(57)【要約】  ブラスト装置により鋳物の表面に投射材を投射する研掃方法であって、投射材はビッカース硬度（ＪＩＳ  Ｚ  ２２４４）がＨＶ３００〜６００の範囲の投射材であり、ブラスト装置の操業により投射材の粒子径分布を一定の粒子径分布が安定するオペレーティングミックスを形成するオペレーティングミックス形成工程後の投射材の粒子径分布が、粒子径１．１８ｍｍを超える第１粒体と、粒子径１．１８ｍｍ以下で０．８５ｍｍを超える第２粒体と、粒子径０．８５ｍｍ以下の第３粒体と、に区分したときに、（第１粒体の比率）≧（第２粒体の比率）≧（第３粒体の比率）を充足し、当該粒子径分布の投射材を投射して研掃する。
2016143414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラスト装置により鋳物の表面に投射材を投射する鋳物の研掃方法であって、
前記投射材はビッカース硬度がＨＶ３００〜６００の範囲の投射材であり、未使用の投射材を前記ブラスト装置に装填する投射材装填工程と、
前記ブラスト装置の操業により投射材の粒子径分布を一定の粒子径分布が安定するオペレーティングミックスを形成するオペレーティングミックス形成工程と、
前記オペレーティングミックス形成工程後の投射材を鋳物の表面に投射する研掃工程と、
を備え、
前記オペレーティングミックス形成工程後の投射材の粒子径分布が、粒子径１．１８ｍｍを超える第１粒体と、粒子径１．１８ｍｍ以下で０．８５ｍｍを超える第２粒体と、粒子径０．８５ｍｍ以下の第３粒体と、に区分したときに、（第１粒体の比率）≧（第２粒体の比率）≧（第３粒体の比率）を充足する、
鋳物の研掃方法。
【請求項２】
第１粒体の比率は６０重量％以上、第２粒体の比率は５〜３０重量％、第３粒体の比率は２０重量％以下である請求項１に記載の鋳物の研掃方法。
【請求項３】
前記未使用の投射材は、粒子径ｄが１．１８ｍｍ＜ｄ≦２．３６ｍｍであって粒子径区間１．７０ｍｍ＜ｄ≦２．００ｍｍの頻度が最大となる第１投射材と、粒子径ｄが０．８５ｍｍ＜ｄ≦１．４０ｍｍであって粒子径区間１．１８ｍｍ＜ｄ≦１．４０ｍｍの頻度が最大となる第２投射材との混合物である請求項１又は２に記載の鋳物の研掃方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、鋳造後に鋳物の表面に付着した鋳砂や母材表面に形成された錆などのスケールを除去する研掃をブラスト処理により行なう研掃方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋳物に対して、鋳造後に表面に付着した鋳砂や母材表面に形成された錆などのスケールを除去する研掃を行うために、硬質粒子を鋳物に投射するショットブラスト処理が行われてきた。このような鋳物の研掃は、スチール材質の球状粒子を用いて行われることが多い（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
また、ブラスト装置の操業において、所定量の投射材をブラスト装置に投入し、鋳物の研掃を行うときに、投射材は、投射、回収、微粉の除去、投射のサイクルを繰り返す。投射を繰り返すと、投射材は粉砕され微粉となるが、このような微粉はセパレータにより選別、除去される。除去された分だけブラスト装置内の投射材量が減少するため、減少分に応じた投射材を補給するが、投射材の供給、粉砕、装置外への排出を繰り返していくと、装置内の投射材の粒子径分布は初期の粒子径分布とは異なる一定の粒子径分布で安定する。この安定した粒子径分布の状態をオペレーティングミックスという。非特許文献１には、鋳物の研掃におけるオペレーティングミックス形成後の推奨粒子径分布が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２９７１３２号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】“ECONOMICAL AND FUNCTIONAL ASPECTS OF BLAST CLEANING ABRASIVES BLASTING THEORY”（ＷＨＥＥＬ  ＡＢＲＡＴＯＲ社発行，１９７２年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
砂落とし前の鋳物には、最表層に比較的厚い脆性材料となる鋳砂層が形成され、その下層にスケール層、スケール及び母材混層が形成されている。これらを効率的に除去するためには、大きな研掃力を有し、かつ、研掃効率が高い研掃方法を用いる必要がある。また、鋳物の研掃を効率的に行うためには、オペレーティングミックス形成後の装置内投射材の粒子径分布を研掃に好適な条件となるように管理する必要がある。【０００７】
