金属加工部品の表面仕上げは、金属製品の表面を変化させるために必要なプロセスです。 ワークピースが期待に応えるには時間がかかり、それによって耐食性、反射性、電気抵抗、および導電性が提供されます。 表面の傷は、工具の鋭さや種類、製品の材質が原因です。 場合によっては、これらの引っかき傷はごくわずかですが、通常、真に「完成した」部品を製造するには、1つまたは複数の二次プロセスが必要です。 しかし、通常、表面を改善するために仕上げプロセスまたは二次プロセスを使用します。
金属加工部品の一般的な表面処理は、次の4つの側面に分けることができます。
- 機械的表面処理：サンドブラスト、ショットブラスト、研磨、圧延、研磨、ブラッシング、スプレー、塗装、給油など。
- 化学的表面処理：青と黒、リン酸塩処理、酸洗い、さまざまな金属や合金の無電解めっき、TD処理、QPQ処理、化学的酸化など。
- 電気化学的表面処理：陽極酸化、電気化学的研磨、電気めっきなど。
- 最新の表面処理：化学蒸着CVD、物理蒸着PVD、イオン注入、イオンプレーティング、レーザー表面処理など。
表面処理は、基板の機械的、物理的、化学的特性とは異なる、基板材料の表面に人工的に表面層を形成するプロセスです。 表面処理の目的は、製品の耐食性、耐摩耗性、装飾、またはその他の特別な機能要件を満たすことです。
金属加工部品の表面仕上げ技術は、通常の使用または製造工程で金属製品を修理することです。 以下は、表面を完璧に見せるためのいくつかの主要な動脈仕上げプロセスの簡単な説明です。
サンディング研磨
これには、金属表面にサンドペーパーを手動でこすることが含まれます。 この目的には、任意の研磨材を使用できます。 サンディングは、研磨粒子をワークピースの表面でこすり、ランダムで非線形の表面テクスチャを生成する方法にすぎません。 砂利は、金属表面の粗さ、鋭い点、凹凸を取り除く切削部品です。 別の粉砕媒体を使用して、裏紙またはボードに貼り付けます。 切削粒子のサイズは「粒子サイズ」と呼ばれます。粒子サイズが大きいほど、粒子は小さく細かくなり、表面仕上げを細かくすることができます。
非常に粗い研磨剤は大量の材料をすばやく除去でき、細かい研磨剤は鏡面研磨効果を実現できます。 通常、水またはその他の潤滑剤を使用して、材料を洗い流し、新しい切断面を露出させます。 サンディングは、輪郭や曲面に特に役立ちますが、非常に狭いコーナーやポケットに入るには適していません。
超音波研磨
プラスチック射出成形または圧力ダイカストツールを作成する場合、通常、内部キャビティを細かく研磨して、美しい完成部品を作成する必要があります。 しかし、工具鋼は熱処理されており、非常に硬いため、研磨が困難です。 穴やポケットなどの複雑な形に入るのは簡単ではありません。
このような場合、超音波研磨が使用されます。 30KHzで振動する超音波スピンドルには、柔らかく先のとがった工具が取り付けられています。 研削スラリー媒体と組み合わせて使用した場合、工具の先端は実際には作業面に接触しませんが、圧力波を発生させ、表面に安全に作用して微研磨を形成します。 この技術は硬化鋼にも適しており、ワークへの損傷の可能性は非常に小さいです。
ゴロゴロとタンブリング
紙やすりで磨くのと同様に、ゴロゴロとタンブリングはどちらも研磨媒体を使用しますが、この場合、紙やすりで磨く粒子は「緩く」、裏紙に固定されません。 ワークピースと必要な表面処理の種類に応じて、ガーネット、クルミの殻、石、砂利など、さまざまな種類の媒体を使用できます。
タンブリングプロセス中、コンポーネントは研磨粒子と一緒にボックスまたはバケツに入れられ、次に回転してすべてをランダムに混合します。 これは通常、「バリ取り」、または加工後に部品のエッジに残った鋭い金属ポイントを除去するために使用されます。
ランブルはほぼ同じですが、パーツと研磨剤が溝に入った後、振動して切削効果を高めます。 ゴロゴロとタンブリングの方法は、大きな表面ではなく、小さなサイズのオブジェクトに最適です。
サンドブラスト仕上げ
サンドブラストは、水と圧縮空気を動力として使用して高速ジェットビームを形成し、高速で処理されるワークピースの表面にスプレー材料をスプレーします。 ワーク表面の外面が変化するように外観や形状が変化します。 ワークピースの表面への研磨剤の衝撃と切削作用により、ワークピースの表面はある程度の清浄度と異なる粗さを実現します。 その結果、ワークピース表面の機械的特性が改善され、ワークピースの耐疲労性が向上します。 また、耐食性を高め、コーティングとの密着性を高め、コーティング膜の耐久性を高めます。
他の洗浄プロセス（酸洗い、工具洗浄など）と比較して、サンドブラストプロセスには次の特徴があります。
- サンドブラストは、最も徹底的で、最も用途が広く、最も速く、最も効率的な洗浄方法です。
- サンドブラストは、さまざまな粗さから任意に選択できますが、他のプロセスではこれを実現できません。 手作業で研磨すると表面が粗くなることがありますが、速度が遅すぎます。また、化学溶剤洗浄では表面の洗浄がスムーズになりすぎて、コーティングの接着に役立ちません。
研磨/鏡面研磨
金属研磨技術は、研磨材と研磨工具を使用して金属製品の表面を修正します。 グレージング、ベーシック、ミディアムなどのさまざまなタイプの研磨プロセスで、研磨ホイールとミラーを使用して研磨効率を向上させることができます。これにより、完成品の精度とサイズが向上します。 研磨は、ワークの寸法精度や幾何精度を向上させることはできませんが、滑らかな表面や鏡面光沢を得るために使用され、光沢を除去するために使用されることもあります（マット）。 製品表面の粗さグレードを判断するためのRa、Rb、Rcグレードなどの国際規格。
使用される方法は、金属表面仕上げの性質、サイズ、および位置によって異なります。もちろん、他の仕上げプロセスもあります。 ホーニング仕上げ、陽極酸化、電気めっき、粉体塗装、亜鉛めっき、クロムめっき、ニッケルめっき、チタンめっき、銀めっき、その他の加工技術など。