知識が金属工場における研削の制約をどのように解消するか

May 01, 2023

オペレーターは軽量ファイバーディスクを使用して、余分な溶接金属を研磨します。 画像: Norton │Saint Gobain Abrasives

研削火花は金属加工の特徴的なイメージになっています。 それらは金属加工の典型です。 しかし、研削はファブショップにとって最大の制約となる可能性があります。 研削オペレータには適切な技術が欠けている可能性があり、作業に適したツールが与えられていないこともよくあります。 これには、金属と接触する工具、つまり研磨剤自体も含まれます。

制約を取り除くには、その根本原因を明らかにすることから始まります。 これを行うには、研削作業者の立場になって考えてください。 粉砕メディアはどこから入手するのでしょうか? 彼らはどの仕事のためにどのメディアを選択しますか? 彼らのテクニックは何ですか？ 最も重要なのは、安全に研磨するために必要な時間、知識、工具があるかどうかです。

これらすべての中心となるのは、適切な換気など、安全な環境を正確に作り出すものについての知識です。 フラップディスクとファイバーディスクまたは砥石車をいつ使用するか。 それらを適切に保管し、世話する方法。 特定の種類の穀物の有効性さえも。 誰もが知っていればいるほど、製造業者の研削作業はより安全で効果的になります。

現在、製造現場で粉砕を行っている場合は、おそらく数種類の穀物のうちの 1 つを使用しているでしょう。 最も古いものは酸化アルミニウムです。 1970 年代までは、あらゆる種類の金属を研削するにはこれが唯一の選択肢でした。 強くてブロック状の木目は、最初は鋭いですが、すぐに鈍くなります。 十分な圧力を加えて粒子を破壊し、新しい刃先を作成するまで、鈍いままになります。 この破砕により、結晶粒の大部分が一度に失われる傾向があります。 これにより、切断が比較的遅くなります。

1970 年代後半までに、業界はジルコニア アルミナ粒子を開発しました。 ジルコニアと酸化アルミニウムを融合させたこれらの強靱な粒子は、制御された破壊ができるように設計されており、これにより各粒子がより有効に活用されます。 これにより、切削速度が向上し（より多くの金属除去が可能になり）、寿命が長くなります。

1990 年代には、微細破壊の制御に役立つ硬度と靱性の独自の組み合わせを備えたセラミック アルミナ粒子が登場しました。 これにより、研削中に鋭い切れ刃が継続的に供給されます。

現在、最新の研磨材開発の一部には、特定の方法で分解する高度なセラミック粒子が組み込まれており、切断動作を改善し、オペレータの疲労を軽減し、全体的な研削体験を向上させています。

全体的な研削体験の向上は、砥粒だけでなく、オペレーターが使用する製品にも及びます。 作業に間違った製品を使用すると、研削の制約がさらに悪化するだけです。

朝到着し、ワークステーションを準備して、粉砕メディアを取り出すところを想像してください。 これは、接着砥粒薄砥石としても知られる研削砥石である可能性があります。 表面仕上げが重要ではない場合に最適なこれらのホイールは、内側または外側のコーナー溶接など、積極的な研削動作を実現します。 1 つのホイールを使用して、溶接部の面取り、ノッチング、研削を行うことができます。 このような剛性ホイールにより、接触点でのコントロールが向上するため、研削の必要のない領域を誤って研削してしまうことを避けることができます。

砥石は丈夫ですが、テーブルや硬い表面に落とすと損傷する可能性があります。 ホイールが損傷している場合は使用しないでください。 損傷したホイールを 10,000 RPM で使用すると、室内にいる全員が事故につながる可能性があります。

不織布ディスクは、研削のしすぎが懸念される場合に最適です。

研削砥石は、他の種類のメディアよりも多くのトレーニングを必要とします。 これらは効率的ですが、ワークピースから大きな切削片を除去するため、扱いが難しい場合があります。 タイプ 27 のホイールを使用するオペレータはワークに対して 30 度の角度でアプローチする必要がありますが、タイプ 28 および 29 のホイールではワーク表面に対して 15 度以下のアプローチが必要です。 角度を付けすぎると、ホイールが早期に故障し始める可能性があります。

あるいは、研磨コーティングされたファイバーディスクを使用することもできます。 切削速度が主な関心事である場合に最適で、迅速な切り替えが可能で、研削に必要な圧力が少なくなります。 軽いので頭上の作業も楽になります。 これらは限られたスペースに適しており、過度に研削することなく母材に溶接をブレンドするのに最適です。 紙へのコーティング方法により、砥石のような積極的なカットが可能です。

ファイバーディスクのバックアップパッドは良好な状態でなければならないことに注意してください。 最も重要なのは、実際のバックアップ パッドである必要があるということです。 古いファイバーディスクやカットオフホイールをバックアップパッドとして決して使用しないでください。 バックアップパッドの役割を果たすように設計されていないため、そうすることは危険です。

寛容な切断動作が必要な場合 (たとえば、大きなガウジを回避するため)、および砥石車やファイバー ディスクで達成できるよりもさらに優れた仕上げを達成する必要がある場合は、コーティングされた研磨フラップ ディスクを使用することになるでしょう。 。 これらは溶接ブレンディングに特に効果を発揮し、溶接の両側を研削することができます。 長い製品寿命と効率的な切断速度の優れた組み合わせを提供します。 50 グリット以上のものは、研ぎすぎずに溶接スパッタを除去するのに役立ちます。

