金属成分は、酸素、水分、高温、機械的摩耗への暴露により、時間とともに加齢と変色する傾向があります。研磨は、腐食開始部位を最小限に抑え、表面汚染を防ぐ鏡の滑らかな表面を作成します。結果として得られる仕上げは、装飾的な魅力を高め、光学反射器などの機能的使用に高い反射率を提供します。さらに、表面の不規則性を除去することにより、研磨はストレス濃縮器として作用するマイクロノッチを排除し、それによって疲労寿命を改善します。
この記事では、磨きの重要な手順と方法を取り上げ、その利点と一般的なアプリケーションを調査し、パフォーマンスと外観の両方を維持するための実用的なヒントを共有します。
研磨は研磨剤を使用して、徐々に欠陥と傷を除去します機械加工部品、滑らかで反射的な表面を達成することを目指しています。材料と望ましい結果に応じて、さまざまな手法を適用できます。たとえば、機械的研磨は一般に金属に使用されますが、化学的方法は特定の種類の石、ガラス、またはプラスチックに適しています。
材料や仕上げの品質に関係なく、研磨プロセスは通常、いくつかの重要なステップに従って、粗い表面を鏡のような仕上げに変換します。
粗い粉砕から始めて、機械加工、溶接、鋳造から大きな表面の不規則性と深い傷を除去します。 40〜60のグリットディスクまたはベルトを備えたアングルグラインダーまたはベルトサンダーを使用して、高スポットをすばやく倒します。次に、120〜240のグリットサンドペーパーを搭載したランダムな軌道サンダーに切り替えて、表面を平準化し、残りの研削マークを消去します。
ラフ化後、ベンチポリッシャーまたはハンドヘルドロータリーツールに取り付けられたウールバフボンネットまたは綿バフングホイールを使用して、切断コンパウンドを部品に塗ります。粗い化合物が残りの傷を除去したら、徐々に細かい研磨化合物を搭載した泡の磨きパッドまたはより細かい布ホイールに切り替えて、マイクログロブを消去し、鏡のような光沢を作ります。きれいなマイクロファイバークロスで表面を拭いて仕上げて、化合物残基を除去し、均一で高反射の仕上げを検証します。
研磨後、部品にはわずかなヘイズまたはマイクロスクラッチがある場合があります。鏡のような仕上げを均一にするために、柔らかい布のホイールをマウントしたり、ポリッシャーにモップをバフしたりし、hazeが消えるまで、均一な圧力で明るい明るい化合物を塗ります。この最後のバフステップは、表面の明るさをさらに強化し、一貫した高反射の仕上げを実現します。
洗練された仕上げを保持するには、保護ワックス、オイル、または透明なラッカーの薄いコートを塗り、表面を密封します。この層は、輝きを維持し、水分と汚染物質を遮断し、コンポーネントのサービス寿命を延長するのに役立ちます。このステップを含め、選択したコーティングを含めるかどうかは、部品の材料、動作環境、耐久性の要件に依存します。
これは、金属加工で最も一般的な仕上げ技術であり、通常は化学または電解の研磨に先行します。研磨ツールとワークピースの間の直接接触に依存して、材料を除去し、傷、ツールマーク、およびその他の表面欠陥を滑らかにします。手作業で、またはベンチポリッシャー、アングルグラインダー、研磨界のベルト、ディスク、ホイール、パッドを備えた軌道サンダーなどの駆動装置で行うことができます。
長所
短所
化学研磨では、ワークピースは制御されたバスに浸され、その溶液は顕微鏡的な高スポットを選択的に溶解し、表面の粗さを滑らかにして均一な明るい仕上げを生成します。お風呂の温度、濃度、および浸漬時間を調整することにより、このプロセスは機械的な摩耗なしでタイトまたは複雑な形状を扱うことができます。
長所
短所
しばしばの逆と見なされます電気めっき。金属を堆積する代わりに、ワークピースは酸電子液の正の電極（アノード）として機能し、カソードを並べて配置します。 DC電流が流れると、金属イオンはアノードの顕微鏡的高スポットから優先的に溶解し、表面を明るい鏡のような仕上げに滑らかにします。
長所
短所
