JPS63229262A - 化学研磨併用のバレル研磨法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、工作物を研磨する為に化学研磨剤を用いたバ
レル研磨法であって、バレル研磨に関する産業分野で利
用される。

（従来の技術） 従来、各種金属工作物の表面仕上を行なうために有効な
手段の一つとして工作物とともに研磨材および水、コン
パウンド（以下マスと総称する）を装入した研ｍ槽に回
転、遠心流動、揺１ｊ＋またはｆｉＡ動等の運動を与え
て工作物の研磨を行なうバレル研磨法が知られていた０
例えば回転式、遠心流動式、揺動式、振動式、レシプロ
式、およびジャイロ式など各種のバレル研磨法が開発さ
れ、実用となっている。

このバレル研磨法はマス・フイユシングと呼ばれ、その
加工能率の高いことで著しい発展をみたが、さらに加工
能率の向上、および研磨材の当りにくい凹入部、穴部の
研磨向上が望まれている。

また、工作物を特定の酸、塩基およびこれらの塩類を用
いた浴に浸漬して平滑化する化学研磨は特別の設備を要
することなく比較的簡易に複雑な形状の工作物も均一に
短時間に研磨できる利点がある。

（発明の解決すべき問題点） 従来、ステンレス鋼に対する浸漬処理用化学研磨剤は代
表的なものに燐酸−硝酸一塩酸系および硝酸−塩酸一硫
酸一弗酸系混合液が主体であり、市販品としてに−５６
６、ケミライト＃５５（日本表面化学株式会社製）、Ｒ
９−６９（ゴスベル化工株式会社製）、クリーンブライ
トＳ＃２００（燐化学工業株式会社製）などが実用化さ
れているが、工作物の表面状態、面狙度の程度、工作物
の処理能力などに制限があり、金属の溶解反応を支配す
る研磨液の組成、濃度、工作物の表面積、浸漬時間、液
温６０℃〜９５℃の液温管理および廃水処理などに難点
があるほか、バレル研磨と比較すると大きなパリが除去
できないという問題点があった。また板状工作物は密着
して均一な研磨が困難であり、表面が粗面化されるなど
の欠点があった。更に前記市販品において、燐酸、硝酸
が主成分の場合には、廃水による水質の富栄養化が問題
となり、硝酸、弗酸を含有する場合には排ガスによる作
業環境汚染の防止対策が必要とされるなどの問題があっ
た。

（問題点を解決すべき手段） しかるに本発明は燐酸、硝酸、弗酸を除外した無機酸と
過酸化水素系化学研磨剤をバレル研磨用のコンパウンド
として使用することによって、従来のバレル研磨および
化学研磨の欠点を夫々是正し、バレル研磨の能率を飛躍
的に向上させたものである。

即ち本発明におけるバレル研磨機としては回転式、遠心
流動式、揺動式、振動式、レシプロ式、ジャイロ式のい
ずれにも使用できるが、化学研磨剤の消耗に伴い新液の
追添加、反応熱の分散除去、あるいは工作物の装入、排
出などの連続全自動化、若しくは工作物の打痕が皆無で
優れた光沢仕上ができる諸点においても開口型振動バレ
ルが最も好適である。

研磨材の種類としては、従来用いられている狙仕上、中
仕上、光沢仕上用のいずれも使用できると共に、工作物
の表面状態、研磨目的に応じて選択できる。

本発明の発明者らは無公害の無機酸、有機酸、塩基、塩
類について試験研究した結果、特に塩酸、ｗｔ酸と過酸
化水素の混合系が研磨速度および表面精度の向上に有効
であり、さらに塩酸−硫酸一過酸化水素の系に有機酸を
併用すれば、研摩量向上に対する相乗効果が顕著である
ことを認めた。

即ちステンレス鋼工作物の表面処理は、塩酸−硫酸一過
酸化水素系化学研磨剤中の塩酸濃度と塩酸対過酸化水素
のモル比および塩酸対硫酸のモル比により選択できる。

塩酸の含有量は１０ｇ＃〜８０ｇ／ｌ、過酸化水素の含
有量は１（１／Ｊ　〜１０（１／ｌで、且つ塩酸対過酸
化水素の濃度はモル比で３〜４０の範囲が有効である。

この範囲未満では研磨能率は低下し、この範囲を超える
と研磨量は増大するが、工作物の表面は粗面化し光沢度
は低減した。

硫酸の含有量は１０ｇ／ｊ！〜６００＃で、且つ塩酸対
１ｉ１！酸の濃度はモル比で２〜３０の範囲が適当であ
る。この範囲未満では工作物は粗面化し、この範囲を超
えると研磨能率は低下した。

塩酸−硫酸一過酸化水素系化学研磨剤に併用できる有機
酸としては蓚酸、コハク酸、マレイン酸などのジカルボ
ン酸、酒石酸、クエン酸などのオキシ酸があり、工作物
の平滑性を阻害させずに研磨速度を増大できる。また以
上の系に界面活性剤として非イオン界面活性剤でエーテ
ル型、アルキルフェノール型なども適宜使用できる。