しかし、鋳物の研掃に用いられる投射材は、一般的に、バリ取り、表面粗度の向上などの他の用途にも用いられる。このため、用途に応じて粒子径及び硬度が適宜選定され得るものの、粒子径分布などが鋳物の研掃に特化して調整された投射材は見当たらない。また、非特許文献１には、鋳物の研掃におけるオペレーティングミックス形成後の推奨粒子径分布が示されているが、更に大きな研掃力を有し、かつ、研掃効率が高い投射材を用いた研掃方法の要請がある。【０００８】
本技術分野では、研掃力と研掃効率とをともに向上させた鋳物の研掃方法を提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一側面に係る研掃方法は、ブラスト装置により鋳物の表面に投射材を投射する研掃方法であって、投射材はビッカース硬度（日本工業規格であるＪＩＳ  Ｚ  ２２４４）がＨＶ３００〜６００の範囲の投射材であり、未使用の投射材をブラスト装置に装填する投射材装填工程と、ブラスト装置の操業により投射材の粒子径分布を一定の粒子径分布が安定するオペレーティングミックスを形成するオペレーティングミックス形成工程と、オペレーティングミックス形成工程後の投射材を鋳物の表面に投射する研掃工程と、を備え、オペレーティングミックス形成工程後の投射材の粒子径分布が、粒子径１．１８ｍｍを超える第１粒体と、粒子径１．１８ｍｍ以下で０．８５ｍｍを超える第２粒体と、粒子径０．８５ｍｍ以下の第３粒体と、に区分したときに、（第１粒体の比率）≧（第２粒体の比率）≧（第３粒体の比率）を充足する。以下、ＪＩＳが付された記号は日本工業規格である。【００１０】
本発明の一側面に係る研掃方法によれば、オペレーティングミックス形成工程後の投射材の粒子径分布を、研掃力が大きい第１粒体を多量に含有し、カバレージを確保するために第２粒体をそれに次いで多く含み、研掃力が低い第３粒体を少なくするという特徴的な分布とする。これにより、この研掃方法は、第１粒体により研掃力を向上させて研掃時間を短縮することができ、第２粒体によりカバレージを確保することができるので、研掃力と研掃効率とをともに向上させた鋳物の研掃方法を実現することができる。【００１１】
研掃方法において、第１粒体の比率は６０重量％以上、第２粒体の比率は５〜３０重量％、第３粒体の比率は２０重量％以下としてもよい。オペレーティングミックス形成工程後の装置内投射材の粒子径分布を、上記のような粒子径分布にすることにより、第１粒体の比率を従来推奨されている粒子径分布に比べて大幅に増大させ、第２粒体の比率をカバレージの確保に適した粒子径分布としている。よって、この研掃方法は、研掃力と研掃効率とをともに向上させた鋳物の研掃に好適な粒子径分布とすることができる。【００１２】
未使用の投射材は、粒子径ｄが１．１８ｍｍ＜ｄ≦２．３６ｍｍであって粒子径区間１．７０ｍｍ＜ｄ≦２．００ｍｍの頻度が最大となる第１投射材と、粒子径ｄが０．８５ｍｍ＜ｄ≦１．４０ｍｍであって粒子径区間１．１８ｍｍ＜ｄ≦１．４０ｍｍの頻度が最大となる第２投射材との混合物でもよい。このように、投射材は、研掃力が向上するように調整された第１投射材と、カバレージが向上するように調整された第２投射材と、を混合することにより作製することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の種々の側面によれば、研掃力と研掃効率とをともに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係る研掃方法に用いるブラスト装置の一例を示す説明図である。
【図２】実施形態に係る研掃方法の工程を示す説明図である。
【図３】オペレーティングミックスを形成する工程を示す説明図である。
【図４】オペレーティングミックスの形成過程における粒子径分布の変化を示す説明図である。
【図５】実施形態に係る研掃方法で使用可能な一例としての投射材の粒子径分布の模式図である。
【図６】粒子径の除錆度への影響を調べた結果について説明する図である。
【図７】実施例の投射材の粒子径分布を示す説明図である。
【図８】研掃試験後の試料の表面状態を示す説明図である。
【図９】図８に示す表面状態を説明する表である。
