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小型の回転バレル研磨機の使い方を分かりやすく解説

KT2000ブログ

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回転バレル研磨機の特徴

回転バレル研磨機の仕組み

回転バレル研磨機とは工作物の研磨を自動化してくれる装置である。メディア(研磨石)を入れた六角形の研磨槽(バレル)を縦回転することでメディアの表面に流動層が形成。この流動層をワーク(工作物)が滑落することで、メディアとワークが効率よく擦れ合い、ワーク表面を研磨することができるのだ。

回るリラックス動画 – 回転バレル研磨機偏 (安眠・癒し・作業用・ASMR)
管理人
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動画のように適切なスピードで研磨槽を回転させると、メディアの斜面上に傾れ落ちる流動層ができる。この雪崩れが発生しているようなところを工作物が何度も滑り落ちることで、寝ているあいだに研磨ができるというもの。ものぐさな筆者にピッタリ!

回転バレル研磨機のメリット・デメリット

種類磁気バレル回転バレル振動バレル
Image磁気バレル研磨機回転バレル研磨機振動バレル研磨機
メディア金属金属/セラミック/樹脂金属/セラミック/樹脂
研磨方法湿式乾式/湿式乾式/湿式
金属
非磁性の金属のみ
宝石×
樹脂×
大きいワーク
5×5×5(cm)
×
平坦の研磨
細部の研磨
荒仕上げ×
光沢仕上げ
鏡面仕上げ×
量産性
研磨スピード
管理人
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バレル研磨機にはさまざまな種類が存在するぞい。小型で家庭で使いやすく、買い求めやすい価格のバレル研磨機は、小型の[磁気バレル研磨機]・[回転バレル研磨機]・[振動バレル研磨機]の3種類!それぞれの研磨機の特徴は大きく異なるため、使用したいメディアや研磨したいワークに合ったものを選びたい。

小型回転バレル研磨機のメリット

  • 使用できるメディアの種類が豊富だから様々な仕上げが可能
  • 硬いものならなんでも研磨できる(金属・石・樹脂等)
  • 研磨槽が小さいから用意するメディアの量が少なくて済む
  • 予備研磨槽(容器)を用意できる
  • 本機が1万円前後から販売しておりリーズナブル

回転バレル研磨機は使用できるメディアの種類が豊富なため、用途にあったメディアを組み合わせることで、荒仕上げから鏡面仕上げまで様々な仕上げに加工することが可能となっている。また、研磨できるワークは基本的に硬いものならなんでも磨くことが対応。その他に研磨槽が小さいため、高価なメディアを大量に用意する必要がなくコストパフォーマンスも高い。バレル槽が単品販売されているモデルがあり、予備バレル槽を用意することで面倒なメディアの交換から解消される。

デメリット

  • 大きなワークを複数同時に研磨することができない
  • メディアの交換にちょっとしたひと手間がかかる

卵のような大きなワークや質量の重たいワークを複数入れるとワーク同士がぶつかって深い傷がはいるため、研磨したいワークによっては量産性が振動バレル研磨機より大きく劣る欠点が存在する。また、メディアの交換にちょっとしたひと手間がかかるため、色々な種類のメディアを頻繁に使用する場合は、複数の研磨槽を用意したほうがよいだろう。

管理人
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例えば、指輪や硬貨ほどの大きさであれば、小型のものでも一度に大量に研磨することができるが、工作物の大きさが卵くらいのものを2個入れると工作物同士が勢いよくぶつかりダメージや深い傷がついてしまう。小型の回転バレル研磨機は小さなワークには最適だが、研磨槽の大きくてソフトな当たりの振動バレル研磨機のほうが最適である。

小型 回転バレル研磨の種類

KT6808KT2000kt3010
参考モデルKT6808KT2000KT3010
サイズ小型中型大型
電圧110V110V110V
変速5段階
反転スイッチ
数分回転し、その後逆転を開始
タイマー60分
重量約5kg約6kg22kg
開口部直径Φ80mmΦ100mmΦ130mm~
容器内寸(幅)W135mmW175mmW230mm
価格約1万約2.3万約6.2万

