KR20170092623A

KR20170092623A - 버 제거 장치 및 버의 제거 방법

Info

Publication number: KR20170092623A
Application number: KR1020177017995A
Authority: KR
Inventors: 가즈요시 마에다; 노리히토 시부야
Original assignee: 신토고교 가부시키가이샤
Priority date: 2014-12-08
Filing date: 2015-10-29
Publication date: 2017-08-11
Also published as: KR102432764B1; JPWO2016092975A1; JP6489131B2; TWI673140B; CN107000161B; WO2016092975A1; TW201628774A; EP3231556B1; EP3231556A1; CN107000161A; EP3231556A4

Abstract

버의 제거 방법은, 가공 용기와, 흡인력을 발생시키는 흡인 기구를 포함하는 버 제거 장치, 및 복수의 피처리품을 준비하는 공정과, 가공 용기에 복수의 피처리품을 세트하는 공정과, 가공 용기에 세트된 복수의 피처리품을 교반하는 공정과, 교반되어 있는 상태의 복수의 피처리품을 향해서 투입된 연마 입자를, 흡인 기구의 작동에 의해 발생한 기류에 의해서 소정의 속도로 가속시킴과 아울러, 그 연마 입자를 복수의 피처리품에 접촉 또는 충돌시켜 복수의 피처리품의 버를 제거하는 공정을 포함한다.

Description

버 제거 장치 및 버의 제거 방법{BURR REMOVAL DEVICE AND BURR REMOVAL METHOD}

본 개시는 피처리품의 버(burr)를 제거하는 버 제거 장치 및 버의 제거 방법에 관한 것이다.

전자 부품은 스마트폰, 태블릿 단말, 및 휴대 음악 플레이어 등 많은 전자 기기에서 넓게 이용되고 있다. 특별히 근래, 전자 기기의 소형화에 의해, 보다 소형의 전자 부품이 요망되고 있다.

이들 전자 부품으로서는, 세라믹스 또는 자성 재료 등의 경취(硬脆) 재료의 원료 분말을, 가압 성형법, 독터 블레이드법(doctor blade method), 또는 사출(射出) 성형법 등에 의해 성형한 후, 소성(燒成)한 것이 사용되고 있다. 이 전자 부품을 구성하는 성형체에 버가 있으면, 예를 들면 자동 실장기에 의한 실장 공정에 있어서의 버의 결락(缺落)에 의한 전자 기기의 성능 저하, 및 버에 의한 실장 불량 등의 원인이 되므로, 실장하기 전에 버의 제거가 행해진다.

전자 부품을 구성하는 성형체의 버를 제거하는 방법으로서, 습식(濕式)의 배럴(barrel) 연마 방법으로 버를 제거하는 방법이 특허 문헌 1에 개시되어 있다. 특허 문헌 1에는, 원료를 포함하는 페이스트(paste)를 시트 모양으로 성형하여 그린 시트를 생성하고, 그린 시트를 절단하여 얻어진 그린 칩의 버를 습식의 배럴 연마에 의한 연마로 제거하는 방법이 개시되어 있다. 습식의 배럴 연마 방법은 연마 능력이 비교적 높은 연마 방법이므로, 성형체의 강도에 따라서는 과잉으로 연마되어 전자 부품의 치수 정밀도에 영향이 생긴다. 또, 연마에 의해 발생한 폐수의 처리, 및 연마 후의 성형체의 건조 등이 필요하므로, 제조 코스트가 증가한다.

전자 부품을 구성하는 성형체의 버를 제거하는 다른 방법으로서, 에어 블라스트(air blast) 장치를 이용한 방법을 생각할 수 있다(예를 들면, 특허 문헌 2의 단락 0002에 기재). 일반적으로, 에어 블라스트 장치는 연마 입자를 0.2MPa 이상의 매우 높은 압력의 압축 공기와 함께 고기(固氣) 이상류(二相流)로서 워크에 분사한다. 이 때문에, 전자 부품과 같은 소형의 워크의 버를 연마에 의해 제거하는 경우, 이 고기 이상류에 의해서 워크 자체가 주위로 비산(飛散)된다. 또, 에어 블라스트 장치를 이용한 방법에서는, 상술한 배럴 연마 방법보다도 더 연마력이 강하므로, 워크의 강도에 따라서는 균열, 및 깨짐 등의 결함이 생길 우려가 있다.

특허 문헌 1: 일본 특허공개 2008－227314호 공보 특허 문헌 2: 일본 특허공개 2010－188470호 공보

본 기술 분야에서는, 피처리품의 버를 제거하는 새로운 버 제거 장치 및 버의 제거 방법이 요망되고 있다.

본 발명의 일 측면에서는, 피처리품의 버를 제거하는 버의 제거 방법이 제공된다. 이 버의 제거 방법은, 하기 (1)~(4)의 공정을 포함한다.

(1) 가공 용기와, 흡인력을 발생시키는 흡인 기구를 포함하는 버 제거 장치, 및 복수의 피처리품을 준비하는 공정.

(2) 가공 용기에 복수의 피처리품을 세트하는 공정.

(3) 가공 용기에 세트된 복수의 피처리품을 교반(攪拌)하는 공정.

(4) 흡인 기구의 작동에 의해 발생한 기류(氣流)에 의해서, 교반되어 있는 상태의 복수의 피처리품을 향해서 투입된 연마 입자를 소정의 속도로 가속시킴과 아울러, 연마 입자를 복수의 피처리품에 접촉 또는 충돌시켜 복수의 피처리품의 버를 제거하는 공정.

일 측면에 따른 버의 제거 방법에 의하면, 피처리품을 향해서 투입된 연마 입자는, 흡인 기구의 작동에 의해 발생한 기류에 의해서, 소정의 속도(일 실시 형태에서는, 연마 입자가 복수의 피처리품과 접촉 또는 충돌할 때의 연마 입자의 속도가 5~30m/sec)로 가속된다. 이 가속에 의해, 연마 입자는 버를 제거하는데 적합한 운동 에너지를 가지고 있으므로, 연마 입자가 피처리품에 접촉 또는 충돌할 때 피처리품을 과잉으로 절삭(切削)하는 일 없이, 피처리품으로부터 버를 제거할 수 있다. 이때, 가공 용기에 세트된 복수의 피처리품이 교반되어 있으므로, 모든 피처리품으로부터 버를 균등하게 제거할 수 있다. 또한, 여기서 말하는 「연마 입자의 투입」이란, 간단하게 연마 입자를 피처리품을 향해서 초속도(初速度)없이 공급하거나, 혹은 연마 입자를 피처리품을 향해서 매우 작은 초속도로 공급하는 것을 의미하고, 블라스트 가공 장치와 같이 연마 입자를 피처리품을 향해서 분사 혹은 투사하는 것과는 다르다. 예를 들면, 연마 입자를 자유 낙하시킴으로써 연마 입자를 피처리품을 향해서 공급해도 되고, 주위로 비산되지 않는 혹은 버의 제거 처리에 영향을 주지 않는 정도의 약한 풍량으로, 연마 입자를 피처리품을 향해서 공급해도 된다.

일 실시 형태의 버의 제거 방법에서는, 복수의 피처리품의 각각은, 원료 분말을 성형하는 것, 또는 원료 분말을 성형한 후에 가소(假燒)함으로써 얻어진 것이어도 된다. 예를 들면, 그린 칩과 같이 원료 분말을 성형한 성형체, 또는 원료 분말을 성형한 후에 가소한 성형체, 즉 소성하여 소결체로 하기 전의 상태의 성형체는, 소결체에 비해 버의 강도가 비교적 낮다. 이 때문에, 성형체를 버의 제거 대상으로 함으로써, 양호하게 버를 제거할 수 있다. 여기서, 소성이란 원료 입자를 가압하여 성형된 성형체를 가열시켜, 서로 이웃하는 원료 입자를 접착시켜 입자 사이의 간극을 작게 하여, 구워 굳히는 것을 말한다.

