JPS63312071A - 亜鉛ブラストショットの製造方法 - 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】 本発明は、ブラストショットの製造方法に関するもので
あシ、特にはプラスト製品の黒色化の原因の一つである
ショット表面酸化膜管減少したブラストショットの製造
方法に関する。本発明は、特にアルミダイカスト製品に
代表されるダイカスト製品のプラスト用途に適当なブラ
ストショットｆ：製造する。

従来技術とその問題点 金属表面の清浄化法の一つとしてプラスト法がよく知ら
れている。プラスト法は、粒子を被処理物の表面に投射
することによシ表面に付着するパリ、スケール等を除去
する方法である。自動車産業の進展に伴い、ダイカスト
製品、特にアルミニウム合金ダイカスト製品（例えばオ
ルタネータフレーム）の製造量は増大しておシ、そのブ
ラスティングは非常に重要なものとなっている。

ブラストショットとしては、被処理製品に応じて様々の
ものが用いられてきたが、ダイカスト製品に対しては一
般にアルミニウム、ス、チール、ステンレス鋼等が広く
採用されてきた。菓近では、アルミニウムショットに関
連する粉塵爆発、スチ〒ルショットに伴う発錆及びステ
ンレス鋼ショットに伴う深削シその他の間ｆｆｌ’に回
避する為に、亜鉛ショットに大きな関心が寄せられてら
る。亜鉛ショットは、爆発特性が低く、その適度の軟ら
かさその他の物性によシ被処理物を傷つけることなく良
好なプラスト作用を奏し、美観や耐食性も損わない。

ショツトブラストに伴う一つの大きな問題はプラスト製
品表面の黒色化である。表面黒色化には様々の要因が関
連しているものと思われる。被処理製品材質とショット
硬度との適合性の改善等幾つかの試みが為されてきたが
、いまだ充分なる対策は為されていない。

発明の概要 本発明者等は、黒色化の原因について究明を続けた結果
、その−因としてショット表面の酸化膜が係っていると
の知見を得た。これまで、何故か、ショット表面の酸化
物については関心が持たれていなかった。ショット表面
に酸化物が存在する状態でプラストを実施すると、酸化
物がプラスト製品表面に転移し、その黒色化の一因にな
るものと思われる。

ブラストショットの製造方法には幾つかあるが、中でも
水中に溶湯を自然落下させる方法が、特に亜鉛ショット
等に対して好適なショットを生成する。ところが、水中
自然落下法では不可避的にショット表面に酸化物が発生
する。

本発明は、こうした状況に鑑みショット表面酸化物を低
減するべく、金属或いは合金溶体を水中に滴下してブラ
ストショットを製造する方法において、水中の溶存酸素
を減少したことを特徴とするブラストショット製造方法
を提供する。

更に、本発明は、金属或いは合金溶体を水中に滴下して
ブラストショットヲ製造する方法において、水中の溶存
酸素を減少しそして回収したブラストショットを酸洗浄
し、直ちに乾燥することを特徴とするブラストショット
製造方法をも提供する０ 発明の詳細な説明 ブラストショットの水中滴下法による製造は、特に亜鉛
及び亜鉛合金粒から成る亜鉛系ブラストショットを対象
として広く普及してきた方法である。Ｚｎ−Ｆｓ、　Ｚ
ｎ−Ｆ・−ｐｂ等の亜鉛合釡ショットが製造されている
。この方法は、水槽上に設置した溶体溜めに所定の金属
或いは合金の溶体を保持し、溜めの底部に設けた細いノ
ズルを通して水中に溶体を自然滴下させるものである。

１０００〜１４００μの粒寸範囲を有する鋭尖な貴ツジ
部のない球状化ショットｔ−製造することが出来る。溶
体温度、溜め内の溶体深さ、ノズル材質、形状及び寸法
、ノズル−水面距離、水温等を綿密にコントロールする
ことによシ適正な粒形及び粒度分布のショットを製造す
ることができる。

