金属部品が機械から外れたとき、すぐに使える状態になっていることはほとんどない。鋭利なエッジ、バリ、粗い表面はトラブルの原因となる。これらの欠陥は生産を遅らせ、品質に影響を与えます。CNC機械加工部品やプレス部品を扱う場合、滑らかな仕上げが求められます。バリ取りはこれを解決します。
滑らかなパーツは重要だ。エッジが悪いと、怪我や損傷、フィット感の問題につながります。バリの原因と除去方法について、さらに深く掘り下げてみましょう。
デバリング：定義と原因
バリ取りの適切な方法を選択する前に、バリの意味と発生理由を理解することが不可欠です。そうすることで、品質問題を回避し、生産をスムーズに行うことができる。
バリ取りとは？
バリ取りとは、切断、穴あけ、フライス加工、スタンピングの後に金属部品に残る小さな粗いエッジを取り除く工程です。この残されたエッジをバリと呼びます。バリは鋭く、不要なもので、多くの場合、一見しただけでは見えません。部品のフィット感、動き、見た目に影響を与えることがあります。バリを取り除くことで、部品はより安全に扱えるようになり、組み立ても容易になり、性能も向上します。
バリ取りには様々な方法がある。手動工具、機械、化学薬品などである。部品の形状、材質、仕上げに要求される平滑度によって選択します。
バリはなぜできるのか？
バリができるのは、切削工具が金属を通過する際に、材料をきれいに切削するのではなく、押しのけてしまうためである。これは、加工中の圧力、熱、速度によって発生する。ドリルが穴を抜けるときや、カッターがパスの最後で止まるとき、残った金属が丸まったり裂けたりする。
一般的な原因は、工具のくすみ、切削速度の誤り、工具のアライメント不良などである。アルミニウムのような柔らかい素材は、バリが発生しやすい。わずかなセットアップの変更でも、バリが発生する可能性があります。
なぜバリ取りが必要なのか？
金属部品のバリの放置は、最初は無害に思えるかもしれない。しかし、時間が経てば、製品にも生産ラインにも深刻な問題を引き起こしかねません。
バリがあると、組み立ての際、部品同士を合わせるのが難しくなります。機械システムのジャムやミスアライメントの原因にもなります。鋭利なバリは、作業員やエンドユーザーに切り傷を負わせる危険性もあります。可動部品では、バリが折れて他の部品を傷つけることがあります。
バリも測定を狂わせる。わずかなバリでも公差チェックを狂わせ、不合格部品につながります。航空宇宙や電子機器などの業界では、これは追加コストとダウンタイムを意味します。
バリを取り除くことで、部品の安全性、精度、信頼性を高めることができます。また、顧客の満足度を維持し、返品や保証問題のリスクを軽減します。
バリの種類
バリにはさまざまな形がある。それぞれの種類は、材料の切断や形によって形が異なります。種類を知ることで、最適な除去方法を選ぶことができます。
機械のバリ
機械バリは通常、次のような工程で発生する。 フライス加工, 旋回, 掘削、 または 研削.これらのバリは通常、工具の出口に形成される。CNC機械や旋盤で作られた部品によく見られる。工具の切れ味が悪かったり、切削速度が速かったりすると、この問題を悪化させます。
サーマルバー
熱傷は切断時の熱によって引き起こされる。以下のようなプロセスがある。 レーザー切断 または プラズマ切断 は素材のエッジを溶かす原因となる。溶けた金属が冷えると硬くなり、粗く鋭くなります。このようなバリは、高速加工や高温加工でよく見られる。
残ったバリ
バリの残りは、完全に切り抜けられなかったエッジの残りである。これは、切削力が低すぎたり、工具が十分に貫通しなかったりした場合に発生します。このようなバリは、薄いリップやタブとして突き出ることが多い。
ポアソンバー
ポアソン・バリは材料の変形によって形成される。圧力がかかると、金属は横に広がる。このサイドフローがエッジに沿って隆起を生じさせる。これはポアソン比にちなんで名付けられたもので、材料が力に対して垂直な方向にどのように膨張するかを説明するものである。
外部バリ
外バリは、部品の外縁に見られる。発見が容易で、鋭利であることが多い。切削工具が材料からはみ出し、エッジが裂けたり外側に曲がったりすることで形成されます。
内部バリ
内部バリは、穴やスロットの内側に発生する。このようなバリは、検出や除去が困難である。内部バリは、組み立て中に部品が動かなくなったり、ぴったりとはまった部品の密閉不良につながることがあります。
金属からバリを取り除くには？
バリを除去する方法はたくさんあります。正しい方法は、部品の形状、材質、希望する仕上げによって異なります。以下は、金属加工で最もよく使われる方法です。
機械バリ取り
機械的バリ取りは、機械や工具を使ってバリを削ったり、砂をかけたり、ブラシで磨いたりする。平らな部品や単純な形状の部品に適している。タンブリング、砥石、研磨ベルト、回転ブラシなどの方法があります。大量生産される部品には迅速でコスト効率がよい。しかし、深い穴や狭いコーナーには届かないことがある。