回転バレル研磨機は研磨槽の中に人が入れるような大きなタイプもあれば、研磨槽を片手で持てるような小さなタイプも存在する。このページで紹介している小型の回転バレル研磨機には大・中・小のタイプが存在し、一般的にアクセサリーや小さなパーツの研磨に使用されている。

小型の磁気バレル研磨機が一度に効率よく磨ける指輪の数が10個程度なのに対し、回転バレル研磨機は小型のものでも一度に50個ほど研磨することが可能。また、小型だからといって中型や大型と比べて研磨スピードに差がでるわけではないため、一度に研磨する量が少ない場合は、工作物が小さい場合は小型のタイプでも十分である。

管理人
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筆者は小型(KT6808)と中型(KT2000)の回転バレル研磨機を持っているが、ボルトやナットのようなサイズのワークを研磨する場合は、小型のもので十分だと感じた。小型のものは1万円前後で購入できるし、使用するメディアも少なくて済むので経済的だよ!

 

使用できるメディア(研磨石)の種類

回転バレル研磨機で使用できるメディアの種類

回転バレル研磨機は密閉した研磨槽を回転させるため、水とメディアを混ぜた湿式研磨や、メディアのみの乾式研磨に対応している。使用できるメディアは種類が豊富なため、ここでは初めて回転バレル研磨機を使う方が用途にあったメディアを選べるように、筆者がよく使用しているメディアを紹介したい。

管理人
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バレル研磨機で使用するメディアは株式会社チップトンのが有名で種類も豊富。このメーカーのメディアは目の粗さの目安となる(重切削・一般切削・軽切削・微小切削・平滑仕上げ・光沢仕上げ・鏡面仕上げ)が記載されているので、用途にあったものが選びやすい。メディアは高額なので、キロ単位で販売している良心的なショップを利用しよう。

セラミックメディア

セラミックメディアの種類

セラミックメディアは回転/振動バレル研磨機で使用する最もスタンダードな湿式メディアである。研磨剤と粘土質結合材を混合し、高温で焼成しているため、セラミックメディアの表面は人造砥石のように硬い。表面の目の粗さ(番手)が豊富なため、「重切削」「一般切削」「軽切削」「微小切削「平滑仕上げ」「光沢仕上げ」様々な用途に使われる。

管理人
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身近なものだと人造砥石を小さくしたような感じメディアだよ。なので、目の荒いメディアを使用すれば塗装・錆取り研磨やバリ取り加工ができるし、目の細かいメディアを使用すれば艶の出た光沢仕上げにすることも可能だぞい。

プラスチックメディア

プラスチックメディアの種類

プラスチックメディアは研磨剤と樹脂を混合し、加熱によって硬化させた湿式メディアである。表面はプラスチックとは思えないほど硬くなっており、比重がセラミックやスチールメディアに比べると軽い。このため、ワークに歪・変形・打痕・表面硬化を起こしにくく、ソフトな仕上がりになる特長を持っており、アルミニウムや亜鉛のような軟質金属に最適なメディアとなるが、ジュエリーに使用されるデリケートな貴金属や、脆かったり・薄い工作物にも適している。

管理人
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アルミニウム・亜鉛・真鍮・銅のような軟質金属な最適なメディアだが、プラスチックのような脆さはみじんもないうえ、ソフトな仕上がりになるため、硬質金属や石製品にも使えるぞい。セラミックのように硬いけれど、研削力が弱いメディアなので慎重に研磨したいワークにも最適だと感じた。

スチールメディア

ステンレスメディアの種類

スチールメディアは鉄やステンレスなどを素材とした湿式メディアである。形状は球形だけでなく、凸凹とした細部の磨きが得意なUFO型やピン型も用意されているため、セラミック/プラスチックメディアでは磨けないような入り組んだ箇所を磨きあげることができる。錆や塗料を落とすような強い研磨力はなく、バレル研磨用コンパウドと組み合わせることで、光沢のでた仕上がりにすることが可能。細部も研磨したい場合は、1kgのステンレスボールにUFO型やピン型を混ぜよう。