フラップ ディスクを構成するフラップは強力な接着剤で固定されていますが、破壊できないわけではありません。 過度な角度で使用したり、狭い場所に押し込んだり、非常に鋭利なワークや粗いワークに使用したりすると、使用中にフラップが剥がれる可能性があります。 適切な個人用保護具 (PPE) を着用していない場合、危険な状況が生じる可能性があります。

効果的に使用するには、十分な圧力をかけて布の裏地をすり減らし、より鮮明な木目を露出させる必要があります。 実際、多くのオペレータはフラップ ディスクを早すぎて廃棄してしまいます。 通常のファイバーディスクに必要な圧力よりも少しだけ強い圧力をかけると、裏地の布が摩耗して鋭い木目が露出し、フラップディスクにまだ十分な寿命があることがわかります。

最終的には、力が不十分になると、いわゆるキャッピングが発生する可能性があります。 圧力が不十分な場合、金属が粒子に付着するときに研磨剤が熱を発生し、粒子の破壊を防ぎます。 砥粒が割れなければ、それ自体を再研磨することはできません。

また、不織布研磨ディスクを使用することもできます。これは、過剰研磨の影響を受けやすい小さな溶接部 (幅 1/4 インチ、高さ 1/4 インチ) に適しています (薄いシートメタルの用途を考えてください)。

これらのディスクは、変色、溶接スパッタ、およびすみ肉溶接などの届きにくい溶接部を除去するために使用します。 また、装飾的な表面仕上げパターンを実現するために使用することもできます。

研削の制約を取り除く場合、研磨媒体は精査すべき要素の 1 つにすぎません。 もう 1 つは、そのメディアを保存する方法です。 もう一度、朝到着してファイバーディスクに手を伸ばしたときに、砂が内側にカールしていることに気づいたと想像してください。 それは過剰な湿気の兆候です。 具体的には、ファイバーディスクの裏打ちが余分な水分を吸収しました。 砂の面が外側にカールしている場合は、保管場所の湿度が低いため、裏材が乾燥して縮み始めている可能性があります。

オペレーターは溶接のブレンディングと仕上げにフラップ ディスクを使用します。

砂側が外側にカールしたディスクを使用してセットアップして研削しようとすると、ファイバーディスクをバックアップパッドにロックするのが難しいことがわかります。 製品が乾燥しすぎて破損する可能性があります。 ディスクが砂側を内向きにカールしている場合、ディスクのエッジがワークピースに引っ掛かる可能性があります。 これにより、ワークピースが損傷したり、さらに悪いことにオペレータが負傷したりする可能性があります。

同じシナリオを想像してください。ただし、今度は砥石に手を伸ばします。 ホイールを点検すると、亀裂があることがわかります。 残念なことに、ホイールは元のコンテナではなく、屋外に保管されていました。 高湿度や氷点下にさらしたり、水やその他の溶剤にさらされたりしないでください。 このような極端な場合は、ホイールの結合に影響を与える可能性があります。

フラップ ディスクを使用している場合は、温度 60 ～ 80 度、湿度 40% ～ 50% の場所に保管してください。 元の容器に入れて保管するのが最善です。 また、砥石車やフラップディスクの場合と同じように、ストックを回転させます (先入れ先出し)。 そしてもちろん、使用前にディスクを検査し、フラップが欠けているものは廃棄してください。

今日があなたの仕事の初日だと想像してください。 直角グラインダーといくつかの基本的な指針が与えられますが、詳細については誰も掘り下げません。 たとえば、特定の作業ではグラインダーの速度はどのくらいにすべきでしょうか? 砥石車の回転が速すぎるとディスクまたは砥石がバラバラになる可能性があり、回転が遅すぎると早期の摩耗が発生します。

初めて直角グラインダーを渡された日を想像してみてください。そして、ガードがないことに気づきました。 ホイールガードは目、指、命を守ります。 研磨材が損傷した場合に、その破片が人ではなくガードに当たるように、適切な位置に配置する必要があります。

初日は、グラインダーに火を入れる前に、誰かが検査手順を教えてくれるはずです。 バックアップパッドやホイールが傷んでいませんか？ 直角グラインダーを砥石自体の上に落としたり、置いたりしないでください。 ホイールを損傷する可能性があります。 ホイールを取り付けた状態でグラインダーを落とした場合は、目に見える損傷がなくてもホイールを交換してください。

研磨する際は、使用する製品に適したアプローチアングルを使用し、滑らないように両手でグラインダーを握り、適切な姿勢をとってください。 上半身を動かすには中半身と下半身を使います。 これは肘や肩のストレスを軽減するのに役立ちます。

最後に、適切な PPE を忘れないでください。 小さな金属や研磨粒子が顔や目に当たらないように、ゴーグル、安全メガネ、フェイスシールドを使用してください。 手袋は怪我の可能性を減らし、厚手の綿または革のエプロンと長袖は破片が開いた皮膚に当たるのを防ぎ、聴覚保護具は長期にわたる聴覚障害を防ぎます。

もちろん、これらすべての要素はストーリーの一部にすぎません。 もう 1 つは、作業に十分なアンペア数を備えた適切なグラインダーを使用することです (このテーマは単独の記事にする価値があります)。 これらすべてをまとめると、穀物です。 ホイール、ファイバーディスク、フラップディスク、不織布ディスクなど、適切な製品。 適切な保管と手入れ。 換気の良い環境で、オペレーターにフロアでの作業を楽にするために必要な知識を提供します。 これにより、各オペレータの生産性が向上し、見落とされがちな研削制約が軽減または排除されます。

酸化アルミニウム、ジルコニア アルミナ、およびセラミック アルミナは、過去 30 年間に導入された最も効果的な粉砕媒体の一部を構成しています。