バリ取りをわかりやすく解説

過去 5 年間に研磨剤をテストしていない場合は、研磨剤をテストしていないことになります。

Norton | のシニア アプリケーション エンジニアである Mike Shappell はそう断言します。 マサチューセッツ州ウースターの Saint-Gobain Abrasives は、バリ取りと仕上げに関する業界の一般的な理解を評価しました。 製造における他の確立された側面と同様に、部品を最終状態に精製するための最終工程では、常に新鮮な外観を使用できます。

スループットを大幅に向上させる必要がある人手不足の店舗にとって、自動仕上げは不可欠です。 そして、3D プリント部品の生産が増加するにつれて、遠心バレル仕上げの独自の利点が理想的な補完物であることが証明されています。

新しい研磨材と自動仕上げソリューションに関する教育を組み合わせた、マサチューセッツ州ノースボローの新しいノートン アブレイシブ プロセス ソリューションズ (APS) ロボット ラボは、1 月のオープン時に貴重なプロセス開発の専門知識を提供する準備が整っています。

新たな顧客ニーズに対する豊富な洞察に基づいて、ノートン | サンゴバン研磨プロセス ソリューション プログラムには、「北米で最も先進的なロボット中心のプロセス開発システム」が含まれるとシャペル氏は説明した。 「これは、金属加工から精密研削、コーティング研磨材や結合研磨材のサポートに至るまで、カタログのほぼすべての部分でエンドユーザーにソリューションを提供できるという点で、おそらく当社が長年行ってきた最大のプログラムです。研磨剤と薄砥石の用途。」

最近中西部の多くの店舗を訪れたシャペル氏は、増大する作業負荷とスタッフの減少に対する自動化ソリューションを見つけるためにメーカーが緊急性を感じていることを証明できます。

「ウィスコンシン州では4回立ち寄りましたが、どの店も前に『私たちは人材を募集しています』と書かれた巨大な横断幕を掲げていました」と彼は語った。 そして、研磨剤を改良してほしいのか、それともプロセスを速くしてほしいのかと尋ねると、彼らは皆こう言いました、「もっと早くしなければなりません。私は週に6日働いています。人が集まらないのです。」私が研磨剤にいくら払っているかは重要ではありません—生産量を 2 倍にすることができるとか、25 パーセント増やすことができるとか、あるいはあなたが私にくれるものなら何でもいいです—私は自分が持っているものをもっと活用しなければなりません。困ったんだ。』 」

現場でより多くの作業を行う方法をショップに示すことが研磨プロセス ソリューション ラボの中核機能となり、既存の装置を最大限に活用する方法や、適切な新しい装置を選択する方法をメーカーに実証します。

このラボの中核となるのは、可搬重量 210 kg の FANUC R-2000iC をベースとしたシステムです。 このシステムでは、ノートンの研磨剤を使用するための 3 つのアプローチが紹介されています。

予定されている 1 月のラボ開設に先立って、ノートンは手動ラボを実行したり、インテグレーターと協力して学習セッションを開催したりしてきました。 そして、研究所の開設はこれ以上に重要な時期に行われました。 「オートメーション業界は、これまで見たことのない段階に来ています。ニーズは飛躍的に増大しています」とシャペル氏は結論付けました。

オハイオ州クリーブランド・デバリング・マシン社のエリック・ムシュラーとアダム・ムシュラー親子のチームは、同社の顧客が自動化に熱中していることを証明しています。

例えば、航空宇宙産業では、公差を 1,000 分の 2 インチ以内にするために、一部の品目のバリ取りを手作業から自動化に切り替えているとエリック・ムチュラー氏は指摘しました。 同社の機械は、ギア、タービンブレード、タービンホイールなどに使用されています。 アダム氏は、「誰もが物事の自動化を望んでいます。部品が視覚的であるか機能的であるかにかかわらず、結果にばらつきが生じることを望んでいません。ある部品が大きくバリ取りされ、もう一方の部品がバリ取りされていないことは望んでいません。」と付け加えました。

一方、自動車の焦点が内燃エンジンから電気自動車に移行したことは、同社のポートフォリオにもある程度の移行を意味している。

「過去 10 年から 15 年にわたり、当社では磁気コンベアと 2 つ、4 つ、または 8 つのブラシ ヘッドを備えた基礎となる機械を使用していました」とアダム氏は説明しました。 「磁性のある平らな部品は、多くの内燃エンジン部品を含め、片面または両面のバリ取りが行われます。電気自動車に移行する車両が増えるにつれ、人々はまったく新しい設計のガスエンジンに投資したくなくなります。 「ビジネスは減速しました。当社は依然として自動車関連の事業を多く行っていますが、その種の部品はそれほど多くはありません。ピーク時には当社のビジネスの約 20 パーセントを占めていました。」

クリーブランドのバリ取り装置は、エネルギー産業の燃料電池システムや、骨ネジや骨に叩き込む工具などの医療部品にも使用されています。

エリック氏は、大型トラック輸送も、ギアや車軸などのコンポーネントで自動化が注目されている分野だと指摘した。 「消灯セルと機械はオペレーターの入力なしで調整されます。」 そうした顧客は「部品番号を機械に入力してボタンを押したがる」とアダム氏は付け加えた。 「私たちは、それ自体を調整したり変更したりする必要があるものはすべて考慮に入れなければなりません。また、ブラシや使用している媒体の摩耗を制御および監視する必要があります。彼らはアラームや工具カウンターを必要としており、製造している部品の数を知りたいと考えています。どのくらいの頻度で乗り換えるのか。」