蒸気研磨は、主に透明または半透明のプラスチック、特に3DプリントされたABS、PMMA、またはPCで使用され、光学的透明度と表面の滑らかさを改善します。部品は、溶媒蒸気（アセトンやジクロロメタンなど）が表面層のピークを静かに溶かし、機械的耐摩耗性のない層を消去する密閉室に配置されます。
長所
短所
高度に磨かれた表面は滑らかで、摩擦を減らし、可動部品間の摩耗を減らします。また、この滑らかさにより、表面は細菌を抱く可能性が低くなり、きれいにしやすく、汚染のリスクを減らします。
さらに、磨かれた金属の明るさは光の反射率を高め、しばしば贅沢と品質にリンクし、熱を反射し、熱管理を支援します。これらの利点により、以下を含む、業界全体で幅広いアプリケーションが可能になります。
さまざまな産業や地域では、さまざまなシステムを使用して、洗練された表面グレードを分類しています。仕上げを指定する2つの一般的な方法は、研磨グリットのサイズ（表面粗さと相関する）と視覚的光沢です。典型的な分類を以下に示します。
| 仕上げグレード | グリットサイズ（ANSI） | 説明 |
| 粗い | 40-60 | 大きな傷と溶接マークを取り除くための重い研磨 |
| 中くらい | 80-120 | 適度な滑らかさのための標準的な研磨 |
| 大丈夫 | 180-240 | より滑らかな表面を実現するための細かい研磨 |
| とてもいい | 320-1200 | 非常に滑らかまたは近い環状仕上げのための超洗練された研磨 |
| 学年 | 光沢の説明 | 典型的なアプリケーション |
| マット | 光を拡散させる控えめな光沢 | ハードウェア、まぶしさを最小限に抑える必要があるアートインスタレーション |
| サテン | 低光学、落ち着いた外観 | インテリアデザイン要素、アプライアンスパネル |
| 明るい | 反射的な光沢 | 自動車のディテール、ジュエリー、消費者向けトリム |
| ミラーブライト | 非常に高い、完璧な反射率 | 光学装置、鏡、ハイエンドの装飾品 |
一貫して滑らかでミラー品質の仕上げについては、これらのベストプラクティスを考慮してください。
最良の方法は、素材、一部のジオメトリ、希望の仕上げ、バッチサイズに依存します。ほとんどの金属では、機械的研磨はツールマークを削除するための直接制御を提供しますが、化学物質の研磨またはエレクトロポリ酸塩は、接触せずに明るい腐食抵抗性の光沢を提供し、隠されたチャネルに到達します。蒸気研磨により、透明なプラスチック上の層の線が消去されます。振動仕上げは大きなバッチを効率的に処理し、ハンドツールまたは溶媒蒸気は1回限りのプロトタイプに最適です。
各研磨段階に合わせて研磨剤を選択します：重度の欠陥除去のために40〜80のグリットベルトまたはディスク、表面の滑らかに120〜240グリットパッド、最終グロス用の柔らかい綿またはフォームホイールの400〜800グリット。さらに、部品の形状に合わせてパッドの剛性を選択します。これは、平らな領域用の際立ったパッドと、曲線や輪郭の柔軟で柔軟なパッドです。最後に、各グリットのツール速度と圧力を調整します。RPMSの低下と軽い圧力は、過熱を防ぎ、研磨寿命を延ばします。
各研磨段階の後、グリッツを切り替える前にすべての残留物を取り除きます。糸くずのない布と少し溶媒（イソプロピルアルコールなど）で部品を拭き、圧縮空気で溝をきれいにします。複雑な形の場合は、温水と穏やかな洗剤ですすぎ、完全に乾燥させます。これにより、粗い粒子が新しい傷を引き起こすのを防ぎ、各グリットが一貫した滑らかな仕上げのために効果的に機能することを保証します。
キーステージでの定期的なチェックは、部品を仕様に合わせて、やり直しにしないようにします。各グリットステージの後、良い照明の下で表面を調べるか、ルーペを使用して、スクラッチの除去や光沢さえ確認します。ポータブルプロファイロメーターまたはスタイラステスターを使用して粗さを測定してRAを検証し、キャリパーまたはマイクロメーターを使用して重要な寸法を確認します。オフターゲットの仕上げや寸法逸脱を早期にキャッチすると、圧力、速度、または研磨性のグリットをすぐに調整し、研磨プロセスが軌道に乗っていることを確認できます。