일 실시 형태의 버의 제거 방법에서는, 복수의 피처리품의 각각은 압분 성형법으로 성형된 세라믹스 또는 자성 재료여도 된다. 피처리품의 성형 방법은 특별히 한정되지 않지만, 압분 성형법으로 성형된 피처리품에서는, 제품이 될 수 있는 부분과 버 부분에 있어서, 서로 이웃하는 원료 입자가 가열에 의해 접착되어 있지 않다. 그 때문에, 피처리품에 존재하는 버를 특별히 양호하게 제거할 수 있다.

일 실시 형태의 버의 제거 방법에서는, 복수의 피처리품을 교반하는 공정에 있어서, 가공 용기에 세트된 복수의 피처리품을 유동 상태로 함으로써 복수의 피처리품을 교반해도 된다. 피처리품은 비교적 소사이즈(예를 들면, 한 변이 100~1600㎛)이므로, 복수의 피처리품을 유동 상태로 함으로써 교반하여, 균등하게 분산시킬 수 있다.

일 실시 형태의 버의 제거 방법에서는, 가공 용기는 가공반(加工盤) 및 프레임을 구비해도 된다. 가공반은 제1 면 및 제1 면의 반대측의 면인 제2 면을 구비해도 된다. 가공반에는, 제1 면으로부터 제2 면을 향하는 방향으로 가공반을 관통하는 복수의 관통공이 마련되어도 된다. 복수의 관통공의 각각은, 연마 입자가 통과 가능하고 또한 복수의 피처리품의 각각이 통과할 수 없는 크기를 가져도 된다. 프레임은 가공반의 제1 면에 있어서, 가공반의 둘레 가장자리를 포위해도 된다. 또, 가공 용기에 복수의 피처리품을 세트하는 공정에서는, 제1 면에 복수의 피처리품을 재치(載置)해도 된다. 이 경우, 버를 제거하는 능력을 저해하는 일 없이, 피처리품을 가공 용기에 세트하고, 또한 양호하게 교반할 수 있다.

일 실시 형태의 버의 제거 방법에서는, 가공반의 두께는 30~100㎛여도 되고, 가공반의 제1 면과 프레임이 이루는 능각(稜角)부는 반경 0.5~5.0mm의 R면으로 가공되어 있어도 된다. 이 구성에 의해, 피처리품이 가공 용기의 능각부에 체류하는 것을 억제할 수 있고, 혹은 가공 용기를 형성하는 각 부재의 사이에 끼는 것을 억제할 수 있다.

일 실시 형태의 버의 제거 방법에서는, 흡인 기구는 제2 면측에 배치되어도 된다. 그리고 기류는, 제1 면으로부터 제2 면을 향하는 기류여도 된다. 이 구성에 의해, 피처리품의 근방, 즉 가공 용기 내에서는 제1 면측으로부터 제2 면측을 향하는 기류가 발생하므로, 이 기류에 의해서 피처리품의 버를 양호하게 제거할 수 있다.

일 실시 형태의 버의 제거 방법은, 연마 입자를 회수(回收)하는 공정을 추가로 포함해도 된다. 복수의 피처리품의 버를 제거하는 공정에서는, 연마 입자는 제1 면측으로부터 복수의 피처리품을 향해서 투입되어도 된다. 연마 입자를 회수하는 공정에서는, 제2 면에 도달한 연마 입자를 흡인 기구로 흡인하여 회수해도 된다. 연마 입자, 및 미립자(이들 연마 입자 및 미립자를 대체로, 이후 「분진(粉塵)」이라고 적음)는 흡인 기구를 향해 진행하므로, 분진이 버의 제거를 행하는 영역 이외에 비산하는 것이 억제된다. 미립자는 균열 또는 깨짐이 생긴 연마 입자, 및 버의 제거 처리에 의해서 생긴 절삭분을 포함한다.

일 실시 형태의 버의 제거 방법에서는, 단위 시간당 제1 면측으로부터 교반되어 있는 복수의 피처리품을 향해서 투입되는 연마 입자의 양에 대한, 단위 시간당 제2 면에 도달한 연마 입자의 양의 비율(통과 비율)은, 80~95중량% 여도 된다. 통과 비율을 이 범위로 함으로써, 연마 입자의 가속이 방해받는 일 없이, 연마 입자가 피처리품에 맞닿는 빈도를 일정 이상으로 하는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 연마 입자는 양호하게 가속되어, 피처리품의 버를 양호하게 제거하는 것이 가능해진다.

일 실시 형태의 버의 제거 방법에서는, 단위 시간당 흡인 기구로 흡인되는 흡인 유량에 대한, 단위 시간당 제1 면측으로부터 복수의 피처리품을 향해서 투입되는 연마 입자의 체적의 비율(흡인 비율)은, 10~50체적%여도 된다. 흡인 비율을 이 범위로 함으로써, 연마 입자의 가속이 방해받는 일 없이, 버의 제거를 충분히 행할 수 있는 정도의 연마 입자의 양으로 할 수 있다. 또, 흡인 비율을 상술한 범위로 함으로써, 흡인 기구에 의해서, 복수의 피처리품을 향해서 투입되는 연마 입자를 충분히 흡인할 수 있다. 이 때문에, 연마 입자는 양호하게 가속되고, 또 연마 입자 및 미립자가 주위로 비산할 가능성을 저감시킬 수 있다.

일 실시 형태의 버의 제거 방법에서는, 복수의 피처리품을 교반하는 공정에 있어서, 복수의 피처리품을 교반함으로써, 버의 고착력(固着力)이 약해져도 된다. 피처리품에 있어서의 버 부분이 다른 피처리품 및 가공 용기와 접촉함으로써, 피로(疲勞) 파괴의 기점이 되는 크랙이 유발된다. 그 결과, 연마 입자에 의한 버의 제거를 보다 용이하게 행할 수 있다.

일 실시 형태의 버의 제거 방법은, 기류를 정류하는 공정을 추가로 포함해도 된다. 정류하는 공정에서는, 기류를 정류함으로써, 연마 입자가 복수의 피처리품에 접촉 또는 충돌하는 양태를 제어해도 된다. 기류를 정류함으로써, 피처리품에 대한 연마 입자의 거동(擧動)을 제어하여, 버 제거의 형태를 변경할 수 있다. 이것에 의해, 피처리품의 강도 및 형태, 및 버의 제거 용이성 등에 맞춰 연마 입자의 거동을 변경할 수 있다.

일 실시 형태의 버의 제거 방법에서는, 복수의 피처리품을 교반하는 공정에 있어서, 가공 용기를 소정의 각도(일 실시 형태에서는 30~70°)로 경사지게 배치하고, 그 가공 용기를 회전(일 실시 형태에서는, 가공 용기의 회전 속도는 임계 회전 속도의 5~50%)시킴으로써, 복수의 피처리품을 교반해도 된다. 이 경우, 피처리품에는 가공 용기의 회전에 의한 원심력과 가공반을 따른 중력의 분력(分力)이 부가된다. 가공 용기의 경사 각도 및 회전수를 제어함으로써, 이들 힘을 이용하여 복수의 피처리품을 유동 상태로 하여, 양호하게 교반할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에서는, 피처리품의 버를 제거하기 위한 버 제거 장치가 제공된다. 이 버 제거 장치는 복수의 피처리품을 세트하기 위한 가공 용기와, 가공 용기에 세트된 복수의 피처리품을 교반하는 교반 기구와, 교반 기구에 의해서 교반되어 있는 상태의 복수의 피처리품을 향해서 연마 입자를 투입하는 연마 입자 공급 기구와, 흡인력에 의해 연마 입자 공급 기구로부터 가공 용기를 향하는 방향으로 기류를 발생시키는 흡인 기구를 구비한다. 흡인 기구는 연마 입자 공급 기구에 의해서 복수의 피처리품을 향해서 투입된 연마 입자를, 기류에 의해서 소정의 속도로 가속시킴과 아울러, 가속된 연마 입자를 복수의 피처리품에 접촉 또는 충돌시킴으로써 복수의 피처리품의 버를 제거한다.

