JP3922620B2

JP3922620B2 - 長尺品の表面処理方法

Info

Publication number: JP3922620B2
Application number: JP2000209398A
Authority: JP
Inventors: 貢梅村
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 2000-07-11
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2020-07-11
Also published as: JP2002018717A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、断面形状が円、角、異形などの長尺品の表面処理方法に関する。特に、本発明は、粉粒体を用いて、表面荒らし、表面研磨、ヘアライン処理、異物除去などの表面処理を長尺品に付与する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、表面研削は一般にバイト、研削ホイ−ル、ブラシ、ベルトサンダ等を用いて行うが、ワ−クの断面寸法が小さい線状の長尺品の外周を連続的に行うことは、ワ−クの切削条件を一定にすることが極めて難しいことから、酸洗法やピ−リング法が用いられることは公知である（例えば、２８５７２７９号公報参照）。しかしながら、酸洗法は断面形状や寸法に制限されることなく、ワ−クの表面層を除去することが可能であるが、廃棄物の処理や環境対策費が高いという問題があった。また、酸洗作業には熟練を要するなどの問題がある。
一方、ピ−リング法は、材料の表層部をダイス等の刃具により削り出しているが、その時、ワ−クに切削抵抗による張力がかかり、断線することもあるので処理可能なサイズも限定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題に鑑みて成されたもので、環境問題を引き起こすことなく、しかも熟練を要しない長尺品の表面処理方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明における表面処理方法は、粉粒体の供給を受ける搬入室と、伸縮可能なチャンバー室と、該チャンバー室を外部から加圧することができる加圧室と、粉粒体、微粉若しくは／および異物が運び込まれるエアー吸引室とからなる容器と、前記搬入室とエアー吸引室にパイプを介して接続される集塵機および微粉分離装置とを備えており、粉粒体をチャンバー室内に充填すると共に該容器内を長尺品が通過可能に構成し、この長尺品を前記容器内を通過させたのち、前記加圧室の膨張により、前記チャンバー室を加圧および変形させ、粉粒体を長尺品の長手方向に沿って該長尺品の表面に接触させる工程と、該容器内を貫流する気体流により、粉粒体、粉粒体相互及び上記接触により発生した微粉若しくは／および長尺品の表面から削りとられた異物を容器外に排出させる工程と、該粉粒体、微粉若しくは／および異物から前記微粉分離装置により分離した粉粒体を前記容器内を貫流する気体流に乗せて前記チャンバー室に供給する工程とを含むことを特徴とする。
本発明による長尺品の表面処理方法は、作業者の熟練を必要とすることなく、環境にも優しいという利点がある。
【０００５】
ここで、本発明において用いられる粉粒体は、その形状は問わない。粉粒体が多角形形状である場合には、その角を異物除去やヘアライン処理に好適である。また、粉粒体が球状の場合には、表面研磨に特に好適である。
また、本発明において用いられる粉粒体は、その大きさは限定するものではないが、その大きさが換算粒径で０．０２〜２．５ｍｍである場合には、容器へ入れることが簡単である。また、表面の異物除去に優れている。
なお、粉粒体の大きさは、線材の表面処理目的、線材の径などとの相関により決まるものである。また、粉粒体と長尺品の接触長さを変えることにより削り代を簡単に変えることができる。