研磨プロセスを文書化するときは、毎回釘付けしたいレシピのように扱います。部品ID、日付、および演算子を記録し、使用した正確なツールと研磨剤（マシンタイプ、パッドまたはホイール素材、および各段階でのグリットサイズ）に注意してください。圧力設定、スピンドルスピードまたはハンドツールRPM、および各グリットに費やした時間を書き留めます。研磨後、ログは表面視線値を測定し、発見した欠陥、およびどのような調整を行ったかを測定しました。これらの詳細を共有形式で保持するため、シンプルなスプレッドシートであろうとデジタルフォームであろうと、勝利セットアップを再現し、物事がうまくいかないときにパターンをスポットし、新しいチームメンバーをより速く訓練できます。
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研磨化合物とは何ですか？
研磨化合物は、培地に混合された細かい研磨粒子を含む物質であり、ペースト、バー、液体、または粉末の形である可能性があります。通常、オブジェクトの表面仕上げを滑らかに改善するために、ホイール、パッド、布などの研磨ツールと組み合わせて使用されます。
バフと研磨の違いは何ですか？
研磨は、表面の欠陥を滑らかにし、表面を準備するために使用されるプロセスであり、通常はより粗い研磨剤を使用しています。それは均一な仕上げを作り出しますが、必ずしも輝きを追加するわけではありません。一方、バフは、研磨後に行われ、より柔らかいホイールを備えたより細かい研磨剤を使用して、高光沢または鏡のような仕上げを実現します。
研磨は表面の平準化に焦点を当てていますが、バフは輝きを高めることを目的としています。
ブラッシングと研磨の違いは何ですか？
ブラッシングと研磨はさまざまな目的を果たし、独特の仕上げを生み出します。ブラッシングは、耐久性を向上させ、欠陥や指紋を隠すのに役立つ、テクスチャのマット仕上げを作成します。対照的に、研磨は非常に反射的で滑らかな表面を生成し、表面の質と外観の両方を改善します。
研磨と仕上げの違いは何ですか？
研磨と仕上げは関連していますが、同一の用語ではありません。仕上げは、洗浄、討論、コーティング、塗装、陽極酸化など、機械加工または製造後の部品の表面を改善するために使用されるすべてのプロセスをカバーする広範な用語です。研磨は、特に研磨剤を使用して粗さを減らし、均一で光沢のある外観を作成するために研磨剤を使用して表面を滑らかにして明るくすることを目的とした仕上げプロセスの1つにすぎません。要するに、すべての研磨は終了していますが、すべての仕上げが研磨されているわけではありません。
鋳鉄と鋼はどちらも主に鉄原子 (周期表では Fe と表示されます) で構成される鉄金属です。鉄元素は地球上に豊富に存在しますが、通常は酸化された形で存在し、抽出するには製錬と呼ばれる集中的な処理が必要です。
究極の引張強度（UTS）は、材料が壊れる前に耐えることができる最大応力の尺度です。 UTSは通常、引張テストを実行し、エンジニアリングストレス対ひずみ曲線を記録することによって見つかります。集中的な特性として、UTSは緊張下の材料の性能を比較するために不可欠です。エンジニアが、故障せずに引張荷重に抵抗する必要がある構造とコンポーネントの適切な材料を選択するのに役立ちます。
ポリアミドは、アミド結合を含むすべてのポリマーの一般的な用語です。ナイロンはもともと、産業用および消費者用途向けに開発された合成ポリアミドPA6およびPA66のデュポンの商標でした。ナイロンはポリアミドのサブセットですが、2つの用語は完全に交換可能ではありません。この記事では、ポリアミドとナイロンの関係を調査し、それらの重要な特性とパフォーマンスの詳細な比較を提供します。 ポリアミドとは何ですか？ ポリアミド（PA）は、繰り返し単位がアミド（-CO-NH-）結合によってリンクされている高分子量ポリマーのクラスです。ポリアミドは自然または合成のいずれかです。天然のポリアミドには、羊毛、絹、コラーゲン、ケラチンが含まれます。合成ポリアミドは、3つのカテゴリに分類できます。 脂肪族ポリアミド（PA6、PA66、PA11、PA12）：一般工学にぴったりです。