【図１０】研掃試験後の試料の除錆度の測定結果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施形態に係る研掃方法について、図を参照して説明する。鋳物表面の研掃は、ブラスト装置により投射材を鋳物表面に投射することにより行われる。このようなブラスト装置として、図１に示す遠心型ブラスト装置を用いることができる。図１は、実施形態に係る研掃方法に用いるブラスト装置の一例を示す説明図である。なお、本実施形態の研掃方法は当該ブラスト装置を用いた方法に限定されるものではない。
【００１６】
ブラスト装置１は、投射材の貯留及び定量供給を行うホッパー１１、投射材を投射するインペラ１２、投射材を循環させる循環装置であるバケットエレベータ１３、投射材と砂やスケール（主に酸化鉄）と、を分離するセパレータ１４、集塵機１５、投射室１６及び図示しない制御装置を備えている。
【００１７】
ホッパー１１は、投射材が貯留される貯留部１１ａと、貯留部１１ａ下部に設けられ、投射材をインペラ１２に定量供給するためのカットゲート１１ｂと、を備えている。カットゲート１１ｂは、開口面積が可変に構成されており、一定量の投射材をインペラ１２に供給することができる。
【００１８】
インペラ１２は、ホッパー１１から供給された投射材を回転するブレードにより加速して、投射室１６内に設けられたワーク載置台１７に載置されたワーク（本実施形態では鋳物）へ投射する。これにより、鋳物が研掃される。ワーク載置台１７にはモータなどの回転機構１７ａが接続されている。これにより、ブラスト装置１は、ワークを回転させながらワーク全体に投射材を投射することができる。
【００１９】
バケットエレベータ１３は投射室１６に接続されて設けられている。投射室１６はバケットエレベータ１３へ向かう傾斜面を備えている。研掃処理後の投射材、鋳物から除去された砂やスケールなど（以下、「投射材等」という）がバケットエレベータ１３へ案内される。バケットエレベータ１３は、この投射材等をブラスト装置１の上方に搬送し、セパレータ１４に供給する。バケットエレベータ１３とセパレータ１４との間にはパンチングメタル１８が配置されている。これにより、ブラスト装置１は、投射材等から大きなバリなどをあらかじめ除去することができる。更に、バケットエレベータ１３にはショット補給口１３ａが設けられており、ブラスト装置１は投射材を補給することができる。
【００２０】
セパレータ１４は、集塵機１５及びホッパー１１に接続されて設けられている。本実施形態では、セパレータ１４は風選式である。セパレータ１４は、投射材等をエプロン状に落下させ、集塵機１５による吸引で生じる所定の風速・風量の気流を落下方向と垂直方向から当てることにより、投射材等から砂、スケール及び粉砕された微細な投射材を選別する。選別された砂、スケール及び粉砕された微細な投射材は、集塵機１５により回収され、装置外へ排出される。投射材等に当てられる気流の風速・風量は、集塵機１５とセパレータ１４との間に設けられたダンパ１９の開度により制御することができる。これにより、ブラスト装置１は、分級精度を調整し、後述するオペレーティングミックスを形成、維持することができる。そして、研掃に有効な投射材は再度ホッパー１１に供給され、循環使用される。
【００２１】
ブラスト装置１外へ排出された量だけ装置内の投射材の量が減少するので、減少量に対応した量の投射材を補給する必要がある。投射材の減少はインペラ１２の負荷電流値により検知され、新たな投射材がショット補給口１３ａより補給される。
【００２２】
図示しない制御装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたコンピュータであり、上述したブラスト装置１の構成要件を制御する。
【００２３】
次に、ブラスト装置１を用いて鋳物表面を研掃する方法について、図２、３を参照して説明する。図２は、実施形態に係る研掃方法の工程を示す説明図である。
【００２４】
図２に示されるように、まず、ブラスト装置１が起動され、ステップＳ１において、投射材装填工程が実施される。投射材装填工程では、未使用の投射材がショット補給口１３ａよりブラスト装置１に装填される。投射材については後述する。
【００２５】
続いて、ステップＳ２において、オペレーティングミックス形成工程が実施される。ブラスト装置１が操業され、投射、微粉の装置外排出、及び、補給を繰り返し行う一連の操作の結果、ブラスト装置１内の投射材の粒子径分布は、未使用の投射材の粒子径分布とは異なる一定の粒子径分布で安定する。この安定した粒子径分布の状態をオペレーティングミックスという。投射材は、オペレーティングミックス形成後の装置内投射材の粒子径分布を効率的な研掃が行えるように管理することが重要である。
