研磨研削系電動工具の基礎知識

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研磨、研削系電動工具の基礎知識

研磨とは?研削とは?

「研(と)ぐ」とは、砥石やサンドペーパーを使つて削ること。そして面を滑らかに整えたりツヤを出すのが「磨く」加工です。手では大変な作業も、電動工具ならラクに仕上かります。さらに、きれいに研ぎ上げるために、グラインダーやサンダーがあります。

作業現場や力タログでは「研ぐ」「磨く」加工を、それぞれ[研削]「研磨」と呼んでいます。「研削」は砥石やグラインダーで、決まった形に削り出す加工。感覚としては、研ぎ減らすイメージです。そして「研磨」はサンドペーパーやサンダーで、表面を平滑に整える加工です。どちらも砥粒(とりゅう。砂粒のような細かい研削材)で削るので、切りクズは粉状になります。これらの加工は似ていて、削る量の違いとも言えます。よってその境目は厳密ではありません。
もうひとつ似た用語に「切削」があります。これは電気カンナなどの「刃物」で、すくい取るように細かく切りながら削ることです。切りクズは平たいフレーク状です。これは加工の作用が違うので、研削・研磨とは区別しています。

研磨、研削系電動工具の種類

電動工具の性質を知るには、材料に対する動き方を比べるのがわかりやすいでしょう。図はそれを示したものです。本工用では、材料に密着させて研磨する方式が主です。すでにカンナがけされた木材の表面に適した研磨方法です。
「オービタルサンダー」はパッドにごく小さな回転運動を与えています。平面が保て、研ぎキズも少ないので仕上げ研磨用です。難点は切りクズの排出性が悪いこと。

「ランダムサンダー」は図のような2つの回転運動を組み合わせて、それを解決したもの。研ぎ速度が高くなり、荒研ぎから仕上げまでをこなします。

「ベルトサンダー」は研磨布を一方向に送るしくみで、速くて強力な荒研ぎに適します。研磨と研削の中間的な作用です。
金属加工では固い金属材料の、とがったバリを取ることも多いので、研削も重要な加工です。材料に密着させるよりも、部分的に当てる方法が多くなります。「ディスクグラインダー」は研削砥石を回転させるしくみ。円周が研削の刃となる部分なので、斜めに当てて研削します。

「ディスクサンダー」は、パッドの弾力を活かした研磨です。同じ回転運動をするものとして、「ポリッシャー」があります。バフなどの布を装着して、塗装面のツヤ出し作業に使われます。

研磨、研削系電動工具の種類

 正確な研削、研磨仕上げ方法

研削作業は、削る量を決めてから加工しています。出っぱったバリがなくなるまでとか、縁から2mmだけ削るなどの目安があります。ケガキ線を引くこともあるでしょう。

ところが研磨となると「滑らかになるまで」という具合で、量がはっきりしません。また電動工具をガイドする定規もありません。加工前の凸凹面が基準で、そこから手加減で平均に研ぐ作業です。すり減らす量が多ければ、材料の形が狂いやすくなります。とくに目の細かい研磨布を付けた工具で1mm以上研いだ場合、表面はきれいであっても形はダレて歪んでしまいます。
正確な仕上げのためには、荒研ぎと仕上げを区別しましょう。ランダムサンダーであれば、目の粗いペーパーを付けて均一に荒研ぎしてから平面を確かめます。
粗いほうが、研ぎ具合をはっきりつかめます。研ぎしろは0.3mm程度を残し、これが基準面になります。この残りを、目の細かいペーパーで仕上げます。仕上げをオービタルサンダーに代えれば、さらに滑らかです。

また平面の密着もよく、仕上げ用に適します。
このように、研磨材の粗さによって区別をしたり、工具の使い分けをまめに行うことが、正確な仕上げにつながります。

荒研ぎと仕上げ

研削砥石の自生作用

ディスクグラインダーや卓上グラインダーに使われる「研削砥石」は、切れ味が長持ちする優れた研削材です。図のように砥粒、結合剤、気孔から成り立っています。「砥粒」は固くとがった粒で、ひと粒ひと粒が刃物の役目をしています。
研削していると、これが材料に当りながら取れて、新しい砥粒が次々と表面に現れてきます。これが「自生作用」です。刃物なら切れ味が落ちるところですが、研削砥石は最後まで持続します。これに似たサンドペーパーの場合は、砥粒の層が薄く、持続性は限られています。「結合剤」は砥粒を固める接着剤で、結合の強さが自生作用の度合いを決めています。
「気孔」は切りクズの逃げ場となる空間です。切りクズはいったんここに捕らえられて排出されます。また発熱を防ぐ働きもあります。
しかし気孔の容量よりも多く入り込むと、目詰まりしてしまいます。研削砥石を材料に強く押し付けて使うのは、自生作用と気孔の働きを殺すことになります。能率も上がりません。軽く当てるのが基本です。

研削砥石の自生作用

研削材、研磨材の選び方

切れ味やきれいな仕上げのためには、材料に合った砥粒を選ぶことが大切です。研削材や研磨材の製品には、砥粒の種類が記号で表示されています。また「金属用」「ステンレス用」など、パッケージの表示を目安にしてもよいでしょう。

研削材、研磨材の種類

研削材、研磨材の種類

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