JPS63278760A - ステンレス鋼の表面仕上加工法 - 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〉 本発明はステンレス鋼の表面を砥石研摩からラッピング
まで一環的になし鏡面に仕上げる方法に関するものであ
る。

〈従来の技術〉 従来からステンレス鋼の鏡面仕上げ加工は、乾式パフ研
摩、化学研摩、ラッピング液、電解複合研摩等種々の方
式が知られている。

この中で乾式パフ研摩は、加工速度が早く設備的にも簡
略ではあるが研摩後の表面にはパフ目が残留し易く、化
学研摩は光沢は比較的良好ではあるもの一表面粗さは殆
んど改善されず、電解複合研摩は設備が大規模とならざ
るを得ず、かつ厳密な管理が要求される。ラッピングは
工程的には簡単ではあるが・そこで用いるラッピング液
の組成に大きく左右され現時点では好ましい組成が知ら
れていないという現状である。

（発明が解決しようとする問題点〉 本発明では、ラッピングが持つ工程が簡単であるという
利点を活かし、それを砥石研摩と連続的に組合わせ、し
かもステンレス鋼に対し望ましいラッピング液組成を解
明する事でステンレス鋼の砥石研摩からラッピングまで
を一連的に行い良好な鏡面仕上げを行う方法を提供する
ことを目的とするものである。

〈問題点を解決する為の手段〉 上記本発明の目的は、次の手段を採用することにより達
成出来る。即ち、垂直回転軸の下端に砥石を着脱自在に
取付け、上記回転軸内から砥石中心に開孔された中心孔
を通し冷却液を流通しっ一砥石をステンレス製被研摩物
表面に押圧させた状態で砥石を回転させ乍ら前後左右に
移動せしめ表面粗さをＲＩＩＩＬＸ　０．１８μｍ以下
とする砥石研摩工程と、上記砥石研摩工程を用いる砥石
の番手を段階的に替えて行った後に砥石を脱し、ラッピ
ング布を着脱自在に取付け、硝酸水溶液、砥粒及び界面
活性剤から成るラッピング液を上記回転軸内からラッピ
ング布の中心に開孔された中心孔を通して流通しっ−ラ
ッピング布を上記被研摩物表面に押圧させた状態でラッ
ピング布を回転させ乍ら前後左右に移動せしめ表面粗さ
をＲｍａｘＯ，１μｍ以下とするラッピング工程とから
成るステンレス鋼の表面仕上加工法である。

〈実施例及び作用〉 以下本発明を開発するに際して行った実験及び実施例を
示し乍ら本発明を詳述する。

本発明は、大きく別けて２つの工程、即ち砥石研摩工程
とラッピング工程とから構成される。砥石研摩工程に於
いては、第１図に示す様に、垂直回転軸（１）の下端に
取付座（２）を介して取付けられた砥石（３）を用い、
回転軸（１）内の中空部から砥石（３）の中心に開孔さ
れた中心孔（３′）を経て冷却液を流し乍ら研摩を行う
。この際に用いる冷却液としては、水の他灯油、オイレ
ン酸、テレピン油。

硫化油等の一種若しくは組合わせを用いる。この砥石研
摩工程は用いる砥石の番手を段階的に上げ、その表面粗
さがＲｍａに０．１８μｍ以下となる程度まで行う、こ
れより也粗い場合にはその後のラッピングで砥石目の除
去が困難であるし、逆にそれよりも細かく仕上げようと
すれば長時間を要し、作業効率が悪く、シかもスクラッ
チが発生した抄するおそれがある。

この砥石研摩工程が終了すれば、次に同じ回転軸（１）
を用いラッピング工程に入る。即ち砥石（３）を取外し
、第２図に示す様なラッピング台座（４）及びラッピン
グ布（５）を取付け、やはり回転軸（１）内からラッピ
ング布中心の中心孔（５″）を通しラッピング液を流し
乍らラッピングを行うのである。

このラッピング工程に於いては砥石研摩工程での砥石目
を除去し鏡面となすのであり、最終的な表面粗さはＲａ
＋ａχ０．１μｍ以下となす必要がある。この場合に用
いるラッピング液に含有せしめる各種薬剤の効能を知る
為に、水、塩酸、硫酸、硝酸。

過塩素酸及び硝酸ソーダについて検討した。即ち水に＃
８０００＾１２０３を１重量％とカチオン系の界面活性
剤を０．１重量％含有せしめたラッピング液及び水辺外
の上記薬剤をそれぞれ１重量％含む水溶液に同種同量の
Ａ　ＩＬ０３とカチオン系界面活性剤を含有せしめたラ
ッピング液を用い、５ＵＳ３０４材でＲｍａｘｏ、　１
８μｍ程度に砥石研摩された試料につき鏡面仕上げ加工
をなした。その条件は、試料の太きさがｌｍＸ４ｍ、ラ
ッピング布は外径２００＋＋＋ｍφで中央に３０ｍｍφ
の孔が開いた物で、押圧力約８０ｋｇ　。

