気的に塗布します。研磨ベルトと研磨ディスクが最も一般的な例です。
2. 結合研磨材 — 砥粒を樹脂またはビトリファイドボンドに混合し、ホイールに押し込みます。使用中に結合がすり減って、新鮮な粒子が露出します。
3. コンパウンド中のルースグレイン — 砂をワックス、液体、またはペーストの担体に懸濁し、布またはサイザル麻ホイールに押し付けます。砥粒が切削を行う間、キャリアは潤滑を制御します。

3 番目のグループは過小評価されがちです。色付きの研磨バーを手に取ると、その色が内部の研磨剤のコードになります。 緑色の化合物は通常酸化クロム(III)です 、ステンレスの鏡面仕上げに使用される非常に細かく硬い研磨剤です。赤い化合物は酸化鉄で、何世紀にもわたって宝石ルージュとして販売されてきました。白と青のバーは通常、酸化アルミニウムまたは焼成アルミナを柔らかい担体に入れて使用します。

ステンレス鏡面研磨用グリーンバフコンパウンド 酸化クロムを配合したこの細かい研磨ワックスは、小さな傷を取り除き、ステンレス鋼や高級金属の装飾部品を鏡面のように仕上げます。 製品を見る→

ワークピースに砥粒を合わせる

機械からではなくワーク材質から選ぶと選定が簡単になります。短いバージョンは次のとおりです。

• ステンレス鋼 : 茶色の酸化アルミニウムで削り取り、白色の酸化アルミニウムまたは炭化ケイ素で中間パス、次に緑色の酸化クロム化合物で鏡面仕上げを行います。
• アルミニウム、真鍮、銅 : 負荷をかけるのではなく切断するため、切断ステージ用の炭化ケイ素。低圧布ホイールで仕上げます。
• 超硬合金、超硬合金、ガラス ：炭化ケイ素またはダイヤモンド砥粒。酸化アルミニウムはすぐに鈍くなります。
• スチールの重い溶接継ぎ目 : 高圧下のジルコニア アルミナ ベルトは、他の一般的な砥石よりも 1 ドル当たりの速度で金属を除去します。

自動車部品を製造する場合も、同じ材料ロジックが適用されますが、受け取ったままの鍛造品や鋳造品にはスケールが付着しているため、シーケンスは通常より粗く開始されます。私たちの 自動車製造アプリケーションページ は、めっきまたはコーティングの前に部品サプライヤーが使用する一般的な段階の組み合わせを示しています。

コスト分析は、ホイールごとの価格ではなく、完成部品ごとのコストに基づいて行う必要があります。褐色溶融アルミナは最も安価に購入できる鉱物です。炭化ケイ素の方がコストが高く、ジルコニア アルミナの方がポンドあたりのコストが最も高くなります。しかし、切削を続ける砥石では、同じ機械時間でより多くの金属を除去できるため、多くの場合、より高価な鉱物が全体的に最も経済的な選択肢になります。

結論

では、砂利は何でできているのでしょうか？金属仕上げでは、砥石は人工鉱物結晶で作られます。主に溶融酸化アルミニウム、炭化ケイ素、ジルコニア アルミナ、または特殊セラミック粒子で、メッシュ サイズごとに分類され、ホイール、ベルト、または複合バーに結合されます。 ミネラルがカットをコントロールします。粒度が仕上がりを左右します。結合は、工具がワークピース上でどのように感じられるかを制御します。

スペックシートに「酸化アルミニウム」と書かれている場合、定義されたメッシュ範囲に粉砕され、靭性のために選択されたボーキサイトから溶融した Al2O3 を想像することができます。緑色のバフ研磨バーが見えると、内部に酸化クロム研磨材が入っていることがわかります。その知識は直接役に立ちます。砥粒の材質をワークピースに適合させることは、ほとんどの仕上げラインで行える最もコスト効率の高い改善です。どの組み合わせがご使用の製品に適しているかわからない場合は、このサイトのアプリケーション固有のページを確認し、完全な生産に着手する前にサンプル パーツで進行状況をテストしてください。