【００２６】
ステップＳ２では、オペレーティングミックス形成後におけるブラスト装置内の粒子径分布が（第１粒体の比率）≧（第２粒体の比率）≧（第３粒体の比率）を充足する特徴的な分布となるように制御される。投射材は、粒子径１．１８ｍｍを超える第１粒体と、粒子径１．１８ｍｍ以下で０．８５ｍｍを超える第２粒体と、粒子径０．８５ｍｍ以下の第３粒体と、に区分している。そして、第１粒体の比率は６０重量％以上、第２粒体の比率は５〜３０重量％、第３粒体の比率は２０重量％以下となるように粒子径分布が管理されてもよい。
【００２７】
この粒子径分布を従来、鋳物の研掃におけるオペレーティングミックスの指針とされていた“ECONOMICAL AND FUNCTIONAL ASPECTS OF BLAST CLEANING ABRASIVES BLASTING THEORY”（WHEEL ABRATOR社発行，１９７２年）による粒子径分布と比較した。比較結果を表１に示す。なお、本実施形態における「第３粒体」は、表１における従来の指針の第３粒体及び第４粒体を混合した混合物である。
【表１】
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表１に示されるように、本実施形態の投射材の粒子径分布は、研掃力が大きい第１粒体を従来の投射材よりもはるかに多量に含有しているという特徴的な分布を示す。
【００２８】
第１粒体は研掃力が高く、特に鋳物の最表層にある強固なスケール層の除去に対し有効である。第１粒体を従来の投射材よりも増大させることにより、研掃時間を短縮することができる。
【００２９】
第２粒体は従来と同程度の量であり、これによりカバレージを確保することができる。
【００３０】
第３粒体は研掃力が低く、有効にスケールを除去することができないので、従来の投射材に比べ低減させた。また、第３粒体は鋳物砂を含んでおり、第３粒体を低減させることにより鋳物砂の混入を抑制することができるので、ブラスト装置を構成する部品の損耗を抑制することができる。
【００３１】
図３は、オペレーティングミックス形成工程（ステップＳ２）を示す説明図である。オペレーティングミックスを形成するためには、まず、ステップＳ２１において、例えば鋳物と同様の材質からなるダミーワークを用意し、ステップＳ２２においてブラスト装置１を起動し、ダミーワークに鋳物の研掃時と同様の条件により投射材を投射し、微粉の装置外排出、補給を繰り返し行う一連の操作を行う。この結果、ブラスト装置１内の投射材の粒子径分布は、未使用の投射材の粒子径分布とは異なる粒子径分布となる。なお、ダミーワークを使用せず、投射材を空打ちしてもよい。
【００３２】
ステップＳ２３では、後述するステップＳ５と同様の判断を行い、投射材を補給する場合にはステップＳ２５に進み、その後ステップＳ２３に戻る。投射材を補給しない場合にはステップＳ２４に進む。
【００３３】
続くステップＳ２４では、投射時間がオペレーティングミックスを形成するためにあらかじめ設定される相当時間に到達したか否かを判断する。投射時間が相当時間に到達した場合にはステップＳ２６に進み、到達していない場合にはステップＳ２３に戻る。
【００３４】
続くステップＳ２６では、投射材をサンプリングして粒子径分布を測定し、所望のオペレーティングミックスが形成されているかの評価を行う。投射材のサンプリングは、カットゲート１１ｂ、バケットエレベータ１３、セパレータ１４から行うことができる。所望のオペレーティングミックスが形成されていると判断した場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）には、ステップＳ２７に進み、ステップＳ２７で投射を終了する。次に、ステップＳ２８でダミーワークを回収し、ステップＳ３０に進む。
【００３５】
図４は、オペレーティングミックスの形成過程における粒子径分布の変化を示す説明図である。横軸の粒子径は、粒子径区間の下限値を代表値として示している。以下の粒子径分布の図で同様である。未使用の状態で（Ａ）の粒子径分布を示していた投射材は、（Ｂ)に示すように、第１粒体の重量分率が低下し、第２粒体以下の粒子が増大していく。これは第１粒体が粉砕され減少し、第２粒体以下が生成されるためである。オペレーティングミックスが形成されると、（Ｃ）に示すように、更に第１粒体の重量分率が低下し、第２粒体以下の粒子が増大していく。第３粒体以下はセパレータ１４により機外に排出され、その増加が抑制される。また、第１粒体はイニシャルショットが先記排出量に相当されるだけ補給されるためその減少が抑制される。そのため、第１粒体、第２粒体、第３粒体の割合が（Ｃ）の状態に安定する。