本発明に係わるバレル廃水は六価クロムを含まず、通常
のバレル廃水と同様にアルカリ剤、ｌｉ集剤の添加によ
り容易に重金属類と分離処理できる。

以上のバレル研磨後の工作物は銀白色金属光沢を呈する
が、さらに通常のバレル研磨により光沢仕上を雉時間行
えば、より優れた光沢性、平滑性を付与することができ
る。

（作用） 本発明の研磨方法によれば機械研磨と化学研磨が同時に
進行する為に、工作物の表面が機械研磨によって効率よ
＜？ｉＪＩ磨されると共に、該表面は化学研磨によって
、より高精度に研磨され、且つ機械研磨ではできないよ
うな凹入部、穴部などは化学研磨されるので、全表面の
均等研磨が可能となり、マスの流動によって化学研磨液
を撹拌することにより、化学研磨の作用を一層活性化す
ることができる。

（実施例１） ステンレス鋼５ＵＳ３０４　（１８Ｃｒ−８Ｎｉ）試験
片と、株式会社チップトン製研磨石３Ｐ−８と化学研磨
液を、株式会社チップトン製各種バレル研磨槽に装入し
て、第１表の諸元により研磨状況を観察した。

第１表 試験片：寸法２８φ×８＋ｌｌ！、重量３８ｇ、＃８０
０ベーパー仕上 化学研磨剤は、所定量を秤取し、水に希釈溶解して、上
記研磨液星にして、各バレル槽別に装入した。光沢度は
スガ試験機株式会社光沢計ＵＧＶ−５Ｄにより光線入射
角２０゛、黒色ガラス１次作業標準板８５．２Ｘ１／６
を使用して測定した。

対照例くバレル研磨のみ〉では、化学研磨液の代りに株
式会社チップトン製コンパウンドＬＣ−ＮＺを使用して
研磨を行ない、く化学研磨液浸漬のみ〉では化学研磨液
１１中に撹拌下で試験片を懸吊して行なった。

実施例（第２表）において塩酸−硫酸一過酸化水素系で
は〈バレル研磨のみ〉と比較すれば遠心流動式で約１３
〜１７倍、回転式約１５〜４５倍、振動式では約４〜５
８倍と研！量は向上し、表面アラサおよび光沢度は概ね
良好であった。

対照例、第３表く化学研磨剤併用〉において塩酸−硫酸
一過酸化水素系で、前記混合組成および濃度の範囲外で
は研磨量が比教的少いか、粗面化して実用に至らなかっ
た。また塩酸−硝酸系（３対１容比）、燐酸−８酸系組
成品では実施例に較べ、研ＦＦ３Ｘは少いか、粗面化し
研磨性能が劣っている。

〈化学研磨液への浸漬のみ〉ではスマットを生じ著しく
粗面化しな。

不十分で、ワークに変形を認めた。

（効果） 以上述べたように、本発明によれば塩酸−硫酸一過酸化
水素系化学研磨剤をバレル研磨のコンパウンドとして使
用することにより、ステンレス鋼工作物の研磨能率は著
しい向上をみることができ、従来のバレル研磨および化
学研磨の問題点を解決することができた。

また本発明によれば、化学研磨と機械研磨の相乗作用に
よって、研磨処理時間を著しく可縮化し得て、研磨材の
磨耗量減少による研磨材の節減、粗仕上、中仕上、光沢
仕上などの研磨工程の一部省力化、工作物の変形、歪な
どの発生の抑制化、さらに機械研磨では不可能な微細な
凹入部、穴部などの研磨も可能になるなどの諸効果が得
られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　塩酸、硫酸および過酸化水素を混合した化学研磨剤
   をコンパウンドとしてステンレス鋼工作物をバレル研磨
   することを特徴とした化学研磨併用のバレル研磨法 ２　化学研磨剤は、塩酸の含有量を１０ｇ／ｌ〜８０ｇ
   ／ｌ、硫酸の含有量を１０ｇ／ｌ〜６０ｇ／ｌ、過酸化
   水素の含有量を１ｇ／ｌ〜１０ｇ／ｌとし、塩酸対過酸
   化水素のモル比が３〜４０の範囲で、且つ塩酸対硫酸の
   モル比が２〜３０の範囲とした特許請求の範囲第１項記
   載の化学研磨併用のバレル研磨法 ３　塩酸、硫酸、過酸化水素および有機酸を混合した化
   学研磨剤をコンパウンドとしてステンレス鋼工作物をバ
   レル研磨することを特徴とした化学研磨併用のバレル研
   磨法 ４　有機酸は蓚酸、コハク酸、マレイン酸などのジカル
   ボン酸、もしくは酒石酸、クエン酸などのオキシ酸とし
   た特許請求の範囲第３項記載の化学研磨併用のバレル研
   磨法