다른 측면에 따른 버 제거 장치에 의하면, 피처리품을 향해서 투입된 연마 입자는 흡인 기구의 작동으로 발생한 기류에 의해서, 소정의 속도로 가속된다. 이 가속에 의해서, 피처리품에 도달한 연마 입자는, 버의 제거에 적절한 운동 에너지를 가지고 있다. 이 때문에, 연마 입자가 피처리품에 충돌 또는 접촉할 때 피처리품을 과잉으로 절삭하는 일 없이, 피처리품으로부터 버를 제거할 수 있다. 이때, 가공 용기에 세트된 복수의 피처리품이 교반되어 있으므로, 모든 피처리품으로부터 버를 균등하게 제거할 수 있다.

본 발명의 다양한 측면 및 각 실시 형태에 의해, 버가 양호하게 제거된 피처리품을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에서 이용되는 버 제거 장치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 버의 제거의 메카니즘을 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 버의 제거 공정을 나타내는 플로우도이다.

본 발명의 버 제거 장치 및 버의 제거 방법의 일례를, 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 설명에서는, 워크(피처리품)로서, 원료 분말을 성형하여 굳힌 것, 즉 소성하여 소결체로 하기 전의 상태의 성형체를 사용했다. 이하의 설명에 있어서, 상하 좌우의 방향은 특별히 예고가 없는 한 도면 중에 있어서의 방향을 가리킨다. 또한, 본 발명은 본 실시 형태의 구성으로 한정되지 않고, 필요에 따라서 적당히 변경할 수 있다.

본 실시 형태에서 이용되는 버 제거 장치(01)는, 도 1에 나타내지는 것처럼, 가공 용기(10)와, 교반 기구(20)와, 연마 입자 공급 기구(30)와, 흡인 기구(40)와, 선별 기구(50)를 구비한다.

가공 용기(10)는 워크(W)를 수용하기 위한 부재이다. 워크(W)는 피처리품으로서, 예를 들면, 전자 부품을 구성하는 성형체이다. 전자 부품으로서는, 콘덴서, 저항기, 인덕터, 배리스터(varistor), 밴드 패스 필터, 및 압전 소자 등을 들 수 있다. 워크(W)는 원료 분말을 성형하는 것, 또는 원료 분말을 성형한 후에 가소함으로써 얻어지는 성형체여도 된다. 워크(W)는 압분 성형법으로 성형되어 있는 세라믹스 또는 자성 재료여도 된다. 워크(W)의 형상은 직육면체여도 되고, 워크(W)의 한 변은, 예를 들면, 100~1600㎛ 정도여도 된다. 가공 용기(10)는 가공반(11)을 구비한다. 가공반(11)은 워크(W)가 재치되는 면인 제1 면(11a)(재치면)과, 제1 면(11a)의 반대측의 면인 제2 면(11b)을 가진다. 가공반(11)은 환기성이 있고 또한 연마 입자를 통과시킬 수 있지만, 워크(W)를 통과시키지 않고 제1 면(11a)측에 체류시킬 수 있는 복수의 개구부를 가진다. 구체적으로는, 가공반(11)에는, 제1 면(11a)으로부터 제2 면(11b)을 향하는 방향으로 가공반(11)을 관통하는 복수의 관통공이 마련되어 있다. 복수의 관통공의 각각은, 연마 입자(G)가 통과 가능하고 또한 워크(W)가 통과할 수 없는 크기를 가지고 있다. 가공반(11)은, 예를 들면, 망(網) 모양으로 구성된 반이어도 되고, 펀칭 메탈이어도 되고, 복수의 슬릿이 마련된 반이어도 된다. 또, 가공반(11)의 형상은 특별히 한정되지 않는다.

본 실시 형태의 가공 용기(10)는 망 모양으로 구성된 원반(圓盤) 형상의 가공반(11) 및 가공반(11)의 바깥 가장자리부에 고정된 프레임(12)을 구비하고 있다. 프레임(12)은, 적어도 가공반(11)의 제1 면(11a)에 있어서, 가공반(11)의 둘레 가장자리를 포위하고 있다. 즉, 본 실시 형태의 가공 용기(10)는 가공반(11)의 상방(上方)(제1 면(11a)측)이 개방된 원통 형상을 가지고 있다.

교반 기구(20)는 가공 용기(10)에 접속되어, 가공 용기(10)에 수용(세트)된 복수의 워크(W)를 유동 상태가 되도록 교반한다. 워크(W)를 교반할 수 있기만 하면 교반 기구(20)의 구성은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 교반 기구(20)는 가공 용기(10)를 회전시키도록 구성되어도 되고, 가공 용기(10)를 진동시키도록 구성되어도 된다. 교반 기구(20)로서, 그 외의 공지의 구성이 이용되어도 된다. 본 실시 형태에서는, 교반 기구(20)는 가공반(11)의 평면 중심을 축심(軸心)으로 가공 용기(10)를 회전시킨다. 구체적으로는, 교반 기구(20)는 유지 부재(21)와, 회전 기구(22)를 구비한다. 유지 부재(21)는 가공 용기(10)를 소정의 경사 각도 α로 경사지게 한 상태로, 가공 용기(10)를 회전 가능하게 유지한다.

회전 기구(22)는 가공 용기(10)를 소정의 속도로 회전시키는 기구이다. 회전 기구(22)는 회전력을 발생시키는 모터(22a)와, 모터(22a)의 회전력을 가공 용기(10)에 전달하는 회전력 전달 부재(22b)를 구비한다.

연마 입자 공급 기구(30)는 연마 입자(G)를 워크(W)를 향해서 투입하기 위한 기구이다. 연마 입자 공급 기구(30)는 저장 탱크(31)와, 반출부(32)를 포함한다. 저장 탱크(31)는 연마 입자(G)를 저장하기 위한 탱크이다. 반출부(32)에는, 배출구(32a)가 마련되어 있다. 배출구(32a)가 가공반(11)의 제1 면(11a)의 상방에 위치하도록, 반출부(32)는 배치되어 있다. 반출부(32)는 저장 탱크(31)(호퍼(hopper)) 내의 연마 입자(G)를 배출구(32a)로부터 정량(定量)으로 배출할 수 있도록 구성되어도 된다. 반출부(32)는, 예를 들면, 반송 스크루(screw) 및 그 반송 스크루를 내포하는 트로프(trough)를 구비하고, 저장 탱크(31) 내의 연마 입자(G)를 그 트로프에 마련된 배출구(32a)를 향해 전진시키도록 구성되어도 된다. 또, 반출부(32)는 원반 모양의 저반(底盤) 및 그 저반의 중심을 축심으로 수평 회전하는 스크레이퍼(scraper)(도시하지 않음)를 구비해도 된다. 이 경우, 반출부(32)는 저장 탱크(31)의 바닥면을 그 저반에 조금 떨어뜨려 배치함으로써 안식각(安息角)에 의해 소정량의 연마 입자(G)를 그 저반에 퇴적시키고, 이것을 그 스크레이퍼로 배출구(32a)를 향해서 긁어내도록 구성되어도 된다. 반출부(32)로서, 그 외의 공지의 구성이 이용되어도 된다. 본 실시 형태에서는, 반출부(32)는 전자의 구성을 구비하고 있다.