管理人
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コンパウンドと混ぜて研磨しないと艶がでないので注意!アクセサリーの細部も磨きたい場合は1mmのスチールボールに0.5mm前後のステンレスピンを混ぜよう。スチールメディアで最終仕上げを行う場合は安価なコンパウンドより段違いの光沢がでる「NS ピンクコンパウンド」がおすすめだよ。

ソフトメディア

ソフトメディア(クルミの外殻)

ソフトメディアはクルミの外殻やトウモロコシの芯にアルミナ・酸化クロム等の油脂系のコーティング剤で強固に添着した乾式用メディアである。粒度の細かいコンパウンドが添着されたものを使用することで、ワーク表面に自分の顔がはっきり映る鏡面仕上げにすることが可能。ただし、他のどのメディアよりも磨くスピードが遅く、ワークの表面が光沢→鏡面に仕上げるまで最低でも4日~7日かかる。

管理人
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樹脂製の研磨槽の中で油脂系のコーティング剤が使用されたソフトメディアを何日も回していると、研磨槽にメディアが付着してしまい、ワークだけが回転して傷だらけになるというトラブルが起きる。メディアが研磨槽に張り付く対策はこちらの記事(ソフトメディアがバレル槽に張り付く対策)を参考にしてね!

メディアの形状

Image形状特長
メディア(球状)球状平面の研磨が得意
金属を硬くする
光沢率の向上
メディア(三角形)三角形研削力が強い
メディア(菱形)菱形
メディア(不定形)不定形
メディア(円錐形)円錐形研削力が強い
凸凹面の研磨も得意
メディア(円筒型-ストレートカット)円筒型凸凹面の研磨が得意
メディア(円筒型-アングルカット)円筒型
メディア(UFO型)UFO型平面と凸凹面に対応
メディア(ピン型)ピン型細部の研磨が得意

メディアには様々な形状のものが用意されており、それぞれ特長が異なっているため、用途にあったものを選びたい。

球状のものはフラットな面の研磨を得意としており、スチールメディアの場合は金属を硬くしたり、光沢率がよくなるメリットも存在。角のある形状に比べると研磨力は一番弱い。

角のあるものは球状に比べると研削力が強く、錆や塗装を落とす研磨スピードは球状のものより早い。研磨力は大きくなるほど強くなり、形状は円筒形→菱形→三角形の順に強くなる。

先の尖った円錐形や、細長い円筒型のメディアは凹角や窪んだ箇所の研磨を得意としている。単体で使うことや、他の形状のメディアに混ぜて使用することも可能。

UFO型やピン形のスチールメディアはアクセサリーのような細部も磨くことができるが、研磨槽の1/4の量を用意すると費用が嵩むため、球状のスチールメディアに混ぜると経済的+効果的。

管理人
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セラミックメディアは[三角形]→[菱形]→[円筒形]→[球状]の順に研磨力が弱くなるよ。セラミックメディアで仕上げる場合は、球状のメディアに仕上用コンパウドを入れて低速モードで研磨するのがおすすめ!

水とメディアを入れる量

メディア 種類メディアの量水の量
セラミックメディア1/2~1/31/2
プラスチックメディア1/2~1/31/2
ソフトメディア1/2~1/31/2
スチールメディア1/3~1/41/2

小型回転バレル研磨機の場合、研磨槽にメディアを入れる量は1/2~1/3が最適である。ただし、スチールメディアは他のメディアと比べると比重が重くなっており、容器の1/2も入れてしまうとモーターに負荷がかかり回らなくことがあるため、少なめ(1/3~1/4)のほうがよかった。水の量はメディアの入れる量に関わらず、半分程度いれるのがベスト。

管理人
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適量のメディアを入れているにもかかわらず研磨槽が回らない原因は水の量が少ないからである。水の量が少ないとメディアの表面上に流動が形成されないため、メディアの重みに耐えられずモーターが停止してしまうのだ。水を半分より少し多いくらい入れておくと止まることはまずない!