走行速度４０Ｉ／分でラッピングした。この結果の一例
を第３図に示す、即ち第３図は上記ラッピングテストを
ある任意表面に於けるラッピング時間（秒間）に換算し
た場合に於けるラッピング時間と表面精度との関係を示
すグラフである。この第３図から水と硫酸の場合は長時
間ラッピングしても殆んどその効果が認められない事、
又塩酸の場合にはむしろ表面粗度が増加する傾向にある
事が判る。これば塩酸を用いるとラッピング効果よりも
化学的腐食反応の方が大で表面が荒れるものと考えられ
る、事実塩酸使用の試料は表面が白褐色に変色してい・
た。又この第３図中には示していないが硝酸ソーダ（中
性）は、試料表面に不動態化被膜を形成し、その被膜が
除去し難く白っぽく変色したま−で仕上がりが悪く、又
過塩素酸は表面の仕上がり状態は良好ではあるがそれが
危険物の一種であり、特にアンモニア水と反応すれば爆
発するおそれもあるので好ましくない。一方硝酸使用の
場合は短時間の処理で優れたラッピング効果を発揮して
いる。これは硝酸とステンレス鋼とが反応し、表面に不
動態化被膜を形成し、該不動態化被膜がラッピング性に
富む為と考えられる。

次に硝酸の濃度を種々変えて、上記同様のラッピングテ
ストを行った結果を同じく第３図に併記するが、この結
果から判る様に、用いる硝酸の濃度は比較的低（て十分
であり２重量％では１重量％よりも処理時間は短くて済
むが、それ程大きな差はない為に後処理の繁雑性を考慮
すれば２重量％以上にする事はあまり得策ではなく１重
量％以上２重量％未満程度が好ましいといえる。

なお本発明で用いる砥粒としては先に示したＡ４０３系
の物思外に、Ｃｒ２Ｏ３系やＳｉＣ系でも適用出来、そ
の粒度としては０．３〜０５μｍ程度が望ましい、これ
以上に粒度が小さい場合には砥石目の除去に時間がかか
り過ぎるし、又逆に粒子が大き過ぎる場合には砥石目の
除去は短時間で済むが、スクラッチや薄いスリキズが発
生するからである。

界面活性剤は、ラッピング液中に含有される砥粒の凝集
を防止し、均一分散化を図る為に用いるものであり、通
常はカチオン系界面活性剤を用い、用いる砥粒の材質や
粒度によって変化するが通常は０１重量％以下とする。

〈発明の効果〉 以上述べて来た如く、本発明によれば、１個の回転軸を
砥石研摩工程にもラッピング工程にも用いる事が出来る
為に、被研摩物は同じ場所に設定したま−で全ての表面
仕上加工が出来、設備の簡略化と作業効率の向上が図れ
る。又ラッピング液組成としてステンレス鋼に適した組
成を選定している為に短時間の処理で良好な鏡面状態を
得る事が出来、しかも該ラッピング液中の硝酸は比較的
低濃度である為に、被研摩物はその後水洗、乾燥に引続
き例又はネルバフ等でふき取るという簡単な処理で済み
、一方ラッピング廃液の処理も容易であるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の砥石研摩工程で用いる砥石の要部説明
図、第２図は同ラッピング工程で用いろラッピング布の
要部説明図、第３図は本発明開発に際して行った実験及
び実施例の結果を示すグラフ０ 図中、　　　　（１）゛回転軸 （３）・砥石 （５）ラッピング布

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、垂直回転軸の下端に砥石を着脱自在に取付け、上記
   回転軸内から砥石中心に開孔された中心孔を通し冷却液
   を流通しつゝ砥石をステンレス製被研摩物表面に押圧さ
   せた状態で砥石を回転させ乍ら前後左右に移動せしめ表
   面粗さをＲｍａｘ０．１８μｍ以下とする砥石研摩工程
   と、上記砥石研摩工程を用いる砥石の番手を段階的に替
   えて行った後に砥石を脱し、ラッピング布を着脱自在に
   取付け、硝酸水溶液、砥粒及び界面活性剤から成るラッ
   ピング液を上記回転軸内からラッピング布の中心に開孔
   された中心孔を通して流通しつゝラッピング布を上記被
   研摩物表面に押圧させた状態でラッピング布を回転させ
   乍ら前後左右に移動せしめ表面粗さをＲｍａｘ０．１μ
   ｍ以下とするラッピング工程とから成るステンレス鋼の
   表面仕上加工法。