흡인 기구(40)는 연마 입자(G)를 가속시키는 기능 및 흡인하는 기능을 겸비하고 있다. 흡인 기구(40)는 호스(43)와, 집진기(42)를 구비하고 있다. 호스(43)의 일단면(본 실시 형태에서는 흡인부(41))은, 가공반(11)의 제2 면(11b)의 아래에 마련되며, 제2 면(11b)과는 떨어져 있다. 집진기(42)는 호스(43)에 연결되어 있다.

선별 기구(50)는 분진으로부터 재사용 가능한 연마 입자를 선별하는 기구이다. 또, 선별 기구(50)는 흡인부(41)로부터 집진기(42)를 향하는 경로의 도중에 배치되어 있다. 즉, 일단면이 흡인부(41)를 형성하는 제1 호스(43a)가 선별 기구(50)에 연결되어 있고, 선별 기구(50)는 제2 호스(43b)에 의해서 집진기(42)와 연결되어 있다. 선별 기구(50)는, 후술하는 바와 같이, 재이용 가능한 연마 입자와, 그 이외의 미립자(균열 또는 깨짐이 생긴 연마 입자, 및 버의 제거에 의해 생긴 워크의 절삭분(切削粉))로 분진을 분리하는 기구이다. 선별 기구(50)는 분진의 비중차 및 기류를 이용하여 분급(分級)하도록 구성되어도 된다. 선별 기구(50)로서 예를 들면, 사이클론 세퍼레이터, 원심 분급기, 또는 그 외의 공지의 구성이 이용되어도 된다. 본 실시 형태에서는, 선별 기구(50)로서, 사이클론 세퍼레이터가 이용되고, 사이클론 세퍼레이터의 바닥부가 저장 탱크(31)에 연결되어 있다.

다음에, 도 2 및 도 3을 추가로 이용하여, 버의 제거 방법을 설명한다.

(S01：준비 공정)

버 제거 장치(01) 및 복수의 워크(W)를 준비한다. 미리, 도 1에 나타내지는 저장 탱크(31)에 연마 입자(G)를 장입(裝入)해 둔다. 본 실시 형태에서 사용되는 연마 입자(G)의 재질은, 워크(W)의 재질 및 형상, 그리고 가공 목적에 맞춰 적당히 선택될 수 있다. 예를 들면, 연마 입자(G)는 금속 또는 비금속의 입자(숏, 그리드, 및 컷 와이어), 세라믹스계 입자(Al₂O₃, SiC, 및 ZrO₂ 등), 천연석의 입자(에머리(emery), 규석, 및 다이아몬드 등), 식물계 입자(호두껍질, 복숭아씨 및 살구씨 등), 및 수지계 입자(나일론, 멜라민, 및 우레아(urea) 등)로부터 선택될 수 있다.

또, 연마 입자(G)의 입자 지름도, 워크(W)의 재질 및 형상, 그리고 가공 목적에 맞춰 적당히 선택될 수 있다. 단, 연마 입자(G)의 입자 지름은 가공 용기(10)의 개구부(관통공)를 통과할 수 있는 지름이 되도록 선택되지 않으면 안 된다. 예를 들면, 세라믹스계 입자를 연마 입자(G)로 했을 경우, 연마 입자(G)의 입자 지름은, JIS(Japanese Indusrial Standards) R6001；1998에 규정되는 입도(粒度)가 F220 또는 ＃240이상 ＃1000 이하이고, 또한 가공 용기(10)의 개구부(관통공)를 통과할 수 있는 지름이 되도록 선택된다.

(S02：워크를 가공 용기에 수용하는 공정)

복수의 워크(W)를 가공반(11)의 제1 면(11a)에 재치함으로써, 복수의 워크(W)를 가공 용기(10)에 수용(세트)한다. 워크(W)의 수용량은, 워크(W)를 가공 용기(10)에서 유지할 수 있고, 또한 워크(W)를 양호하게 유동 상태로 하여 교반할 수 있도록, 워크(W)의 성상(性狀) 및 가공 용기(10)의 사이즈에 맞춰 적당히 선택된다. 또한, 도 2에서는, 편의상 1개의 워크(W)가 기재되어 있다.

(S03：워크를 교반하는 공정)

모터(22a)를 작동하여, 가공 용기(10)를 회전시킨다. 가공 용기(10)에 수용된 워크(W)는 가공 용기(10)의 회전에 추종하여 프레임(12)을 따라서 이동한다. 가공 용기(10)는 경사져 유지되어 있으므로, 워크(W)에는 프레임(12)을 향하는 방향의 원심력과 가공반(11)을 따른 중력의 분력이 부가되어 있다. 워크(W)가 소정의 위치까지 이동(상승)하면, 원심력보다도 중력의 분력의 쪽이 커지므로, 워크(W)는 프레임(12)으로부터 멀어져 가공반(11)을 따라서 하방을 향해 낙하한다. 이와 같이, 워크(W)의 이동과 낙하가 연속하여 행해짐으로써, 복수의 워크(W)는 유동 상태가 되어, 교반된다. 이 유동 상태를 실현하기 위해서, 가공 용기(10)의 경사 각도 α는 수평면에 대해서 30~70°가 되어도 되고, 40~60°가 되어도 된다. 가공 용기(10)의 경사 각도 α가 너무 작으면 중력에 의한 유동화의 촉진의 효과가 적다. 가공 용기(10)의 경사 각도 α가 너무 크면 원심력에 대해서 중력의 분력이 너무 커지므로, 가공 용기(10)의 회전에 추종시켜 워크(W)를 이동시키는 것이 곤란해진다.

또, 가공 용기(10)의 회전 속도가 너무 크면 원심력이 너무 강해지므로, 중력의 분력에 의해서 워크(W)를 낙하시키는 것이 곤란해진다. 반대로, 가공 용기(10)의 회전 속도가 너무 작으면 원심력이 너무 약해지므로, 가공 용기(10)의 회전에 의해서 워크(W)를 이동시키는 것이 곤란해진다. 어느 경우도, 워크(W)를 양호하게 유동 상태로 할 수 없다. 복수의 워크(W)를 유동 상태로 하여 양호하게 교반하기 위해서, 가공 용기(10)의 회전 속도는 임계 회전 속도의 5~50%로 되어도 되고, 10~30%로 되어도 된다. 여기서 임계 회전 속도란, 가공 용기(10)의 회전 속도를 상승시켜 갔을 때에, 워크(W)에 부가되는 원심력이 중력의 분력보다도 커져, 워크(W)가 낙하하는 일 없이 프레임(12)과 함께 회전하게 된 시점에서의 회전 속도를 가리킨다. 가공 용기(10)의 회전 속도가 너무 느린 경우는, 원심력에 비해서 중력의 영향이 너무 크므로, 가공 용기(10)의 프레임(12)을 따른 워크(W)의 이동이 충분히 행해지지 않고, 그 결과, 워크(W)의 낙하에 의한 유동이 충분히 행해지지 않는다. 가공 용기(10)의 회전 속도가 너무 빠른 경우는, 원심력에 비해서 중력이 너무 작으므로, 가공 용기(10)의 프레임(12)에 밀려 붙어진 채로 낙하하지 않은 워크(W)가 존재하게 되어, 유동이 충분히 행해지지 않는다.

추가로, 워크(W)를 유동 상태로 하여 교반함으로써 워크(W)끼리가 충돌하여, 워크(W)에 형성되어 있는 버의 고착력이 약해짐으로써, 버가 워크(W)로부터 제거하기 쉬워진다.

(S04：기류를 발생시키는 공정)

집진기(42)를 작동시키면, 가공반(11) 근방에서 제1 면(11a)으로부터 제2 면(11b)을 향하는 기류가 발생한다.

