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金属研磨

金属素材は、鉄が含まれているかどうかの有無によって鉄鋼系と非鉄金属とに分けられます。

鉄の含有の有無が問題となるのは、研磨で最もポピュラーな砥粒でもあるダイヤモンドを使用するかどうかの判断基準となるからです。ダイヤは他の追随を許さない硬度を持つため、研磨材として用いると、高い研削性能を発揮しますが、鉄との相性が悪いという特性があります。

手磨きなどで使う分には顕著な差が出ないこともあり、包丁などを研ぐのにダイヤモンド砥石が良く使われていますが、機械による研磨加工では違いが明確に出てきます。具体的には、研磨に用いていた砥石の減り方が早い、なかなかワークの表面が削れない、等です。

機械加工に用いる場合は、手作業での研磨よりも砥粒とワーク(加工しようとしている材質)の相性がより顕著になりますので、研磨しようとしている金属に含まれる成分にも配慮する必要があります。

また、金属全般に言える特長として、ほとんどの金属材料はその表面に酸化膜(保護膜)を持っており、研磨加工中はこれらを破壊しながら加工していくことになります。とはいえ、これらの酸化膜は壊れる傍から再生していく特徴も持ち、材質によってはこれが研磨の支障となることもあります。

金属材料を研磨するときは、その素材が本来持つ特徴・成分だけでなく、どのような熱処理を施されたものかもよく調べる必要があります。金属材料は、成分が同じものでもこの熱処理によって表面の硬さだけでなく、種々の機械的性質が変化します。HRC硬度によっては、使う砥石そのものを変えないと加工が難しくなる場合もあります。

なお、金属を研磨すると多くの金属材料では切り屑が流線型になる「延性モード」と呼ばれる加工になります。セラミックスや石材、ガラスなどの加工時に見られる粉状の切り屑とは違い、粘りがあり、条件によっては目詰まりがしやすくなりますので、研磨自体の難度が高くなることもあります。一般には、研磨は硬い素材のほうがやりやすいと言われますが、それは研磨そのものがこの切り屑の挙動に大きく影響を受けるからです。