研削焼け - どうすれば良いですか？

研削（小さな領域に大量の摩擦エネルギーを集中させるプロセス）は、通常、部品の表面仕上げまたは最終寸法を作り出すための最後の機械加工工程です。 研削によって、研削した部品に熱損傷やひび割れが生じる可能性があります。 過熱、特に研削した部品の周辺領域では、材料の残留応力と微細構造に変化を引き起こし、最悪の場合、亀裂の原因となる可能性があります。

研削焼けは、経済的な影響を及ぼします。 不合格品のやり直しに関連する時間とコストを増加させ、生産性も低下させます。

研削焼けは通常、非破壊および破壊的研削焼け試験のいずれかの方法で検出できます。

破壊的試験では、対象部品を試験のために廃棄する必要があります。この方法は、損傷の正確な証明が必要な場合など、個別テストに適しています。製造における標準的な品質保証手段としては適していません。

Barkhausen Noise Analysis (BNA) は潜在的な非破壊手法の1つです。 これは、1919年に発見したドイツの科学者 Heinrich Barkhausen (ハインリッヒ・バルクハウゼン) (ドレスデン工科大学) の名前から名付けけられました。 鉄鋼材における磁場の変化を観察していたとき、材料の磁性がさまざまに変化する（複数の小さな跳び）ことを発見しました。 これらの個々の跳びは、格子の局所的な欠陥のみでなく、電磁流量の突然の変化により生じます。 この方法は、特に鉄材料の内部応力および表面に近い構造条件の検査に役立ちます。 バルクハウゼンノイズ法は自動化が可能なため、航空宇宙や自動車の仕様で使用されています。

もう1つの非破壊プロセスは、ナイタルエッチングです。これは標準化されたプロセス (ISO 14104) で、試料を酸槽に浸した後に表面の色の変化をチェックして、焼け跡を確認します。 この手順は、特定の基準ブロックと適切な測定装置を使用することで自動化できます。

その他の非破壊手法には、渦電流試験とマグナフラックス試験があります。

研削焼けは、さまざまな理由で発生しますが、一般的に研削の複雑さによって異なります。 研削焼けは、冷却ノズルの形状や配置の誤り、冷却液の圧力や量の誤り、冷却液の仕様、送り速度、砥石の状態、実際の試料の形状など、それ自体あるいはそれらが重なって生じることがあります。

冷却液の交換を検討する前、または最悪の場合、部品の形状を変更する前は、比較的簡単な設定を確認し、必要に応じて修正してください。

• クーラントノズルの形状、断面積、位置は、研削ギャップと砥石の穴に適切で正確な量の冷却水を供給するための重要な要素です。 冷却水の噴射がホイールによって曲がらないようにするため、ノズルによる冷却水の出口速度は砥石の周辺速度とほぼ同じする必要があります。
• 砥石の表面の切粉と溶融物質を清掃することで、砥石を鋭く保ち、研削工程での不要な摩擦を防止できます。 これは、洗浄ノズルを砥石表面に対して垂直に設定し、高圧で砥石に冷却水を噴射することで達成されます。
• 表面仕上げは必要に応じて細かくすることが望ましく、可能な限り細かくする必要はありません。 これにより、しっかりとドレッシングされた鋭利な砥石を使用して作業できるため、試料への熱エネルギーの伝達が減少します。

処理パラメーターは、構成部品の熱負荷を減少させるために調整できます。 これは通常、供給速度を下げることで行われるため、金属除去率が下がり、処理時間が増加します。

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