例えばＦｓ　−Ｚｎ合金ブラストショット、ｔ−例にと
ると、次の条件範囲において適正な組合せを選定するこ
とによシブラスト用亜鉛合金ショットの安定した製造が
可能となる： 亜鉛溶湯温度　　　　５５０〜６１０℃亜鉛溶湯深さ　
　　　３０〜６０α ノズル孔直径　　　　Ｑ、３〜Ｑ、′７燗ノズル下端〜
水面距離　１０餌以下 水温　　　３０〜５０℃ 溜め容器内の溶湯温度は５５０〜６１０℃の温度に制御
される。溶湯温度が５５０℃よシ低下すると、生成ショ
ットが球状化せず、線状になシ易く、製造が安定化しな
い。他方、６１０℃を越えると、亜鉛溶湯の蒸発が増え
ると共に、生成ショットの球状化及び粒度分布も安定性
を欠くようになる。

溶湯深さはノズルを通しての溶湯の滴下の推進力として
の静圧ヘッドを与え、３０５＋よシ少ないと生産速度が
低下すると同時に歩留シも悪化する。

６０　ｏｎ　ｔ−越える溶湯深さは生成ショットの球状
化及び粒度分布の安定性を悪くする。

ノズル孔直径は、１．４〜Ｑ７ｍφを主体とするショッ
トを得るにはα３〜０．７　ｗｍ、好ましくはα５■φ
前後とされる。この範囲よシノズル孔が小さいと目詰シ
が生じゃすくなシ、逆耕大きいと生成ショットが大きく
なる。

ノズル孔下端〜水面距離は、１０ｍ５以下でなるだけ小
さい方が好ましい。ノズル孔からの滴下溶湯はこの距離
が大きくなる種水面上で受ける衝撃が増大し、扁平化し
やすい。しかし、との距離をあまシ小さくすると、水面
の揺れＫよってノズル先端が水中に浸かシ、操業の連続
性を阻害する。

ノズルの割れも起こシやすくなる。３〜５＋ｗ位の間隔
が好ましい。

水温は５０〜５０℃、好ましく　Ｆｉ４ミ℃前後とされ
る。５０℃よシ低いと冷却作用が強すぎ、生成ショット
が球状化し難く、他方５０’Ｃｔ−越えると粒度の大き
いショットが増え、１．４〜α７■φシヨツトの歩留シ
が低下する。

近頃では、特にアルミダイカスト製品用ブラストショッ
トとして硬度Ｈｖ＝ＳＯ〜４５９、好ましくはＨ，＝３
０〜３９の軟質の亜鉛系ブラストショットが上記方法で
好適に製造されている（　Ｆａ含有量２０〜１２０　ｐ
ｐｍ）。

溶体溜めから直下の水面に放下された溶滴は水によシ冷
却・凝固されてショットとなシ、水槽底に集積する。こ
の間に不可避的にショット表面に酸化物が発生する。従
来、このショット表面酸化物は問題視されていなかった
のであるが、よシ高品質のプラスト製品が求められる今
、顕在化してきたものである０　　１ 本発明に従えば、上記水槽中の水の溶存酸素が減少せし
められる。水温は４０’Ｃ前後の温度にあシ、溶滴落下
時の大気連行や水面揺動のために、平衡状態よシ多い溶
存酸素が存在しておシ、これがショット表面の酸化の一
因となっている０そこルピン酸、Ｎ、Ｎ−ジエチルヒド
ロキシル、アｔン等の有機酸塩のような還元剤或いは脱
酸剤を水中に添加することによシ溶存酸素の減少を回込
。水槽中の水は循環されるが、循環路においてこれら試
剤を添加してもよい。水槽に窒素や還元性気体をバブリ
ングしてもよい。

溶存酸素は減少する程相応の効果を：生ずるが、通常量
の１／２以下、好ましくは１／４以、下に減少せしめる
。回収ショットの表面が金属光沢を有している状態を許
容水準のめやすとして、使用設備にといて溶存酸素の減
少を図るのがよい。

水槽底に集積するショットの酸化を抑えるために水槽底
或いはそこからショットを受取る回収容器のショットを
包みこむよう不活性気体を放出することも酸化防止の一
対策である。