さらに、粉粒体は異種類の粉粒体が混合されているものでも良い。例えば、粒径は小さい粒径に大きい粒径が混じっていたり、３種類以上の大きさの粒径が混じっていても良い。また、例えば、粉粒体の形状が多角形形状のものと球状形状のものを混合しても良い。材質としても、軟質かつ弾性のある粉粒体を硬度の高い多角形の分粒体を混合させても良い。
【０００６】
また、本発明において用いる容器とは、粉粒体を保持しておくことが出来れば、その大きさやその形状、その材質は問わない。ただし、連続的に線材を処理する場合には、容器の前後若しくは上下に一対の開口があり、粉粒体中を長尺品が貫通できることが望ましい。連続運転により表面処理の効率化が図れるからである。また、粉粒体に圧力をかける場合には、容器の強度はそれに伴って上げる必要がある。この場合、容器内にチャンバ−室などの部屋を設けても、容器自体を伸縮可能な構造としてもよい。さらに、容器内に、低温の不活性ガスなどを加えて粉粒体の加熱を防止してもよい。
【０００７】
また、本発明におけるに長尺品とは、断面形状が円、角、異形などの長尺品をいう。その材質は、鋼、軽合金、複合材などその材質は問わない。
また、本発明に好適な長尺品は、その断面形状が同じで、かつ、軸方向に段差面がないものである。特に、圧力をかける場合には、軸方向に段差面がある長尺品のときには、進行方向の陰の部分の凹部には粉粒体が溜まってしまい、表面処理ができなくなるからである。
【０００８】
本発明においては、長尺品を複数本一度に前記粉粒体を入れた容器内を通過することも可能である。この場合、容器に２対あるいは複数対の開口を設けるようにする。
【０００９】
また、本発明において、容器を伸縮可能にして前記粉粒体に圧力を加えて長尺品を通過させるも可能である。この場合の圧力の大きさは、その表面処理の目的、長尺品の径、及び粉粒体の大きさ等により決まる。例えば、表面荒らしやヘアライン加工の場合には、０．０２〜２．５ｍｍの多角形の粉粒体を用い、換算直径が０．０２ｍｍ以上の大きさの場合、粉粒体を加圧する力を２０００Ｐａ乃至３００ＭＰaの面圧にするのが好的である。この圧力よりも小さいと効率的な表面処理に時間がかかり、また、この圧力よりも大きいと、装置構造が大きくなる等の問題が生じる。
さらに、例えば、前記表面処理が長尺品の表面に生成した酸化スケ−ル、錆、付着若しくは生成した異物を除去する処理である場合には、圧力は必要ではない。圧力をかければ処理速度が速くなると言う利点がある。
【００１０】
さらに、本発明において、表面処理方法を複数回くり返すことも可能である。この場合、２つの容器を並列に並べれば良い。例えば、第１の容器を通過させる際に付着した異物を第２の容器を通過する際に除去することが可能である。また、例えば、第１の容器を通過させる際に大きな凹凸を造った長尺品を第２の容器を通過する際に表面粗さを小さくすることも可能である。なお、このような並列した容器を使用する場合には、容器の中に入れる粉粒体の大きさ、形状、材質などを適宜変えればよい。さらに、複数の粉粒体を混合してもよい。
【００１１】
さらに、本発明における表面処理とは、表面荒らし、表面研磨、ヘアライン処理、長尺品の表面に生成した酸化スケ−ル、錆、付着若しくは生成した異物を除去する処理などである。
【００１２】
【発明の実施の形態１】
以下、図面に基づき発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態を示す一例である。
【００１３】
図１において、容器１の側壁２,２にワーク通過口３Ａ，３Ｃがあり、換算粒径０．０２〜２．５ｍｍの多角形状をなした粉粒体４を充填した該ワ−ク通過口３Ａ，３Ｂ,３Ｃの内側に粉粒体４の洩れを効率よく防止するゴム板（あるいはブラシ）からなるシール５,５がある。
【００１４】
容器１は伸縮可能なチャンバー室６と該チャンバー室６を外部から加圧することができる加圧室７、搬入室８、エアー吸引室９から構成されている。チャンバー室６と搬入室８は、ワーク通過口３Ｄがある仕切板１０Ａにより区分され、またチャンバー室６とエアー吸引室９はワーク通過口３Ｂがある仕切板１０Ｂにより区分され、該ワーク通過口３Ｂには前述のシール５を取付けている。