(S05：정류하는 공정)

기류의 흐름을 정류함으로써, 연마 입자(G)가 워크(W)에 충돌 또는 접촉하는 양태를 의도적으로 변경(제어)할 수 있다. 이 공정은, 예를 들면, 흡인부(41)의 위치 및 크기, 및 집진기(42)의 흡인 유량 등을 변경함으로써 행해질 수 있다. 또, 후술하는 것처럼, 연마 입자(G)가 워크(W)에 충돌 또는 접촉할 때의 연마 입자(G)의 속도가 매우 낮기 때문에, 정류 공정(S05)에 의해 연마 입자(G)가 워크(W)에 충돌 또는 접촉하는 양태를 용이하게 변경할 수 있다. 또한, 정류 공정 S05는, 생략되어도 된다.

(S06：연마 입자를 투입하는 공정)

연마 입자 공급 기구(30)를 작동시키면, 저장 탱크(31)에 장입되어 있는 연마 입자(G)가 배출구(32a)로부터 정량으로 배출되어, 워크(W)를 향해서 투입(본 실시 형태의 경우는 낙하)된다. 연마 입자(G)가 배출구(32a)로부터 배출되었을 때의 워크(W)를 향하는 방향의 연마 입자(G)의 속도는, 0m/sec 혹은 매우 작은 속도이므로, 연마 입자(G)가 자유 낙하인 채 흡인력 등의 외력이 가해지는 일 없이 워크(W)에 충돌 또는 접촉하더라도, 워크(W)의 버는 제거되지 않는다.

(S07：연마 입자를 가속하는 공정)

배출구(32a)로부터 배출된 연마 입자(G)는, 기류를 발생시키는 공정(S04)에서 발생한 기류에 의해, 도 2에 나타내지는 것처럼, 가속 영역 A(제1 면(11a)측에서 이 기류가 생기고 있는 영역)에 자유 낙하로 도달한다. 가속 영역 A에 도달한 연마 입자(G)는, 워크(W)에 충돌 또는 접촉할 때의 속도가 소정의 속도가 되도록, 흡인부(41)를 향해 가속된다. 이 소정의 속도는, 워크(W)의 버를 양호하게 제거할 수 있고, 또한 워크(W)에 데미지 및 연마 입자(G)의 박힘이 생기지 않는 속도여도 된다. 예를 들면, 워크(W)의 빅커스 경도(JIS Z2244；2009에서 규정)가 3~200Hv(시험력은 0.2N)인 경우, 이 소정의 속도는 5~30m/sec여도 되고, 10~20m/sec여도 된다. 이 소정의 속도는, 연마 입자의 접촉 또는 충돌에 의해 버의 제거를 행하기 위해서는 매우 낮은 속도이며, 종래의 버의 제거 방법에서는 실현할 수 없다. 예를 들면, 블라스트 가공 장치에 의한 연삭에서는, 분사 압력이 고압(예를 들면 0.2MPa 이상)이므로, 상술한 소정의 속도와 같은 매우 늦은 속도를 실현할 수 없다. 만일 연마 입자의 속도를 이 소정의 속도로 하기 위해서 분사 압력을 매우 낮게 했을 경우, 노즐로부터의 분사재의 분사량이 안정되지 않으므로, 워크의 마무리 정도가 고르지 못하게 된다. 본 실시 형태의 버의 제거 방법에 의해, 연마 입자(G)가 워크(W)에 충돌 또는 접촉할 때의 연마 입자(G)의 속도를 매우 낮은 속도로 할 수 있으므로, 매우 낮은 속도의 연마 입자(G)로 워크(W)의 버를 제거할 수 있다. 이 속도의 조정은, 집진기(42)에 의한 흡인 유량의 조정, 그리고 흡인부(41)의 치수 및 형상의 변경 등에 의해서 행해질 수 있다. 집진기(42)에 의한 흡인 유량의 조정은, 예를 들면, 집진기(42)에 내장되는 모터의 회전수를 변경하거나, 또는 호스(43)에 외기(外氣)를 흡인시키기 위한 댐퍼를 마련하고, 댐퍼의 개도(開度)를 조정하는 등에 의해서 행해질 수 있다.

(S08：워크의 버를 제거하는 공정)

가속 영역 A에 도달한 연마 입자(G)는, 가속되면서 흡인부(41)를 향해 진행하여, 워크(W)의 피가공면에 도달한다. 그 후, 연마 입자(G)는 워크(W)에 충돌 또는 접촉한 후, 흡인부(41)를 향해 더 진행한다. 도 2에 나타내지는 거동 F는, 연마 입자(G)의 거동을 나타낸다. 연마 입자(G)가 워크(W)에 충돌 또는 접촉하는 양태의 일례를 거동 F1, F2, F3으로서 설명한다.

거동 F1：연마 입자(G)는 워크(W)의 버에 직선적으로 충돌한 후, 튀어오른다. 연마 입자(G)가 버에 충돌했을 때의 충격력에 의해 버가 제거된다.

거동 F2：연마 입자(G)는 워크(W)의 상면에 충돌한 후, 상면을 따라서 진행한다. 연마 입자(G)가 워크(W)에 충돌했을 때의 충격력 및 연마 입자(G)가 상면을 따라서 진행될 때의 마찰력에 의해 버가 제거된다.

거동 F3：연마 입자(G)는 워크(W)의 능각부를 따르도록 진행한다. 연마 입자(G)가 워크(W)의 능각부에 충돌했을 때의 충격력 또는 능각부를 통과할 때의 마찰력 중 적어도 어느 것에 의해 버가 제거된다.

(S09：연마 입자를 회수하는 공정)

워크(W)에 충돌 또는 접촉한 연마 입자(G)는, 가공반(11)을 통과하여 제2 면(11b)측으로 이동한다. 제2 면(11b)측으로 이동한 연마 입자(G)는, 흡인부(41)로부터 집진기(42)에 의해서 흡인된다. 그때, 전술한 미립자도 가공반(11)을 통과하여, 흡인부(41)로부터 흡인된다. 연마 입자(G) 및 미립자와 같은 분진은 제1 호스(43a)를 통해 선별 기구(50)로 이송된다. 선별 기구(50)가 사이클론 세퍼레이터인 경우, 사이클론 세퍼레이터의 상부에서 벽면을 따르도록 도입된 분진은, 나선 모양으로 낙하한다. 그 과정에서, 질량이 가벼운 입자인 상기 미립자는 상방에 떠다니고, 사이클론 세퍼레이터의 천정부에 접속된 제2 호스(43b)를 통해 집진기(42)에 포집(捕集)된다. 한편, 질량이 무거운 입자인 재이용 가능한 연마 입자(G)는 선별 기구(50)의 바닥부를 향해 이동하여, 선별 기구(50)의 바닥부에 연결된 저장 탱크(31)에 저장된다. 이 연마 입자(G)는 다시 배출구(32a)로부터 워크(W)를 향해 투입된다.

이상과 같이, 제1 면(11a)측에 배치된 연마 입자 공급 기구(30)에 있어서의 배출구(32a)로부터 투입되어, 집진기(42)에 의해 발생한 기류에 의해 소정의 속도로 가속된 연마 입자(G)가 워크(W)에 충돌 또는 접촉함으로써, 워크(W)의 버가 제거된다. 워크(W)에 충돌 또는 접촉한 후의 연마 입자(G)는, 제2 면(11b)측에 배치된 흡인부(41)에 흡인된다. 이것에 의해, 종래의 버의 제거 방법인 블라스트 가공법과 같이 연마 입자(G)가 주위로 비산하는 일이 없다. 또, 연마 입자(G)가 워크(W)에 충돌 또는 접촉할 때의 연마 입자(G)의 속도를 매우 느리게 할 수 있기 때문에, 비교적 경도가 낮은 워크(W)의 버를 제거하는 경우에도, 워크(W)로의 데미지를 발생시키는 일 없이, 양호하게 워크(W)의 버를 제거할 수 있다. 예를 들면, 전자 부품을 구성하는 성형체를 워크(W)라고 했을 경우, 신뢰성이 높은 전자 부품을 제조할 수 있다.

