JPH0454749B2 - - Google Patents

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のバレル研磨機
を製造販売し、又は使用する産業分野に属する。 （従来の技術） 従来各種金属工作物の表面仕上を行なうのに有
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
装入した研磨槽に回転、遠心流動、揺動または振
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。例えば回転式、遠心流動
式、揺動式、振動式、レシプロ式、およびジヤイ
ロ式など各種のバレル研磨法が開発され、実用と
なつている。 このバレル研磨法はマス・フイニツシングと呼
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） アルミニウムおよびアルミニウム合金に対する
化学研磨剤は代表的なものに燐酸−硝酸系、燐酸
−硫酸系、および硝酸−弗酸系混合物があり、市
販品としてアルミブライトＲ−５（日本エムアン
ドテイー(株)製）、ケミライト＃52（日本表面化学(株)
製）、トツプADD−320（奥野製薬(株)製）などが実
用化されているが、工作物の表面状態、面粗度の
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、温度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
大きなバリが除去できないという問題点があつ
た。また板状工作物は密着して研磨が困難であ
り、表面が粗面化されるなどの欠点があつた。ま
た市販品は燐酸が主成分の場合は廃水による水質
の富栄養化、硝酸、弗酸を含有する場合は排ガス
による作業環境汚染防止の対策も必要とされる。 （問題点を解決すべき手段） しかるに本発明は非燐酸、非硝酸、非弗酸系無
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つて、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。 即ちこの発明は研磨槽内へ研磨材、塩酸および
過酸化水素の混合液へ硫酸又は有機酸を併用した
化学研磨剤とアルミニウム又はアルミニウム合金
工作物とを装入してバレル研磨することを特徴と
する化学研磨併用のバレル研磨法である。また有
機酸は蟻酸、醋酸、又は蓚酸であることを特徴と
するものである。次に化学研磨剤は化学研磨剤中
の混合酸対過酸化水素のモル比が0.9乃至3.0であ
ることを特徴とするものである。更に研磨槽内へ
研磨材、塩酸−過酸化水素系化学研磨材とアルミ
ニウム又はアルミニウム合金工作物とを装入して
バレル研磨した後、通常のバレル研磨により光沢
仕上することを特徴としたものである。 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、ジヤイロ式のいずれ
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、または工作物の
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。 研磨剤の種類としては、粗仕上、中仕上、光沢
仕上用のいずれも使用でき工作物の表面状態、研
磨目的に応じて選択できる。 本発明者らは無公害の無機酸、有機酸、塩基、
塩類について、精査した結果、特に塩酸と過酸化
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−過酸化水素の系に硫酸
又は有機酸を併用すれば研磨量向上に対する相乗
効果が顕著であることを見出し、本発明に到達し
た。 即ち、塩酸−過酸化水素系研磨剤では塩酸の含
有量は１ｇ／〜50ｇ／、硫酸の含有量は２
ｇ／〜100ｇ／、過酸化水素の含有量は１
ｇ／〜50ｇ／であり、塩酸と硫酸の混合酸対
過酸化水素の濃度はモル比で0.9〜3.0の範囲が有
効である。このモル比の範囲未満では工作物にス
マツトを生じて光沢度は低下し、粗面化し、且つ
多量に含有する過酸化水素の自動分解により反応
熱が増大し、工作物の量産研磨、光沢研磨は不可
能となる。またこの範囲を超えると研磨能率は低
下した。 硫酸以外に併用できる有機酸としては蟻酸、醋
酸、蓚酸などがあり、同様に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、アルキルフエ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のPHは通常１〜２で
あり、これを通常アルカリ性コンパウンド使用の
バレル廃水に混合する時は直ちにフロツクを生じ
て、沈降し、廃水は透明化する。これは化学バレ
ル研磨廃水中に溶存する塩化アルミニウム、硫酸
アルミニウムによるSS（Suspended Solids）の凝
集作用によるもので、通常バレル廃水に対する凝
集助剤、中和助剤としての利点ともなる。 以上のバレル研磨後の工作物は銀白色を呈し、
さらに通常のバレル研磨により光沢仕上を短時間
行なえば、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、化学研磨と機械研
磨が同時に進行する為に、工作物の表面が機械研
磨によつて効率よく研磨されると同時に、該表面
は化学研磨によつてより高精度に研磨され、かつ
機械研磨できないような凹入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、機械研
磨によるマスの流動によつて化学研磨液を撹拌す
ることによつて、化学研磨液の作用を一層活性化
するなどの作用がある。 （実施例） アルミニウム合金ダイカスト試験片（JIS規格
ADC−10）と、(株)チツプトン製研磨石CS−４
と、化学研磨液を(株)チツプトン製各種バレル研磨
槽に装入して、研磨状況を観察した。

