アルミニウム表面処理用砥粒の選び方

ソースThe Fabricator
著者：ジム・スチャルスキー、ニール・オーティス

この記事はCanadian Fabricating & Weldingの2023年7月号に掲載されたものです

どのような種類のアルミニウム材料を扱う場合でも、金属加工業者は研磨剤がグミ状になるのを防ぐことを目的としています。

アルミニウムは非金属です。

アルミニウムは非鉄金属で、鉄を含んでいません。真鍮や青銅と同じカテゴリーに属します。硬度としては非常に柔らかい。この柔らかさのために、溶接や塗装の準備などの工程で、消耗品に付着してしまうのです

したがって、切断砥石であれ、研削砥石であれ、コーティングされた研磨製品であれ、あるいはヤスリであれ、アルミニウムが研磨剤にくっつかないような条件を作り出す製品を見つけることが目標です

アルミニウムにはさまざまな種類があります。

アルミニウムには、非常に柔らかく延性のあるものから、非常に硬い7075シリーズまで、さまざまな等級があります。

アルミニウムには、非常に柔らかく延性のあるものから、非常に硬い7075シリーズまで、さまざまな等級があります。

アルミニウムは熱と冷気の両方に優れた伝導体です。

アルミニウムは熱と冷気の伝導性に優れており、その両方を素早く伝えるため、調理器具に使われています。

アルミニウムは熱と冷気の伝導に優れているため、調理器具に使われています。そのため、アルミニウム製品は軽量化される。アルミニウムはカトラリーから造船まで、重量が重要な要素であるあらゆるものに使用されています。

安全性の観点からは、アルミニウムに研磨剤を使用すると、爆発性の高いアルミニウム粉塵が発生します。ドラフトテーブルを使用し、可能な限り適切な個人用保護具を着用することで、安全を念頭に置くことが重要です。

溶接前清掃から研磨までアルミニウム部品で作業するための工具を選ぶときは、これらの基本的な材料特性を考慮し、効果的に対処する必要があります

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電動工具に関する懸念

工程を評価する場合、

プロセスを評価する場合、主に3つの質問に答える必要があります。

2、どのようなツールを使用していますか？

3、私の最終的な目標は何ですか（クリーニング、ブレンド、研磨）
2番目の質問は議論の中心です。
2つ目の質問は、議論の中心です。もし電動なら、それは可変速か、直線軸か、直角軸か？

空気圧工具の場合も、同様の質問に答えなければなりません。

使用している回転数は？

使用している回転数は?ネジ付きスピンドルですか?これらの要素はすべて、どの製品が特定の工具に適しているかに影響します。空気圧工具のエアフローを調整することは、トルクには影響しますが、速度には影響しません。工具の定格が適切でない場合、圧力がかかったときに失速することがあります。

炭化物インサートは、粉塵を発生させずに切りくずを取り除きます

ほとんどの空気圧工具は、粉塵を発生させずに切りくずを取り除きます。

ほとんどの空気圧工具は90～95 PSIの圧力で作動し、回転数は18,000～25,000 RPMです。適切に使用するためには、工具を理解することが不可欠です。

板金を扱う準備

材料を切断して使用する場合、怪我を避けるためにシートから鋭いバリを取り除く必要があります。通常、作業場ではエッジのバリ取りに50mmのフラップディスクを使用します。この作業には、電気や空気圧を必要とせず、ヤスリを使うこともできる。この方法は低コストで、空気中の粒子を発生させません

アルミニウム板の洗浄

酸化といえば、炭素鋼の錆を思い浮かべる人が多いでしょう。しかし、どのような素材にも錆び方があります。アルミニウムは白っぽい灰色になる傾向があります。

下地に到達するためには、酸化膜を除去する必要があります。

この作業にはブラシが最適です。

この作業にはブラシが最適です。炭素鋼のブラシをアルミニウムに使用すると、材料が埋め込まれ、表面の仕上げや溶接の継ぎ目に影響を与える可能性があります。真鍮ブラシも使用できるが、真鍮メッキ・ワイヤーではなく、真鍮ワイヤーでできていることを確認すること。真鍮メッキのワイヤーは安価ですが、コーティングが剥がれると、母材を汚染してしまいます。