それらは、強度、靭性、耐摩耗性、および簡単な処理のバランスを妥当なコストでバランスさせます。 芳香族ポリアミド（Kevlar®やNomex®などのアラミド）：極端なパフォーマンスに最適です。 Kevlar®のようなパラアミッドは、例外的な引張強度と耐抵抗を提供しますが、Nomex®のようなメタアラミッドは、固有の火炎耐性と熱安定性に充てられています。それらは高価であり、溶融処理できないため、一部の形状と製造ルートはより制限されています。 半芳香族ポリアミド（PPA、PA6T、PA6/12T）：高温エンジニアリングを対象としています。それらは、高温の剛性と寸法を維持し、多くの自動車液をうまく処理します。それらは溶融処理（注入/押し出し）を処理することができますが、より高い溶融温度で動作し、慎重に乾燥する必要があります。脂肪族PAとアラミッドの間にはコストがかかります。 それらは、分子鎖間の水素結合による結晶性、良好な熱耐性と耐薬品性、および水分吸収の傾向を高めていますが、これらの特性の程度はタイプによって大きく異なります。それらの機械的特性（引張強度、弾性弾性率、破壊時の伸び）は、鎖の剛性と結晶性に密接に結び付けられています。これらは高いほど、材料が硬くて強くなりますが、より脆弱です。値が低いと、より柔らかく、より丈夫な素材が生じます。 ポリアミドの一般的なグレード 以下は、最も一般的な合成ポリアミドグレード、それらの重要な特性、および典型的なアプリケーションの概要です。 学年一般名モノマー炭素数重合引張強度（MPA）弾性率（GPA）融解温度（°C）HDT（°C、乾燥、1.8 MPa）水分吸収（％） @50％RH耐薬品性PA6ナイロン6（合成）Caprolactam（ε-Caprolactam）6リングオープン重合60–751.6–2.5220–22565–752.4–3.2（〜9–11％飽和） 優れたオイル/燃料抵抗;強酸/塩基に敏感PA66ナイロン6,6ヘキサメチレンジアミン +アディピン酸6+6凝縮重合70–852.5–3.0255–26575–852.5–3.5（〜8–9％飽和） PA6と同様に、わずかに優れた溶媒耐性PA11バイオベースのポリアミド11-アミナウンドカノ酸11自己凝縮50–65 1.2–1.8185–19055–651.5–2.0優れた耐薬品性、塩スプレー、耐性耐性PA12長鎖ポリアミドラウリル・ラクタム12リングオープン重合45–551.6–1.8178–18050–600.5–1.0PA11に似ています。優れた耐薬品性PA46高テンプポリアミドテトラメチレンジアミン +アディピン酸4+6凝縮重合80–1003.0–3.5〜295160–1702.0–3.0（飽和すると高く） 優れた高テンプル、オイル、耐摩耗性ケブラーパラアミッドP-フェニレンジアミン +テレフタロイル塩化物 - 凝縮重合3000-360070–130融解なし; 500°Cを超える分解 最大300°Cまでのプロパティを保持します。 500°Cを超える分解 3–7（水分回復 @65％RH） ほとんどの化学物質に耐性があります。 UV敏感 ポリアミドを識別する方法 簡単なハンズオンテストでポリアミドをすばやくスクリーニングします - 火傷テストで始まります（溶けてから黄色で傾けた青色の炎で燃やし、セロリのような臭いを放ち、硬い黒いビーズを残します）またはホットニードルテスト（同じ匂いできれいに柔らかくなります）。 PA6/PA66（密度≈1.13–1.15 g/cm³）は水に沈み、PA11/PA12（≈1.01–1.03 g/cm³）のような長鎖グレードは水または希釈アルコールに浮かぶ可能性があることに注意してください。決定的なラボIDの場合、FTIR分光法を使用して、特徴的なN – Hストレッチ（〜3300cm⁻¹）およびC = Oストレッチ（〜1630cm⁻¹）を検出し、DSCを使用して融点（PA12≈178°C、PA6≈215°C、PA66≈260°C）を確認します。 ナイロンとは何ですか？ ナイロンは合成ポリアミドの最も有名なサブセットです。実際には、人々がプラスチックやテキスタイルで「ポリアミド」と言うとき、彼らはほとんど常にナイロン型材料を指しています。 