Cleveland Deburring は、アプリケーション ラボを使用してサンプル部品を機械で実行し、グリットやサイクル タイムなどの変数を調整することで、多くの顧客のプラットフォームをカスタマイズしています。 「ビデオと写真を撮り、アプリケーションレポートと一緒に一部を送り返します」とアダム氏は説明しました。 「顧客は作業内容を引用するだけで、バリがどれほどひどいものになるかわからないため、部品の印刷された仕様書を受け取ることもあります。」

航空宇宙分野でのハイエンドの材料やコンポーネントの仕上げを自動化するために、同社はシステムにロボットを採用しています。 「場合によっては、ロボットの先端にツールチェンジャーを取り付けることもあります」とアダム氏は語った。 「場合によっては、同じ部品に複数の工具を使用します。面取りプロセスではバリが残る場合がありますが、これをブラシで除去します。別の面を研磨することもあります。」

同社はジーベック社のブラシも使い始めたとアダム氏は付け加えた。 「これは基本的にはセラミック繊維であり、ほとんどガラスに似ています。難削材の切断に関しては、もう少し積極的です。ブラシよりも切削工具に近いものです。私たちはセラミックとナイロンの研磨ブラシも使用しています。」ロボットの端には直径の小さいブラシを使用しているので、より多くの作業を行うことができます。」

同社が採用しているもう1つの新しいツールは、顕微鏡カメラ測定システムである。「特定の範囲内にあることを確認するために一部の部品を測定する必要があるため、そうしないと顧客が3,000ドルの部品を廃棄することになるからだ」。

カリフォルニア州サンタフェスプリングスのユナイテッド サーフェス ソリューションズ社のビジネス開発マネージャー、ゲイリー ワーウィック氏は、さまざまなバリ取りおよび仕上げツールの中で、遠心バレル仕上げ (CBF) が、ほとんどの部品にとってより優しく、より優しく、より迅速なオプションであると説明しました。

CBFは「振動機械やタンブリング機械よりも何倍も速い。顧客はバリ取りプロセスにより優れた仕上げ、より速いスループット、より一貫した結果を求めている」と同氏は語った。 「当社の機械は、発生する高い G 力により、振動機械やタンブラー機械よりもはるかに穏やかです。高い G 力により、プロセスがスピードアップし、圧力が均一化されます。圧力が均一化されることで、部品への損傷が事実上排除され、わずかなコストと時間で驚異的な仕上がりが得られます」 。」

CBF により人件費も節約できるとワーウィック氏は付け加えました。 「バリ取り部門の従業員を 20 人から 5 人未満に減らすことができたというアプリケーションもありました。これにより、人件費が大幅に削減されます。」

その省力化の一部は、CBF 装置に組み込まれた自動化によるものです。 「当社の機械は中核に自動化を組み込んで構築されており、ロボットはありません」とワーウィック氏は説明した。 「1 人の部品のバリ取りを 1 人で行う代わりに、1 人のオペレータがサイクルごとに大量の部品のバリ取りを行うことができます。プロセスパラメータはタッチスクリーンから呼び出すことができ、オペレータは「開始」を押すだけでプリセットがロードされます。 使いやすさに加えて、自動化により多くのプロセスの精度が向上します。手動のバリ取りでは一貫性のない結果が得られ、分ごとに材料の除去が制御されませんが、CBF はプロセスに一貫性と制御を提供し、毎回同じ結果をもたらします。」

ユナイテッド航空の機械が活躍するもう 1 つの方法は、「いかなる前処理もせずに部品の冷却剤やグリースを除去する能力」であるとワーウィック氏は付け加えた。 「部品がフライス盤や旋盤から取り出されるとき、その部品は通常、クーラントまたはグリースで覆われています。当社の機械を使用することによる自然な副産物として、部品がバリ取りプロセスからきれいに取り出されることが挙げられます。これは、常に石鹸が使用されているため、これは当社の機械にやや特殊なことです。」固形物や破片を浮遊状態に保つために使用されます。機械加工された部品には切りくずやクーラントが付着していることがよくありますが、それらを当社の機械に投入すると、洗浄され、バリ取りされ、さらには研磨されて出てきます。」

最近、ユナイテッド航空の CBF マシンは、3D プリント部品の着実な増加に伴い、その状況に対応してきました。

「3Dプリント部品は我々にとって大きな市場を生み出し、その市場は天文学的に成長している」とワーウィック氏は語った。 「薄肉の 3D プリント部品を均一に仕上げるには、当社の CBF より優れた方法はありません。プリント部品を手作業で研磨したりベルトで固定したりすると、突き抜けてしまう可能性があります。主に 3D プリント金属部品の大幅な成長が見られます。当社が 3D 市場への供給を開始したとき、特に歯科矯正装置の市場がどれほど大きくなるかは予測できませんでしたが、当社のビジネスに占める割合は着実に増加しています。3D の世界は、この市場は非常に急速に進化しており、主流になりつつあるため、魅力的な市場です。初期の段階からそこにいられたことをうれしく思います。」

最終的には、CBF は「一貫性とスピード、そして上質な仕上げを求めるユーザーに高く評価されています。おそらくこれら 3 つの分野が当社の顧客のほとんどを惹きつけます。それを超えるのは、磨きにくい表面に研磨仕上げを生成する能力です」とワーウィック氏は述べています。チタンや貴金属などの素材です。」

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