여기서, 가공반(11)의 두께는 30~100㎛여도 된다. 가공반(11)의 두께가 너무 얇으면 버를 제거하는 동안에 가공반(11)이 깨져 버릴 우려가 있다. 가공반(11)의 두께가 너무 두꺼우면 연마 입자(G)가 가공반(11)을 통과하는 거리가 너무 길기 때문에, 막힘을 일으킬 가능성이 높아지거나, 압력 손실에 의해 가속 영역 A에서 연마 입자(G)가 충분히 가속되지 않거나 한다. 또, 가공반(11)의 제1 면(11a)과 프레임(12)이 이루는 능각의 반경의 크기(능각 반경)는 0.5~5.0mm여도 된다. 즉, 가공반(11)의 제1 면(11a)과 프레임(12)이 이루는 능각부는 반경 0.5~5.0mm의 R면으로 가공되어 있어도 된다. 능각 반경이 너무 작으면 워크(W)가 능각 부분에 끼어 버릴 가능성이 높아지고, 능각 반경이 너무 크면 워크(W)를 가공 용기(10) 내에 고정시켜 두는 것이 곤란하게 되어 버린다.

또, 본 실시 형태에서는 「흡인 비율」과「통과 비율」이라고 하는 두 개의 값이 정해져 있다. 여기서 「흡인 비율」이란, 단위 시간당 흡인 기구(40)로 흡인되는 흡인 유량(체적/초)에 대한, 단위 시간당 연마 입자 공급 기구(30)로부터 투입되는 연마 입자의 체적(체적/초)의 비율을 가리킨다. 「통과 비율」이란, 단위 시간당 제1 면(11a)측으로부터 유동 상태의 복수의 워크(W)를 향해서 투입되는 연마 입자(G)의 양(그램/초)에 대한, 단위 시간당 제2 면(11b)측에 도달한 연마 입자(G)의 양(그램/초)의 비율을 가리킨다. 여기서, 제1 면(11a)측으로부터 유동 상태의 복수의 워크(W)를 향해서 투입되는 연마 입자(G)의 양(그램)이란, 배출구(32a)로부터 배출되는 연마 입자(G)의 중량을 가리킨다. 또, 제2 면(11b)측에 도달한 연마 입자(G)의 양(그램)이란, 가공반(11)을 통과하여 흡인 기구(40)에 흡인되는 연마 입자(G)의 중량을 가리킨다.

흡인 비율은 10~50체적%의 범위 내여도 된다. 흡인 비율이 너무 낮으면, 흡인 기구(40)로 흡인되는 흡인 유량에 비해서 배출구(32a)로부터 배출되는 연마 입자(G)의 양이 적어, 복수의 워크(W)의 버의 제거를 충분히 행할 수 없다. 또, 흡인 비율이 너무 높으면, 흡인 기구(40)로 흡인되는 흡인 유량에 비해서 배출구(32a)로부터 배출되는 연마 입자(G)의 양이 많아, 가속 영역 A 내에 있어서, 워크(W)의 버를 제거할 수 있는 속도까지 연마 입자(G)를 충분히 가속시킬 수 없다. 또, 연마 입자(G) 및 미립자가 주위로 비산해 버린다.

가공 용기(10) 내에 있어서의 복수의 워크(W) 사이를 통과하는 거리가 길수록, 복수의 워크(W) 사이에 연마 입자(G)가 체류하는 시간이 길어져, 통과 비율은 낮아진다. 통과 비율은 80~95중량%의 범위 내여도 된다. 통과 비율이 너무 높으면, 연마 입자(G)가 복수의 워크(W) 사이를 통과하는 거리가 너무 짧으므로, 연마 입자(G)가 워크(W)에 맞닿는 빈도가 낮아져, 워크(W)의 버의 제거를 양호하게 행할 수 없다. 또, 통과 비율이 너무 낮으면, 연마 입자(G)가 복수의 워크(W) 사이를 통과하는 거리가 너무 길기 때문에, 복수의 워크(W) 사이에 있어서, 연마 입자(G)가 기류에 의해 가속되지 않은 채 체류하는 시간이 길어져, 워크(W)의 버의 제거를 방해할 수 있다.

다음에, 상기 버 제거 장치에 의해 워크(W)의 버를 제거한 결과에 대해 설명한다. 여기에서는, 워크(W)로서 하기의 2종류를 선택하여, 능각부의 버의 제거를 가공 목적으로 했다.

워크 A：워크 A는 복합 재료(SiC/Al₂O₃)를 압축 성형에 의해 성형한 세라믹의 소성 전의 성형품이다. 워크 A의 사이즈는 0.5mm×0.5mm×1.0mm이고, 워크 A의 빅커스 경도는 Hv100이다.

워크 B：워크 B는 스피넬형 결정 구조를 가지는 페라이트 분말을 압축 성형에 의해 성형한 세라믹의 소성 전의 성형품이다. 워크 B의 사이즈는 0.5mm×0.5mm×1.0mm이고, 워크 B의 빅커스 경도는 Hv20이다.

장치로서는, 상기 실시 형태의 버 제거 장치를 사용했다. 또, 비교예로서, 종래 기술인 블라스트 가공 장치(신토 코교 주식회사제 MY-30C형의 드럼형 블라스트 가공 장치를 개조)를 이용했다.

본 실시예에서는 연마 입자 A 및 연마 입자 B로 각각 워크(W)의 버의 제거를 행했다. 연마 입자 A는 평균 입자 지름이 18㎛인 알루미나질의 입자(신토 코교 주식회사제의 WA＃800)이고, 연마 입자 A의 겉보기 밀도(apparent density)는 4.0g/cm³이다. 연마 입자 B는 평균 입자 지름이 14㎛인 페라이트질의 입자이고, 연마 입자 B의 겉보기 밀도는 2.5g/cm³이다.

버 제거 장치 또는 블라스트 가공 장치를 30분 작동시켜 워크(W)의 버의 제거를 행한 후, 워크(W)의 가공 상태를 평가했다. 가공 상태의 평가는, 마이크로스코프(주식회사 키엔스제 VHX－2000)로, 관찰의 대상이 되는 워크를 각각 관찰함으로써 행해졌다. 관찰의 대상이 되는 워크는, 가공 용기의 용적의 1/5의 양의 워크를 가공 용기에 수용하여 워크의 버를 제거한 후 (장치의 작동의 종료 후)에 전량(全量)의 워크로부터 샘플링된 20개의 워크이다. 가공 상태의 평가 기준은 이하와 같다.

○···모든 워크에 있어서, 버가 제거되어 있고, 또한 워크의 데미지(균열 및 깨짐, 및 연마 입자의 박힘)가 없다.

△···약간의 버가 남아 있는 워크가 있지만, 모든 워크에 있어서 데미지가 없다.

×···많은 버가 제거되어 있지 않다. 혹은 데미지를 입은 워크가 있다.

또, 상기 실시 형태의 버 제거 장치에 의한 워크(W)의 버의 제거를 행한 후에 가공 용기(10)의 주변을 관찰했다. 블라스트 가공 장치에 의한 워크(W)의 버의 제거를 행한 후에 드럼의 주변을 관찰했다. 그리고 가공 용기(10)의 주변 또는 드럼의 주변에 연마 입자의 부착이 확인되지 않는 경우에 연마 입자의 비산의 평가를 「○」으로 하고, 가공 용기(10)의 주변 또는 드럼의 주변에 연마 입자의 부착이 확인되었을 경우에 연마 입자의 비산의 평가를 「×」로 했다. 마찬가지로, 가공 용기(10)의 주변 또는 드럼의 주변에 워크가 확인되지 않는 경우에 워크의 비산의 평가를 「○」으로 하고, 가공 용기(10)의 주변 또는 드럼의 주변에 워크가 확인되었을 경우에 워크의 비산의 평가를 「×」로 했다.