【００１５】
搬入室８は図示しない微粉分離装置とパイプ１１Ａで連通可能に接続されており、これを介して微粉分離装置から研削可能な粉粒体の供給を受ける。エアー吸引室９はパイプ１１Ｂにより微粉分離装置と連通可能に接続されており、該パイプ１１Ｂの途中に沈降箱１２を設け、該沈降箱１２の下方は図示しない微粉分離装置に連通している。また該沈降箱の天井部１２Ａあるいは側壁１２Ｂは高圧ブロアー（図示せず）に連通した図示しない集塵装置に連通したダクト１３がある。
【００１６】
チャンバー室６は伸縮可能な材質及び形状で構成されている。発明の実施の形態ではチャンバー室の材質はゴムで、形状はパイプ形状のもの及び板状のものを適用した。
加圧室７は気体あるいは液体の加圧により伸縮可能なゴム製にて構成され、図示しない加圧ポンプに配管１４にて連通している。
なお、実施の形態においては、チャンバー室６及び加圧室７は容器１の内部に単数個の構成であるが、複数個設け、交互に使用する構成でも良い。
【００１７】
以下、図２及び図３を加えて説明する。図２は、加圧前の容器１のA−Ａ断面を示す。図３は加圧後の断面である。ワークＷは粉粒体４が充填された容器内にあって、加圧した液体あるいは空気を加圧室７に流入させ、該加圧室７を膨張させることができる。この膨張は粉粒体４を充填したチャンバー室６を外部より加圧することになり、伸縮可能なチャンバー室６を介して粉粒体４およびワークＷの表面をも加圧する。
【００１８】
以下、このように構成された実施の形態の動きについて説明する。この状態において、ワークＷは、図示しないワーク搬送装置の運転駆動によりけん引され、加圧された粉粒体４内を通過する。この時ワークＷの表面は多角形状かつ研削性がある粉粒体４により引掛き、研磨される。粉粒体４の一部はワークＷの移動とともにチャンバー室６の仕切板１０Ｂの方向に移動し、その大半はシール５によりチャンバー室６内にとどまり、一部はシール５とワークＷの隙間からエアー吸引室９内に吸引エアーとともに吸引される。
【００１９】
吸引エアーは図示しない集塵装置により、容器１のワーク通過口３Ａのシール５の隙間から入り、搬入室８、チャンバー室６の入口側仕切板１０Ａのワーク通過口３Ｄ、粉粒体４内、チャンバー室６の出口側仕切板１０Ｂのワーク通過口３Ｂからエアー吸引室９へと吸引される。即ち、吸引エアーはチャンバー室６内の粉粒体４内を通過するとき、摩滅により発生した微粉およびワークＷ表面から削りとられた異物や微粉等も流れ方向に移動させ、順次エアー吸引室９内に運び込む。
【００２０】
エアー吸引室９に運び込まれた粉粒体４、微粉、ワークから削りとられた異物、微粉等はエアーに乗って、パイプ１１Ｂを通じて沈降箱１２に入り、粗いものは図示しない微粉分離装置へ細かいものはエアーと共に図示しない集塵装置に回収する。
【００２１】
なお、ワークＷが搬入室８内を通過する際、微粉分離装置からパイプ１１Ａを介して供給された粉粒体４を接触力と前述の吸引エアーにより、連続的にチャンバー室６内に誘導かつ供給する。チャンバー室６内に入った粉粒体はワークＷと接触し、ワークＷの表面を研削あるいは研磨しながら、ワーク進行方向にワークＷの搬送速度より遅い速度で移動してゆく。
このように粉粒体４が微粉分離装置、容器１の搬入室８、チャンバー室６、エアー吸引室９、沈降箱１２、微粉分離装置と循環するので粉粒体による研削あるいは研磨は連続的に行える。
【００２２】
尚、図示しない集塵装置によって粉粒体の微粉は回収されるため、循環する粉粒体の全容量が減じたことになるが、微粉分離装置のホッパーには粉粒体の循環量を調整する図示しない粉粒体供給装置があり、この装置から新品の粉粒体が適宜適量補給されるので、循環全容量が維持できる。
【００２３】
粉粒体に軟質かつ弾性のある粉粒体を混合させた場合も構成および作用も変更させることはない。該粒体を粉粒体に混入させた場合は加圧力の伝達が良くワークの表面を均一に加圧する利点がある。
【００２４】