コンパウンドの役割

  • 水を軟化させることで不溶物の発生を抑えて、研磨効率を向上させる。
  • メディアとワークの間に適度な摩擦を与えて、研磨効率と仕上状態を向上させる。
  • メディアとワークの汚れや油分を除去して、研磨効率を向上させる。
  • 発泡作用によりワークへの衝撃を軽減させ、打痕や圧痕を防止させる。
  • 研磨中や作業中に発生する錆を防止する

バレル研磨用のコンパウンドは[粉末]と[液体]タイプの2種類が存在し、研磨効率や仕上状態を向上させるための研磨補助剤である。バレル研磨で工作物を研磨する場合は、加工目的やワークの材質の適したバレル研磨用コンパウンドを添加する必要がある。

車の傷を消すコンパウンドのように単に研磨剤や石油系溶剤を混合したものではなく、ワークについている油分を分解する脱脂作用、メディアとワークの衝撃を緩和させ打痕を防止する発泡作用、研磨中や選定作業中に錆が発生を防止する防錆作用などがあるため、コンパンドの添加は必須となる。

管理人
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コンパウンドでワークの研磨効率や仕上状態がかなり変わるので、粗仕上~光沢仕上に関わらずコンパウンドを添加しよう。コンパウンドを入れずに使用している動画が散見されるが、バレル研磨用のコンパンドを添加しないと光沢は得られないので注意!

おすすめのコンパウンド

チップトン粉末コンパウンドGCP

管理人
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最初に使っていたチップトン社の粉末コンパウンド(光沢仕上用)である。1kg/1,100円と非常にリーズナブルなので、粗仕上~中仕上の加工時に添加している。これより光沢をだせるコンパウンドがあることを知ったので、現在は仕上用には使用していない。価格が安価なのでも予算を抑えたい場合におすすめである。

チップトン粉末コンパウンド FX-06

管理人
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これもチップトン社の粉末コンパウンド(光沢仕上用)であるが、従来の粉末コンパウンドに比べると洗浄力がアップしたほか、ワークに付着した微量の油分を分解する脱脂作用もあるため、一度に研磨できるワークの処理量や長時間研磨がアップ!さらには光沢度も20%アップしているため、粉末コンパウンドの中で一番のおすすめ。

管理人
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750コンパウンドはステンレスメディアやスチールメディアの錆や曇りを防ぐ洗浄剤だ。錆びやすい金属製のメディアやワークを使用するときに添加している。910コンパウンドは水にぬめりがでるため、メディアやワーク同士のぶつかったときの衝撃を軽減させたい場合に使用している。750と910は混ぜて使用することも可能で、組み合わせて使用することで研磨効率や仕上状態が向上。

管理人
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某ショップで一番出荷量の多いベストセラー品の[NS ピンクコンパウンド](光沢仕上用)。研磨剤の他に脱脂剤、洗浄剤、光沢剤が配合されており、これまで使ってきた粉末のコンパウンドとは段違いの光沢を得られるため、鏡面にしない場合は最終仕上げ用のコンパウンドとして使用している。上の動画はピンクコンパウンドとステンレスメディアで10円硬貨を磨いたものだが、次元の違う光沢を帯びていることがわかると思う。

NANIWA 研磨材

管理人
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バレル研磨機のメディアやコンパウンドを販売しているチップトン社では粗仕上や中仕上用のコンパウンドがラインナップされているので、研磨力を上げたい場合は粗仕上や中仕上用のコンパウンドを使用したほうがよいのだろう。しかし、メーカーから購入すると最小ロットがおそらく10kg~20kgからなので、個人だと買い求めにくいうえ、少量で販売しているショップがないため入手が難しい。ブラスト用の研磨材を流用しようと思ったが、粗粒なので回転バレル研磨機には不向き。色々調べてみるとナニワ研磨工業さんが、パウダー状の研磨剤(研磨剤WA/研磨剤GC)を買い求めやすい価格で販売しており、微粉のほうは粒度が#240~#3000まで用意されているので、回転バレル研磨機でも利用できそうだ(試してみたら追記したい)。