回収したブラストショットは直ちに気流乾燥することが
好ましい。

更に、回収ブラストショットは１表面に付着する表面酸
化物を徹底除去するために希釈酸（硫酸、塩酸等）を用
いて洗浄することが推奨される。洗浄後、水洗しそして
直ちに気流乾燥等による乾燥が行われる。

表面酸化物の除去方法として、空投射も有効な手段であ
る。空投射は、被処理製品の無い状態でブラストショッ
トを投射するものである。空投射に際してショツト粒は
粒同志擦過しあうので表面駿化膜を除去し、同時に表両
硬度を高めることができる。併せて表面に存在する微粉
状亜鉛を除去することができる。

空投射は、充分の酸化膜除去作用を奏するよう複数回行
ってもよく、またショットの循環使用の場合には適宜の
間隔で実施することも出来る。

本発明によシ製造されたショットを用いて従来からのプ
ラストマシンを用いてプラストが実施される。プラスト
マシンとしては、エアープラスト型と遠心投射型とが一
般に知られている。エアープラストをは、エアーの噴出
力によってショットを連続的に噴射するものであシ、他
方遠心投射型はインペラーの回転による遠心力を利用し
て投射を行うものである。投射速度は、いずれの型式に
おいても、エアーの噴出速度或い拡インペラーの回転速
度の調節によシ容易にコントロチルされうる。被処理製
品の材質等に応じて適切な投射速度が選定される。被処
理製品がアルミダイカスト製品の場合、Ｈｖ＝ＳＯ〜４
５　の硬度のショク）１−用いて２５〜３４ｍ／秒の投
射スピードで投射を行うと打敲跡の々い且つ黒色化のな
いニブラスト処−）　　理が実施できる。

本発明によ）生成されたブラストショットを用い、上記
のように被処理品に対して適正なプラスト条件でブラス
トヲ行うことによシブラスト製品は黒色化を生ぜず、美
観のある製品とみる。

発明の効果 ブラスト製品の黒色化の一因がブラストショットの酸化
膜にあることをつきとめ、表面酸化物のないショットを
製造する簡便な方法を確立した。

実施例１ 最純亜鉛に組成調整を行って次の組成の亜鉛合金溶体を
調整した： この溶体を保持する溜めを水槽上に設置した設備を用い
て水中滴下法によシブラストショットを製造した： 溶体温度　　　＝　６００℃ 溶体深さ　　　＝　５０内 部品全表面にわたり黒変防止効果に優゛れた。

ノズル　　　　：窒化ケイ索表 ノズル径　　　：０．６１１１１ 水面〜ノズル間隔：３１１１ 水温　　　　　：４６±１℃ 水槽中には、Ｎａｇ　Ｓ　Ｏｓ　ｆ　１　’／Ｌ添加し
た。金属光沢のあるショットが回収できた。このショッ
トは平均ビッカース硬度Ｈｖ＝３６であった。粒度分布
は次のとおりであった。

＋１６８０μ　　　　　　　　４．２９６−１６８０〜
＋１４００　　２１．６ｑｂ−１４００〜＋１０００　
　６２．９％−ｔａａａ〜＋７　ｔ　０　　　１１．０
チー７１０　　　　　　　　　　０．３ｑｂ更に、回収
ブラストショットの一部を希釈硫酸で洗浄し、水洗後気
流乾燥した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）金属或いは合金溶体を水中に滴下してブラストショ
   ットを製造する方法において、水中の溶存酸素を減少し
   たことを特徴とするブラストショット製造方法。 ２）水中に還元剤或いは脱酸剤を添加する特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ３）水中から回収したブラストショットを直ちに気流乾
   燥する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４）金属或いは合金溶体を水中に滴下してブラストショ
   ットを製造する方法において、水中の溶存酸素を減少し
   そして回収したブラストショットを酸洗浄し、直ちに乾
   燥することを特徴とするブラストショット製造方法。 ５）乾燥が気流乾燥により行われる特許請求の範囲第４
   項記載の方法。