【表】 化学研磨剤は所定量を秤取し水に希釈溶解し
て、上記研磨液量にして各バレル槽別に装入し
た。光沢度はスガ試験機(株)光沢計UGV−50によ
り、光線入射角20°、黒色ガラス１次作業標準板
85.2×1/5を使用して測定した。 対照例＜バレル研磨のみ＞では化学研磨液の代
わりに(株)チツプトン製のコンパウンドGCPを使
用して研磨を行ない、＜化学研磨液浸漬のみ＞で
は化学研磨液１中に撹拌下で30分間試験片を懸
吊して行なつた。 実施例において塩酸−硫酸−過酸化水素系では
〓バレル研磨のみ〓と比較すれば振動式で約20〜
40倍、回転式では約100〜140倍、遠心流動式で約
15倍と研磨量は著しく向上した。また表面アラサ
および光沢度は概ね良好であり、光沢仕上品とし
ても通用できるが、さらに通常のコンパウンドに
より短時間研磨すれば光沢度はさらに向上した。 対策例＜化学研磨剤併用＞において、塩酸−硫
酸−過酸化水素系で、前記混合組成および濃度の
範囲以外では研磨量が比較的少ないか、粗面化し
て実用に至らなかつた。また燐酸系組成品では実
施例に較べ研磨性能が劣つている。 ＜化学研磨液への浸漬のみ＞ではスマツトを生
じて著しく粗面化した。

【表】

【表】

【表】 （効果） 以上述べたように本発明によれば、塩酸−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、アルミニウムおよび
アルミニウム合金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、本バレル廃水は無公害であり通常のバレ
ル廃水に対し、凝集助剤、中和助剤となる利点を
有する。 また本発明によれば、化学研磨と機械研磨の相
乗作用によつて研磨処理時間を著しく短縮化し得
ると共に、研磨材の摩耗量が少なく、粗仕上げ、
中仕上げ、光沢仕上げなどの研磨工程の一部を省
略することができ、かつ工作物の変形、歪などの
発生を抑制できるなどの諸効果がある。 また機械研磨では不可能な微細な凹入部又は穴
部などの研磨も可能になり、機械研磨により化学
研磨液を撹拌して、工作物と化学研磨液との均等
な接触を図ることができるなどの効果もある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 研磨槽内へ研磨材、塩酸および過酸化水素の
   混合液へ硫酸又は有機酸を併用し、混合酸対過酸
   化水素のモル比が0.9〜3.0とした化学研磨剤とア
   ルミニウム又はアルミニウム合金工作物とを装入
   してバレル研磨することを特徴とする化学研磨併
   用のバレル研磨法。 ２ 有機酸は蟻酸、醋酸、又は蓚酸であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の化学研磨
   併用のバレル研磨法。 ３ 研磨槽内へ研磨材、塩酸−過酸化水素系化学
   研磨剤とアルミニウム又はアルミニウム合金工作
   物とを装入してバレル研磨した後、通常のバレル
   研磨により光沢仕上することを特徴とした特許請
   求の範囲第１項記載の化学研磨併用のバレル研磨
   法。