回転バレル研磨機の用途

バリ取り&面取り

回転バレル研磨機(バリ取り+面取り)

回転バレル研磨機は金属を磨くだけでなく、金属を切断したり穴あけ加工した際に発生するバリやカエリを除去したり、手が切れるような金属の角を丸く面取りすることが可能。ただし、角が尖っているワークを複数入れると他の工作物にぶつかったときに深い傷がはいることがあるため、ワークのダメージを軽減させる発泡作用の高いコンパウンドを使用したり、回転スピードを一番遅いモードにしたほうがよかった。写真のような大きなワークを量産する場合は振動バレル研磨機のほうが適していると感じた。

錆落とし

回転バレル研磨(錆落とし)
金属の深部に錆が腐食していなければ、表面上の錆を除去することは1日で可能であった。しかし、メディアの目が細かくなるほど、錆を除去するのに時間がかかってしまうため、頑固な錆を除去したい場合や、研磨スピードを重視する場合は、研削力の高い粗いメディアのほうが最適である。粗目のメディアを使用すると金属の表面がくもるため、光沢をだしたい場合は細目の仕上げ用メディアとコンパウンドの添加で仕上げる必要があった。

管理人
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錆が深部まで腐食した金属表面は細かな凸凹が無数にあり、窪み部分の錆は細いステンレスピンを使用してもかなりの時間(1週間~)がかかる。この場合、表面の錆をセラミックメディアで除去した後、酸性のサンポールかクエン酸の水溶液にドブ漬けしたほうが根を張った錆を効率的に除去できる。その後に仕上げ用のメディアとコンパウンドでバレル研磨して光沢をだしたほうが手っ取り早かった。

塗装落とし

錆落としと同様にどのメディアでも塗装を落とすことは可能だったが、目の細かいメディアだと時間がかかるため、塗膜の厚い塗装の場合は目の粗いメディアを使用したほうが効率的であった。

光沢仕上げ

光沢仕上げ用のステンレスメディア/プラスティックメディア/ステンレスメディア等を使用することで、貴金属や石製品の表面に艶をだすことが可能。光沢剤が添加されたコンパウンドを水に混ぜて研磨しないと眩い光沢を放つ仕上げにならないので注意。おすすめコンパウンドの最後で紹介した「NS ピンクコンパウンド」がおすすめ。

鏡面仕上げ

回転バレル研磨機(鏡面仕上)

ウォールナッツ(胡桃の外殻)や、コーンコブ(玉蜀黍の芯)が素材のソフトメディアを使用することで、金属表面を鏡面仕上げにすることが可能。アルミナ、酸化クロム、酸化鉄等の研磨剤を油脂系コーティング剤で強固に添着されたソフトメディアがワークと擦れあうことで、金属表面は鏡のように反射した背景がくっきりと映る仕上げとなる。光沢もでるが鏡面になるまで時間がかかるのがネックとなる。

管理人
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どちらも広葉樹以上に硬い自然の素材が使用されている。くるみの外殻や殻は楽天やメルカリで販売されており、ミキサーで同じようにチップ状にすることができたので、クリーム状のコンパウンドと一緒に撹拌すればオリジナルのソフトメディアが作れるのではないかと考えている。また、爬虫類の床材がくるみの外殻をチップ状にしたものなのでそのまま利用できるかもしれない。ビバリアのものが粒が大きかったので使えるかも(研磨槽が空いたら試して追記したい)。

シボ加工(梨地)

バレル研磨機は金属を磨くことがメインで使用されるが、あえて粗いメディアを使用することで、表面をザラザラとしたシボ加工(梨地)にすることも可能であった。特に表面に深い凹凸をだせたのが珪砂で、バレル槽の回転速度は速くしたほうがより曇る仕上がりになった。ネットだと20~30kgのものが安価だが、そんなに注文すると床が抜けそうなくらいの量が届くので注意。海岸に落ちているシーグラスの表面と同じ仕上がりになるため、おそらく砂浜の粗い砂でも同じ仕上がりになるはず?

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