각 조건에 있어서의 상기 평가의 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1의 장치의 항목에 관해, 「경사 각도」는, 도 1에 나타내지는 것처럼, 상기 실시 형태의 버 제거 장치에서는 수평면에 대한 가공 용기(10)의 경사 각도 α(°)를 나타내고, 블라스트 가공 장치에서는 수평면에 대한 드럼의 경사 각도를 나타낸다. 또, 「회전 속도」는 임계 회전 속도에 대한 회전 속도의 비율(%)을 나타낸다. 또, 연마 입자의 「속도」에는, 각 조건에서의 워크(W)에 접촉하기 직전에 있어서의 연마 입자의 입체(粒體) 속도를, 유속 계측 시스템(주식회사 플로우 텍·리서치제 PIV 시스템)으로 미리 측정한 결과를 기재했다. 추가로, 「두께」는 가공반(11)의 두께(㎛)를 나타내고, 「능각 반경」은 가공반(11)의 제1 면(11a)과 프레임(12)으로 형성되는 능각의 반경의 크기(mm)를 나타낸다.

제1 면(11a)측으로부터 유동 상태의 복수의 워크(W)를 향해서 투입되는 연마 입자의 양(그램/초)을 변화시킴으로써, 흡인 비율을 변화시킨다.

단위 시간당 제1 면(11a)측으로부터 유동 상태의 복수의 워크(W)를 향해서 투입되는 연마 입자의 양, 및 단위 시간당 제2 면(11b)측에 도달한 연마 입자의 양을 미리 측정함으로써, 통과 비율을 산출했다. 구체적으로는, 버가 없는 워크 A의 소성품을 워크로 하여 버 제거 장치를 1분 작동시켰을 때의, 하기 (1), (2)를 측정함으로써, 통과 비율을 산출했다.

(1) 연마 입자 공급 기구(30)의 배출구(32a)로부터 배출된 연마 입자의 양(단위 시간당 제1 면(11a)측으로부터 유동 상태의 복수의 워크(W)를 향해서 투입되는 연마 입자의 양)

(2) 복수의 워크(W) 및 가공반(11)을 통과하여 흡인 기구(40)에 의해 흡인된 연마 입자의 양(단위 시간당 제2 면(11b)측에 도달한 연마 입자의 양)

여기서, 버가 없는 워크 A의 소성품을 워크(W)로 한 것은, 워크(W)의 버 등의 절삭분을 발생하기 어렵게 하기 위함이다.

[표 1]

먼저, 상기 실시 형태의 버 제거 장치에 있어서, 가공 용기(10)의 경사 각도를 45°로 하고, 회전 속도를 30%로 하고, 가공반(11)의 두께를 40㎛로 하고, 가공반(11)의 능각 반경을 1.0mm로 하고, 연마 입자의 속도를 15m/sec로 하고, 흡인 비율을 30%로 한 조건을 기준 조건으로 한다. 상기 실시 형태의 버 제거 장치에 있어서, 기준 조건 중 흡인 비율을 5~60체적%의 사이에서 변화시키고, 연마 입자 A를 이용하여 워크 A의 버의 제거를 행했다(실시예 1~5). 또, 상기 실시 형태의 버 제거 장치에 있어서, 기준 조건 중 흡인 비율을 5~60체적%의 사이에서 변화시키고, 연마 입자 B를 이용하여 워크 B의 버의 제거를 행했다(실시예 17~21). 흡인 비율이 10~50체적%의 사이에서는, 워크의 종류에 의존하지 않고 가공 상태의 평가는 모두 「○」 또는 「△」로 되었다(실시예 1~3 및 실시예 17~19). 한편, 흡인 비율이 10~50체적%의 범위를 벗어나면, 가공 상태의 평가는 「×」로 되어 버렸다(실시예 4, 5 및 실시예 20, 21).

다음에, 상기 기준 조건으로부터, 「경사 각도」, 「회전 속도」, 「속도」, 「두께」 및 「능각 반경」 중 어느 것을 차례로 변화시키고, 워크 A 및 워크 B의 버의 제거를 행했다(실시예 6~15 및 실시예 22~31). 또한, 워크 A의 버의 제거에는 연마 입자 A를 이용하고, 워크 B의 버의 제거에는 연마 입자 B를 이용했다. 그 결과, 가공 상태의 평가는 모두 「○」 또는 「△」로 되었다. 가공 상태의 평가가 「△」인 실시예에서는, 워크에 약간의 버가 남아 있는 상태이고, 또한 워크는 데미지를 받지 않은 것이기 때문에, 처리 시간을 추가로 길게 함으로써, 가공 상태의 평가가 「○」이 될 수 있는 것을 나타내고 있다.

상술한 실시예 1~15 및 실시예 17~31 중, 가공 상태의 평가가 「○」 또는 「△」였던 실시예(실시예 1~3, 실시예 6~19, 실시예 22~31)에 대해서, 통과 비율은 80~95중량%였다. 그 때문에, 이 범위에 있어서의 통과 비율로, 양호하게 버의 제거를 행할 수 있다.

상기 실시 형태의 버 제거 장치에 있어서, 워크 A의 재료인 알루미나질과는 이질(異質)의 재료인 페라이트질의 연마 입자 B를 이용하여, 상기 기준 조건으로 워크 A의 버의 제거를 행했는데, 페라이트보다도 알루미나의 쪽이 단단하므로, 워크에 연마 입자가 박히는 일 없이 양호하게 버의 제거를 행할 수 있었다(실시예 16). 한편, 워크 B의 재료인 페라이트질과는 이질의 재료인 알루미나질의 연마 입자 A를 이용하여, 상기 기준 조건으로 워크 B의 버의 제거를 행했는데, 연마 입자의 박힘이 확인되었다(실시예 32). 이것은 알루미나보다도 페라이트의 쪽이 연하기 때문이라고 생각할 수 있다. 그 때문에, 페라이트질의 워크의 버를 제거할 때에는, 동질 재료인 페라이트질의 연마 입자나, 페라이트보다도 연한 재질로 만들어진 연마 입자를 이용하는 쪽이 양호하게 버를 제거할 수 있는 것이 판명되었다.

또, 실시예 1~32에 있어서, 버의 제거 처리 후에 가공 용기(10)의 주위를 관찰한 결과, 가공 용기(10)의 주위에 연마 입자의 부착 및 워크(W)의 낙하는 확인되지 않았다. 이것에 의해, 상기 실시 형태의 버 제거 장치는, 연마 입자를 주위로 비산시키는 일 없고, 또 워크가 불려 날려지는 일 없이, 워크(W)로부터 버를 제거할 수 있는 것이 판명되었다.

한편, 블라스트 가공 장치에서 워크(W)의 버의 제거 처리를 행했을 경우, 워크(W)의 버는 제거되어 있었지만, 워크(W)의 데미지가 생겨, 가공 상태의 평가는 「×」가 되었다(비교예 1 및 비교예 2). 또, 버의 제거 처리 후에 드럼의 주변, 즉 가공 실내를 관찰하면, 블라스트 가공실의 벽면에 연마 입자의 부착이 확인되어, 연마 입자의 비산의 평가는 「×」로 되었다. 추가로, 블라스트 가공 장치에 연결된 분급 기구를 확인하면, 워크(W)의 혼재가 확인되었다. 이것은 워크(W)의 성상에 따라서는, 버의 제거 처리 중에 워크가 드럼으로부터 불려 날려진 것을 나타내고 있다.

