小径精密ステンレス鋼管加工・研磨

小径精密ステンレス鋼管は、その高い耐食性と経済性から、特に医療機器、機械部品、実験装置などに広く使用されています。精密ステンレス鋼管には、耐食性、外観が明るく、清潔であることが求められます。衛生的であり、表面に人体に有毒な物質が付着してはいけません。したがって、精密ステンレス鋼管の表面処理では、表面の有害物質を完全に除去する必要があります。成熟した表面処理方法として研磨技術が広く使われています。研磨することにより、ステンレス鋼の耐食性と光沢効果をさらに向上させることができます。

現在一般的に使用されている研磨方法は7つあります。小径精密ステンレス鋼管の加工～研磨工程をご紹介します。

1. 機械研磨 機械研磨は、切削材料表面の塑性変形を利用して研磨後の凸部を除去し、平滑な表面を得る研磨方法です。一般的には油砥石、ウールホイール、サンドペーパーなどが使用され、手作業が主流です。高い表面品質要件の場合は、超微細研削と研磨を使用できます。超精密研削・研磨は、砥粒を含む研削・研磨液中で特殊な研削工具をワーク表面に押し付け、高速回転させます。この技術により、各種研磨法の中で最高の表面粗さRa0.008μmを実現できます。

2. 化学研磨 化学研磨とは、小径精密ステンレス鋼管の表面の微細な凸部を化学媒体中で凹部よりも優先的に溶解させ、平滑な表面を得る加工です。この方法の主な利点は、複雑な設備を必要とせず、複雑な形状のワークを研磨できること、一度に多くのワークを研磨できること、効率が高いことです。化学研磨の核心は研磨液の調製です。化学研磨により得られる表面粗さは一般に数10μmです。

3. 電解研磨 電解研磨の基本原理は化学研磨と同じで、材料表面の微小な突起部分を選択的に溶解して表面を平滑にします。化学研磨に比べ陰極反応の影響を排除でき、効果が優れています。

4. 超音波研磨 小径の精密ステンレス鋼管を研磨剤懸濁液に入れ、超音波場に一緒に置きます。超音波の振動を利用して研磨材をワーク表面に研削、研磨します。超音波加工は巨視的な力が小さく、ワークの変形が起こりません。超音波処理は、化学的または電気化学的方法と組み合わせることができます。溶液腐食と電解に基づいて、超音波振動を加えて溶液を撹拌し、ワーク表面の溶解生成物を分離し、表面近くの腐食または電解質を均一にします。液体中の超音波のキャビテーション効果も腐食プロセスを抑制し、表面の光沢を促進します。

5. 流体研磨 流体研磨は、高速で流れる液体とそれに含まれる砥粒を利用してワークピースの表面を洗い流し、研磨の目的を達成します。一般的な方法には、アブレイシブジェット加工、液体ジェット加工、流体力学研削などが含まれます。流体力学研削は、油圧によって駆動され、研削粒子を運ぶ液体媒体をワークピースの表面上を高速で往復させます。メディウムは低圧力下での流動性の良い特殊な化合物（高分子状物質）を主成分とし、研磨剤を混合したものです。研磨材は炭化ケイ素粉末から作製することができる。

6. 磁気研削研磨 磁気研削研磨は、磁性砥粒を使用し、磁場の作用により研磨ブラシを形成し、小径の精密ステンレスパイプを研削します。この方法は、加工効率が高く、品質が良く、加工条件の制御が容易であり、作業条件が良好である。適切な研磨剤を使用すると、表面粗さはRa0.1μmに達します。

7. 化学機械研磨 化学機械研磨技術は、化学研磨と機械研磨の利点を組み合わせた、最も一般的に使用される研磨方法です。材料除去効率を確保しながら、より完璧な表面を得ることができます。これら 2 つの研磨方法を単純に使用した場合よりも 1 ～ 2 桁高い平坦度が得られ、ナノメートルレベルから原子レベルの表面粗さを実現できます。また、研磨による鏡面効果は非常に明るく、欠点がなく、平坦度も良好です。

以上が小径精密ステンレス鋼管加工の研磨方法7つです。研磨にはそれ自体に高い要件があるだけでなく、表面の平坦性、平滑性、幾何学的精度にも高い基準が求められます。表面研磨には通常、光沢のある表面のみが必要です。しかし、小径精密ステンレス鋼管は電解研磨や流体研磨などの方法では幾何精度を正確に管理することが難しく、化学研磨や超音波研磨、磁気研削研磨などの方法では表面品質を正確に管理することができないため、要件を満たしているにもかかわらず、加工は依然として主に機械研磨です。