ワイヤーブラシには、クリンプワイヤーブラシとノットワイヤーブラシの2種類があります。板金から円形または正方形の材料をクリーニングし、準備するには、カップ型またはベベル型の圧着ワイヤーブラシが理想的です。ブラシ上のワイヤーが汚れを浮き上がらせ、放出します。一方、結び目のあるワイヤーブラシは、汚染物質を吸収して保持するため、好ましくありません。

大きな表面を扱う場合は、ベベルブラシが特に便利です。航空母艦の建造に使用される厚さ 1.75 インチの鋼板のような非常に大きな表面には、大きなカップ ブラシが理想的です。重要なのは、開始時と同じような表面サイズを維持することです。

アルミニウム溶接の準備

突合せ溶接の準備をする場合は、開先加工が必要です。伝統的に、最初の選択は、これらの開先を研磨するために砥石を使用することです。板の厚さによって、どのような角度で、どの程度の深さが必要かが決まる。これは作業者が力を加えることに依存する方法であるため、角度にばらつきが生じる可能性がある。

もうひとつの選択肢は、フレキシブル研磨ディスクを使うことです。これには、アルミニウムに適したコーティング研磨材を使用する必要があります。セラミック研磨ディスクは、設計上の破断点が多いため、標準的な酸化アルミニウムディスクよりも摩耗が遅く、この点で人気があります。しかし、使用するディスクの種類にかかわらず、摩擦を減らし、ひいては発熱を抑えるために、潤滑剤やトップコートを使用することが重要です。

熱は母材だけでなく消耗品にも影響するため、常に大敵です。

熱は母材だけでなく消耗品にも影響するため、常に大敵です。適切なコーティングにより、研磨ディスクは低温で作動し、材料が研磨材にすぐに付着するのを防ぎます。

時には、作業に適した工具が、電気や空気圧を必要としないヤスリのように単純な場合もあります。

アルミニウムを扱う場合のこの方法の利点は、空気中の粒子を発生させないことです。

面取り鉋は第三の選択肢です。30度と45度の角度があり、面取りのデザインによっては、より一貫した面取り形状を作成できます。現在では、プレーナーのように設計されたモデルもあり、材料のエッジに沿ってガイドするのに役立つトップガイドを備えているため、精度が向上します。アルミニウム用に設計された面取りカンナは、通常、溝が深く、表面から柔らかい材料を簡単に引き離し、より効率的に工具から排出することができます。

もうひとつの選択肢は、面取りカンナを使うことです。

もうひとつの選択肢は、ディスクに取り付けてアングルグラインダーに取り付けた超硬チップを使うことです。超硬チップを使用すると、粉塵が発生しない代わりに、切り屑や塊が除去されます。安全衛生の観点からも、この方法は好ましい。また、使用中の臭いもありません。

最終仕上げの達成

表面処理工程が始まると、先に述べた3つの問題のうち、最後の問題が出てきます。

あなたの悩みの種はどこですか？どのような表面仕上げにしたいのか？これらの質問に対する答えによって、使用する研磨剤の種類が決まります。

垂直または水平のスクラッチパターンが必要な場合、直線研磨ツールは良い垂直または水平スクラッチパターンを提供できます。無方向性の仕上げが必要な場合は、通常180グリットの不織布が良い無方向性研磨を提供できます。専用の工具を使用すれば回転仕上げが可能で、1800グリットまたは同等のスクラッチ率を持つ不織布パッドを使用すれば鏡面研磨ができる。フェルトパッドに変えて研磨ペーストを使えば、さらに明るい仕上がりになります。

アルミニウムを扱う上で重要なのは、すべての消耗品が、準備する母材に対応する定格であることを確認することです。材料に汚染物質がないこと、熱が放散されること、消耗品がすぐに負荷にならないことを確認することが重要です。