尚、本発明の表面処理法を実施する装置は、バイト、砥石、ブラシ等を高速回転させる装置が不要であり、有害な振動も発生させないので、構造は簡単である。また、本発明による表面処理法は低騒音であるため防音ボックス等は不要で、装置は極めてコンパクトに構成することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は連続した同断面形状をなした長尺品の全周を多角形かつ長尺品の表面硬度より硬い粉粒体で包み、この粉粒体で長尺品の表面に接触させて（選択的に押しつけて）、保持する。この状態で長尺品のみを移動させて、長尺品の表面を研削するので、バイト、砥石、ブラシ等の工具を用いて研削する方法に比較し、早く、低コストで表面処理することができる。さらに、バイト、砥石、ブラシ等を使用せずに粉粒体で表面処理する方法であるため、同断面形状をした長尺物の断面サイズに制限がなく従来の刃具を使用しての加工法では対応できなかった小サイズのものまで表面処理が可能になった。付随的効果として、刃具等を回転あるいは往復させることが不要であるため電力等が著しく低減できる。本表面処理法は省エネ、安全、ランニングコスト、環境面でも著しい効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を説明する概略図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す加圧前のＡ−Ａ断面概略図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す加圧後のＡ−Ａ断面概略図である。
【符号の説明】
1 容器
2 側壁
３Ａ，３Ｂワ−ク通過口
４粉粒体
５シール
６チャンバー室
７加圧室
８搬入室
９エアー吸引室
１０仕切板
１１パイプ
１２沈降箱
１３ダクト
Ｗワ−ク

Claims

粉粒体の供給を受ける搬入室と、伸縮可能なチャンバー室と、該チャンバー室を外部から加圧することができる加圧室と、粉粒体、微粉若しくは／および異物が運び込まれるエアー吸引室とからなる容器と、前記搬入室とエアー吸引室にパイプを介して接続される集塵機および微粉分離装置とを備えており、粉粒体をチャンバー室内に充填すると共に該容器内を長尺品が通過可能に構成し、この長尺品を前記容器内を通過させたのち、前記加圧室の膨張により、前記チャンバー室を加圧および変形させ、粉粒体を長尺品の長手方向に沿って該長尺品の表面に接触させる工程と、該容器内を貫流する気体流により、粉粒体、粉粒体相互及び上記接触により発生した微粉若しくは／および長尺品の表面から削りとられた異物を容器外に排出させる工程と、該粉粒体、微粉若しくは／および異物から前記微粉分離装置により分離した粉粒体を前記容器内を貫流する気体流に乗せて前記チャンバー室に供給する工程とを含むことを特徴とする長尺品の表面処理方法。
前記粉粒体が多角形形状であることを特徴とする請求項１に記載の長尺品の表面処理方法。
前記粉粒体の大きさが換算粒径で０．０２〜２．５ｍｍであることを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の長尺品の表面処理方法。
前記粉粒体が異種類の粉粒体を混合したものであることを特徴とする請求項１乃至は請求項３のいずれかに記載の長尺品の表面処理方法。
前記長尺品を複数本一度に前記粉粒体を入れた容器内を通過可能にしたものであることを特徴とする請求項１乃至は請求項４のいずれかに記載の長尺品の表面処理方法。
請求項１乃至請求項５の方法を複数回くり返すことを特徴とする長尺品の表面処理方法。
前記表面処理が表面荒らしであることを特徴とする請求項５から請求項６のいずれかに記載の長尺品の表面処理方法。
前記表面処理が表面研磨であることを特徴とする請求項５から請求項６のいずれかに記載の長尺品の表面処理方法。
前記表面処理がヘアライン処理であることを特徴とする請求項５から請求項６のいずれかに記載の長尺品の表面処理方法。
前記表面処理が長尺品の表面に生成した酸化スケ−ル、錆、付着若しくは生成した異物を除去する処理であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の長尺品の表面処理方法。