最も広く使用されているコマーシャルナイロン - ナイロン6、ナイロン6/6、ナイロン11、およびナイロン12などは、脂肪族ポリアミドです。それらの半結晶性微細構造と強力な水素結合により、一般工学の強度、靭性、耐摩耗性、良好な熱と耐薬品性の優れた組み合わせが得られます。多目的で信頼できる、それらは広範囲の従来の製造および添加剤技術を通じて処理することができ、それらをの家族の長年の主食にすることができますエンジニアリングプラスチック。 ナイロンを識別する方法 全体として、ナイロンとポリアミドを識別するために使用される方法は、フィールドとラボでの両方で、本質的に同じです。主な違いは、ナイロングレードが正確な区別のためにより正確な基準を必要とすることです。実験室の設定では、融点を測定し、特定のグレードを特定するために、微分スキャン熱量測定（DSC）が一般的に使用されます。密度テストは、ショートチェーンナイロン（PA6/PA66）から長鎖ナイロン（PA11/PA12）を分離するための簡単な方法を提供します。さらなる確認が必要な場合、X線回折（XRD）や溶融流量（MFR）分析などの手法を適用して、6シリーズと11/12シリーズの材料をより正確に区別できます。 ポリアミドとナイロンの一般的な特性 「ポリアミド」と「ナイロン」は、しばしば同じ意味で使用されますが、ナイロンはポリアミドの1つのタイプにすぎません。このセクションでは、それらの共通のプロパティについて詳しく説明します。 構成と構造 ポリアミドは、バックボーンでアミド（-CO-NH-）結合を繰り返すことで特徴付けられますが、多くのモノマーから合成できます。脂肪族ポリアミドは、ε-カプロラクタム、ヘキサメチレンジアミンを加えたヘキサメチレンジアミン、または11-アミナウンドカノ酸などの直線鎖ユニットから構築されていますが、芳香族アラミッドは硬いベンゼンリングを連鎖に取り入れています。モノマーと重合法の選択により、鎖の柔軟性、結晶化度、水素結合密度が決定されます。これは、機械的強度、熱安定性、油、燃料、および多くの化学物質に対する耐性に影響を与える要因です。 ナイロンは、狭いモノマーセットから作られた脂肪族ポリアミドのサブセットです。一般的なナイロングレードには、ヘキサメチレンジアミンにアディピン酸を凝縮することにより生成されるPA6とPA6,6が含まれます。それらの均一なチェーンセグメントと強力な水素結合は、引張強度、靭性、耐摩耗性、および中程度の耐熱性のバランスの取れた混合をもたらす半結晶ネットワークを作成します。 融点 ポリアミド（ナイロンを含む）の融点は、モノマーの化学構造、結晶性の程度、水素結合密度、鎖の柔軟性の4つの主な要因によって決定されます。一般に、より多くの定期的に間隔を置いた水素結合とより高い結晶性が融解温度を上昇させます。逆に、結晶の形成を破壊する柔軟なチェーンセグメントが融点を低下させます。たとえば、PA11やPA12などの長鎖、低結晶性ポリアミドは178〜180°C前後に溶け、PA6やPA6/6のような一般的なナイロンは、約215°Cと265°Cの間で溶融し、ケブラーなどの硬質アロマティックポリアミドは500°Cを超えて溶けません。 引張強度と靭性 一般に、ナイロンは強度と靭性のバランスの取れた組み合わせを提供し、他のポリアミドはより広範なパフォーマンスチューニングを提供します。高強度の端で、Kevlar®などの芳香族アラミッドは、最大3.6 GPa（〜3600 MPa）までの繊維引張強度を達成し、弾道衝撃下でのエネルギー吸収に優れています。反対側では、PA11やPA12のような長鎖脂肪族ポリアミドは、優れた延性と高い衝撃耐性のために引張強度（〜45〜60 MPa）を交換します。一般的なナイロン（PA6およびPA6,6）は真ん中に真っ直ぐに横たわっており、約60〜85 MPaの乾燥した引張強度とバランスの取れた耐衝撃性を提供し、耐荷重く衝撃耐性成形部品に人気のある選択肢となっています。 耐摩耗性 ポリアミドファミリー全体は、良好な耐摩耗性を提供します。 […]
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