熱バリ取り
熱バリ取りは、熱を利用してバリを除去する。部品は密閉されたチャンバーに入れられる。そして、ガスと酸素の混合ガスに点火する。小さな爆発が、中心部分を傷つけることなく、薄いバリを焼き切ります。内部のバリや届きにくい場所に最適です。ただし、特殊な安全管理と設備が必要です。
極低温バリ取り
極低温バリ取りは、液体窒素を使って部品を凍らせる。これによりバリがもろくなる。その後、プラスチックメディアを使用してバリを除去します。ベースとなる部品に優しく、小さな部品やデリケートな部品に適しています。電子機器や精密部品によく使用される。
手作業によるバリ取り
手作業によるバリ取りは、スクレーパー、ヤスリ、ブレード、研磨パッドなどの工具を使って行われる。柔軟性があり、低コストです。小ロットやカスタム部品に適しています。精密な制御が可能。しかし、時間がかかり、作業者の技量に左右される。大量生産には向かない。
電気化学的バリ取り
電気化学バリ取りは、電流と特殊な溶液を利用してバリを溶解する。部品を電極の近くに置き、電気でバリを化学的に除去します。硬い金属の小さくて鋭い内部バリに最適です。滑らかな仕上がりになり、公差の厳しい部品に効果的です。
正しいバリ取り方法を選ぶには？
最も効果的なバリ取り方法を選択することで、時間とコストを節約できます。以下に、考慮すべき主な要素を示します：
部品数量
大量ロットの加工には、タンブリングや熱バリ取りなどの自動バリ取り方法が効果的です。時間の節約と人件費の削減につながります。小ロットやプロトタイプの場合は、手作業によるバリ取りの方が、よりコントロールしやすく柔軟性があります。
部品形状
単純な形状であれば、機械やブラシを使ったバリ取りは容易である。しかし、穴が深かったり、角がきつかったりする複雑な形状の場合は、電気化学的バリ取りや熱バリ取りなどの特殊な方法が必要になる。その際、部品を傷つけることなく、すべてのバリを除去しなければなりません。
材料の種類
アルミニウムのような柔らかい金属は、バリ取りが容易である。ステンレス鋼やチタンのような硬い金属は、研削や電気化学的バリ取りのような強力な方法が必要になる場合がある。熱に反応しにくい素材もあるため、熱による方法は適さない。
精密さが要求される
部品に滑らかな仕上げや厳しい公差が必要な場合は、粗い方法は避けてください。電気化学的バリ取りと極低温バリ取りは、高い精度が得られます。手作業によるバリ取りは微調整に効果的ですが、部品間のばらつきが生じる可能性があります。
バリ取りのベストプラクティス
良いバリ取りとは、単にバリを取り除くことではありません。それは、安全に、一貫して、パーツを傷つけることなく行うことを意味します。ここでは、このプロセスを改善するための重要なヒントをご紹介します。
最初にバリの場所を点検する
バリが最も発生しやすい場所を常にチェックすること。工具の出口、ドリル穴、鋭利なエッジに注目する。バリの位置を知ることで、適切な工具と方法を選択することができます。
一貫した圧力を使う
手作業でも機械でも、ワークピースに均等な圧力をかけてバリ取りを行ってください。圧力が高すぎると、部品が損傷することがあります。圧力が低すぎると、バリが残ることがあります。一貫性を保つことで、より良い結果が得られ、工具の寿命も延びます。
バリ取り時間の制御
オーバーバーンは禁物です。この工程を長くやりすぎると、丸みエラーが発生したり、部品の寸法が変わってしまったりすることがあります。精度に影響を与えず、バリを除去するのに十分な時間です。
適切な研磨剤または工具を使用する
材料と部品の形状に適した工具を選びましょう。デリケートな部品には目の細かい研磨剤を使用する。硬い金属には強い工具を使用する。工具を間違えると、傷が残ったり、バリを見逃したりすることがあります。
可能な限り自動化する
大量の部品を扱う場合、自動化はスピードと品質を向上させます。機械は安定した圧力をかけ、プログラムされた経路をたどり、ヒューマンエラーを減らします。一貫した結果を維持するには良い方法です。
結論
バリ取りは、金属部品を安全で清潔な状態で使用するための重要なステップです。バリは小さく見えますが、適合性、機能、品質に影響します。バリの発生メカニズムを理解し、適切な除去方法を選択することで、遅延、再加工、部品の不具合を防ぐことができます。適切なバリ取り工程は、時間を節約し、製品寿命を向上させ、顧客を満足させます。
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ケビン・リー
レーザー切断、曲げ加工、溶接、表面処理技術を専門とし、板金加工において10年以上の実務経験があります。シェンゲンのテクニカルディレクターとして、複雑な製造上の課題を解決し、各プロジェクトにおける革新と品質の向上に尽力しています。
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