[산업상의 이용 가능성]

상기의 실시 형태에 의해, 새로운 버의 제거 방법을 제공할 수 있다. 이 버의 제거 방법에서는, 기류에 의해 연마 입자를 소정의 속도로 가속하여 버의 제거에 적절한 운동 에너지를 연마 입자에 부여하여, 이 운동 에너지를 가지는 연마 입자가 워크와 충돌 또는 접촉함으로써 워크로부터 버가 제거된다. 그리고 이 연마 입자 및 미립자의 전량이 흡인 부재로부터 회수된다. 이것에 의해, 다음과 같은 효과가 얻어진다.

(1) 연마 입자가 주위로 비산하는 일이 없다.

(2) 워크가 버의 제거 처리 중에 가공 용기 밖으로 튀어나오는 일이 없다.

(3) 연마 입자의 속도는 10~30m/sec 정도로서, 매우 낮은 속도의 연마 입자로 워크의 버의 제거 처리를 행할 수 있으므로, 소성하여 소결체로 하기 전의 상태의 워크의 버의 제거를 특별히 양호하게 행할 수 있다.

또, 일 실시 형태의 버의 제거 방법은, 비교적 경도가 낮은 워크(예를 들면, 동 또는 알루미늄 등)에 대해서도 양호하게 적용할 수 있다.

01…버 제거 장치, 10…가공 용기,
11…가공반, 11a…제1 면,
11b…제2 면, 12…프레임,
20…교반 기구, 21…유지 부재,
22…회전 기구, 22a…모터,
22b…회전력 전달 부재, 30…연마 입자 공급 기구,
31…저장 탱크, 32…반출부,
32a…배출구, 40…흡인 기구,
41…흡인부, 42…집진기,
43…호스, 43a…제1 호스,
43b…제2 호스, 50…선별 기구,
A…가속 영역, F(F1, F2, F3)…연마 입자의 거동,
G…연마 입자, W…워크.

Claims

피처리품의 버를 제거하는 버의 제거 방법으로서,
가공 용기와, 흡인력을 발생시키는 흡인 기구를 포함하는 버 제거 장치, 및 복수의 피처리품을 준비하는 공정과,
상기 가공 용기에 상기 복수의 피처리품을 세트하는 공정과,
상기 가공 용기에 세트된 상기 복수의 피처리품을 교반(攪拌)하는 공정과,
교반되어 있는 상태의 상기 복수의 피처리품을 향해서 투입된 연마 입자를, 상기 흡인 기구의 작동에 의해 발생한 기류(氣流)에 의해서 소정의 속도로 가속시킴과 아울러, 상기 연마 입자를 상기 복수의 피처리품에 접촉 또는 충돌시켜 상기 복수의 피처리품의 버를 제거하는 공정을 포함하는 버의 제거 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 피처리품의 각각은, 원료 분말을 성형하는 것, 또는 원료 분말을 성형한 후에 가소(假燒)함으로써 얻을 수 있는 버의 제거 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 복수의 피처리품의 각각은 압분(壓粉) 성형법으로 성형되어 있는 세라믹스 또는 자성 재료인 버의 제거 방법.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 피처리품을 교반하는 공정에서는, 상기 가공 용기에 세트된 상기 복수의 피처리품을 유동 상태로 함으로써 상기 복수의 피처리품을 교반하는 버의 제거 방법.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가공 용기는,
제1 면 및 상기 제1 면의 반대측의 면인 제2 면을 가지는 가공반과,
상기 가공반의 상기 제1 면에 있어서, 상기 가공반의 둘레 가장자리를 포위하는 프레임을 구비하고,
상기 가공반에는, 상기 제1 면으로부터 상기 제2 면을 향하는 방향으로 상기 가공반을 관통하는 복수의 관통공이 마련되고,
상기 복수의 관통공의 각각은, 상기 연마 입자가 통과 가능하고 또한 상기 복수의 피처리품의 각각이 통과할 수 없는 크기를 가지고,
상기 가공 용기에 상기 복수의 피처리품을 세트하는 공정에서는, 상기 제1 면에 상기 복수의 피처리품을 재치하는 버의 제거 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 가공반의 두께는 30~100㎛이고,
상기 가공반의 상기 제1 면과 상기 프레임이 이루는 능각(稜角)부는 반경 0.5~5.0mm의 R면으로 가공되어 있는 버의 제거 방법.
청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
상기 흡인 기구는 상기 제2 면측에 배치되어 있고,
상기 기류는 상기 제1 면으로부터 상기 제2 면을 향하는 기류인 버의 제거 방법.
청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연마 입자를 회수하는 공정을 추가로 포함하고,
상기 복수의 피처리품의 버를 제거하는 공정에서는, 상기 연마 입자는 상기 제1 면측으로부터 상기 복수의 피처리품을 향해서 투입되고,
상기 연마 입자를 회수하는 공정에서는, 상기 제2 면에 도달한 상기 연마 입자를 상기 흡인 기구로 흡인하여 회수하는 버의 제거 방법.
청구항 5 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
단위 시간당 상기 제1 면측으로부터, 교반되어 있는 상기 복수의 피처리품을 향해서 투입되는 상기 연마 입자의 양에 대한, 단위 시간당 상기 제2 면에 도달한 상기 연마 입자의 양의 비율이, 80~95중량%인 버의 제거 방법.
청구항 5 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
단위 시간당 상기 흡인 기구로 흡인되는 흡인 유량에 대한, 단위 시간당 상기 제1 면측으로부터 상기 복수의 피처리품을 향해서 투입되는 상기 연마 입자의 체적의 비율이, 10~50체적%인 버의 제거 방법.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 피처리품을 교반하는 공정에서는, 상기 복수의 피처리품을 교반함으로써, 상기 버의 고착력이 약해지는 버의 제거 방법.
청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연마 입자가 상기 복수의 피처리품과 접촉 또는 충돌할 때의 상기 연마 입자의 속도가 5~30m/sec인 버의 제거 방법.
청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기류를 정류하는 공정을 추가로 포함하고,
상기 정류하는 공정에서는, 상기 기류를 정류함으로써, 상기 연마 입자가 상기 복수의 피처리품에 접촉 또는 충돌하는 양태를 제어하는 버의 제거 방법.
청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 피처리품을 교반하는 공정에서는, 상기 가공 용기를 소정의 각도로 경사지게 배치하여, 상기 가공 용기를 회전시킴으로써, 상기 복수의 피처리품을 교반하는 버의 제거 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 소정의 각도는, 30~70°인 버의 제거 방법.
청구항 14 또는 청구항 15에 있어서,
상기 가공 용기의 회전 속도는, 임계 회전 속도의 5~50%인 버의 제거 방법.
청구항 1 내지 16 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 피처리품의 각각의 한 변이, 100~1600㎛인 버의 제거 방법.
피처리품의 버를 제거하기 위한 버 제거 장치로서,
복수의 피처리품을 세트하기 위한 가공 용기와,
상기 가공 용기에 세트된 상기 복수의 피처리품을 교반하는 교반 기구와,
상기 교반 기구에 의해서 교반되어 있는 상태의 상기 복수의 피처리품을 향해서 연마 입자를 투입하는 연마 입자 공급 기구와,
흡인력에 의해 상기 연마 입자 공급 기구로부터 상기 가공 용기를 향하는 방향으로 기류를 발생시키는 흡인 기구를 구비하고,
상기 흡인 기구는, 상기 연마 입자 공급 기구에 의해서 상기 복수의 피처리품을 향해서 투입된 상기 연마 입자를, 상기 기류에 의해서 소정의 속도로 가속시킴과 아울러, 가속된 상기 연마 입자를 상기 복수의 피처리품에 접촉 또는 충돌시킴으로써 상기 복수의 피처리품의 버를 제거하는 버 제거 장치.