ショットブラスト中に鋼球が破損するのはなぜですか？

背景：スチールショットの方が適している場合でも、なぜ一部の顧客はカットワイヤーショットに切り替えたのか？

お客様との話し合いを通じて、重要な傾向に気づきました。ワークピース、表面仕上げ要件、およびその後のコーティングプロセスが球状鋼球により適しているお客様の中には、実際には ワイヤーカットショット.

さらなる調査の結果、これらの顧客がカットワイヤーショットに切り替えたのは、カットワイヤーショットの方が用途に適していたからではないことが判明した。実際には、以前は低品質の鋳鋼ショットを購入していたが、使用中に急速に破損し、過剰な粉塵や微粒子が発生し、研磨材の消費量が多くなっていた。こうした問題を経験した結果、鋳鋼ショットはどれも耐久性が低いと判断し、より密度の高い構造のカットワイヤーショットに切り替えたのである。

カットワイヤーショットは鋼線を切断して製造されるため、一般的に内部空洞や収縮などの鋳造欠陥がありません。そのため、低品質の鋳鋼ショットよりも耐久性に優れている可能性があります。しかし、これは必ずしもカットワイヤーショットがこれらの顧客にとってより適していることを意味するものではなく、また、すべての鋳鋼ショットが容易に破損するという証明でもありません。

本当の問題は スチールショット それ自体に耐久性が欠けているわけではない。むしろ、これらの顧客は、内部欠陥が多すぎたり、熱処理が不十分だったり、硬度と靭性のバランスが悪かったりする低品質のスチールショットを購入してしまったのだ。

同時に、未処理のカットワイヤーショットは円筒形をしており、比較的鋭利な切断面を持つため、ワークピース表面への切削作用が強くなります。均一な仕上げを得るために通常は球状のスチールショットが必要となるワークピースに使用すると、より深く、より鋭利で、均一性の低い表面形状になる可能性があります。

加工後に塗装やコーティングが必要な場合、表面形状が過度に粗いと、塗料の消費量が増加する可能性があります。また、表面の凹凸が適切に覆われていないと、ピンホール、点状腐食、コーティングの早期剥離のリスクも高まります。表面形状が過度に深い場合、塗料を過剰に塗布すると、垂れ、硬化ムラ、その他のコーティング不良の原因となることもあります。

したがって、低品質の鋼球からカットワイヤーショットに切り替えることで、研磨材の急速な劣化という問題は一時的に解決できるかもしれませんが、必ずしも総生産コストの削減につながるわけではありません。お客様は以下の点も考慮する必要があります。

• 加工対象物に必要な表面形状。
• ブラスト処理後に塗装またはコーティングが必要かどうか。
• 塗料またはコーティング剤の消費量。
• 着用 ショットブラスト装置;
• 洗浄効率と処理時間。
• 最終的な表面仕上げの均一性。

低品質な製品で問題が発生したからといって、スチールショットの使用を完全に諦めるべきではありません。むしろ、顧客は、加工対象物と後工程に適した、内部欠陥が最小限で、均一な微細構造を持ち、硬度が安定しており、十分な靭性を備え、適切な熱処理が施された高品質のスチールショットを選択すべきです。

鋼球が早期に破損する原因は何ですか？

1. 内部空洞と収縮

スチールショットは溶融鋼から製造される。微粒化、凝固、および工程管理が不十分な場合、粒子内部に空洞や収縮欠陥が生じる可能性がある。

中空粒子は荷重を支える部分が薄いため、衝撃応力を均等に分散することができません。そのため、繰り返しの爆破衝撃を受けると、崩壊して小さな破片に砕けやすくなります。

高品質の鋼球は、高密度で、有害な内部空洞の割合が低いものであるべきである。

2. スチールショットの亀裂

表面および内部の亀裂は応力集中点として作用する。鋼球が加工物に衝突するたびに、亀裂はさらに拡大し、最終的に鋼球が破断する可能性がある。

業界標準では、微細な鋳造欠陥を完全に排除することは困難であるため、規定された欠陥の割合に制限が設けられています。重要な違いは、製造業者が亀裂、空洞、収縮を許容範囲内に抑えているかどうかです。

3. 不適切な熱処理

熱処理は、スチールショット製造において最も重要な工程の一つです。単に球状の粒子を形成するだけでは十分ではありません。

焼入れと焼き戻しが不十分または不安定な場合、同一粒子内の異なる部分、あるいは同一バッチ内の異なる粒子間で、硬度や靭性が著しく異なる可能性がある。

中興のために STスチールショット制御された二次焼入れおよび焼き戻しは、以下の目的で使用されます。

• 微細構造の均一性を向上させる。
• 内的なストレスを軽減する。
• 硬度と靭性のバランスを取る。
• 繰り返しの衝撃に対する耐性を高める。
• 早期破損や粉塵の発生を軽減します。

4. 不適切な発破パラメータ

高品質の鋼球であっても、以下のような不適切な運転条件下では、より早く破損する可能性があります。

• ホイールの回転速度や噴射圧力が過度に高い場合。
• 用途に対して大きすぎる、または硬すぎるショットを使用する。
• 研磨分離性能が低く、破砕粒子が過剰に蓄積する。
• 不安定な事業構成。
• 爆破機内部に深刻な汚染が発生している。

したがって、鋼球の品質と発破条件は併せて評価する必要がある。

研磨材を価格だけで比較しないでください

最も安価なスチールショットが必ずしも最もコスト効率の良い研磨材とは限らず、最も長持ちする研磨材が必ずしもあらゆる表面処理の要件に適しているとは限らない。

適切なコスト比較には以下が含まれるべきである。

• 加工物1トンあたりの研磨材消費量。
• 洗浄速度とブラストサイクル時間。
• 電力消費量。
• 粉塵の発生と処理。
• タービン、ブレード、その他の機械部品の摩耗。
• 表面粗さの均一性。
• 塗料またはコーティング剤の消費量。
• 再加工およびコーティング不良のリスク。

高品質の球状鋼球は、より制御された表面形状、低粉塵発生量、そしてより安定した発破性能を実現します。多くの用途において、これらの利点により、低品質の鋳造鋼球や不適切な選択の切断鋼球よりも、総処理コストを削減できます。