【００３６】
所望のオペレーティングミックスが形成されてないと判断した場合（ステップＳ２６：ＮＯ）には、ステップＳ２９に進みダンパ１９の開度を調整した後に、ステップＳ２２に戻る。ステップＳ２９では、例えば、小径の粒子が多い場合には、ダンパ１９の開度を上げて、風量を増大させることにより除去する、などを行うことができる。
【００３７】
ステップＳ３０では、研掃処理を行う鋳物同様のテストピースをブラスト装置１にセットし、続くステップＳ３１において鋳物の研掃時と同様の条件により投射材を投射し、研掃を行う。ステップＳ３２、Ｓ３４は、ステップＳ２３、Ｓ２５にそれぞれ対応した同様の処理を行う。ステップＳ３４では、鋳物の研掃を行うためにあらかじめ設定される設定時間に到達したか否かを判断する。投射時間が設定時間に到達した場合にはステップＳ３５に進み投射材の投射を終了し、到達していない場合にはステップＳ５に戻る。ステップＳ３５に続くステップＳ３６ではテストピースを回収し、ステップＳ３７に進む。
【００３８】
ステップＳ３７では、テストピースの研掃状態が適切か否かを判断する。研掃状態が適切であると判断した場合（ステップＳ３７：ＹＥＳ）には、ステップＳ３に進む。研掃状態が適切でないとした場合（ステップＳ３７：ＮＯ）には、ステップＳ３８に進み投射条件（投射時間、投射速度等）を変更した後に、ステップＳ３０に戻る。
【００３９】
上述の各工程（Ｓ２１−Ｓ３８）において、ステップＳ２３、ステップＳ３２の判断に代えて、機外に排出される投射材の量で判断したりすることができる。また、判断を行わず、所定時間毎に投射材を補給することもできる。また、ステップＳ２９でダンパの調節を行わず、投射時間を延長することで対応することもできる。各工程は自動、手動は問わない。各工程が自動で行われる場合、制御装置により各工程が実施される。
【００４０】
ステップＳ３では研掃対象の鋳物を投射室１６内のワーク載置台１７に載置し、ステップＳ４においてオペレーティングミックスが形成されている状態で投射材を投射することにより、鋳物表面の研掃を行う（研掃工程）。
【００４１】
ステップＳ５では、投射材を投射中のインペラ１２のアンメータの負荷電流値により投射材を補給するか否かを判断する。負荷電流値があらかじめ設定した電流値より大きくかつ所定の変動値以下である場合には投射材を補給しないと判断してステップＳ６に進む。負荷電流値があらかじめ設定した電流値以下または所定の変動値を超えた場合には投射材を補給すると判断してステップＳ７に進む。そして、ステップＳ７において所定量の新たな投射材をショット補給口１３ａより補給し、ステップＳ５に戻る。投射材は、バケットエレベータの負荷などを勘案して設定した所定量分補給する。これにより、所望のオペレーティングミックスを維持することができる。
【００４２】
ステップＳ６では、投射時間が鋳物の研掃を行うためにあらかじめ設定される設定時間に到達したか否かを判断する。投射時間が設定時間に到達した場合にはステップＳ８に進み、到達していない場合にはステップＳ５に戻る。そして、ステップＳ８で投射を終了し、ステップＳ９でワーク（鋳物）を取り出す。
【００４３】
ステップＳ１０では、所定時間、研掃処理を実施した鋳物をブラスト装置１から取り出し、目視などにより研掃状態を評価し、鋳物の研掃が完了しているか否かを判断する。鋳物の研掃が完了していると判断した場合（ステップＳ１０：合格）には、ステップＳ１１に進み、鋳物の研掃が完了していないと判断した場合（ステップＳ１０：不合格）には、ステップＳ３に戻る。
【００４４】
ステップＳ１１では、研掃処理を継続するか否かを判断する。次のワークがない場合には一連の操作を終了し、次のワークがある場合にはステップＳ３以下の操作を繰り返し実施する。
【００４５】
上述の研掃方法によれば、オペレーティングミックス形成後の投射材の粒子径分布を、鋳物の研掃に適した分布とすることができるので、この研掃方法は、研掃力と研掃効率とをともに向上させることができる。
【００４６】
以下に本実施形態のオペレーティングミックス形成後の粒子径分布を充足するために用いることができる投射材の一例を示す。
【００４７】
投射材は、ビッカース硬度ＨＶ３００〜６００の範囲から選択されたショットである。材質、形状は適宜選定することができるが、本実施形態では、鉄系材料からなる球状のショットを用いる。ここで、鉄系材料として、例えば、Ｃ：０．８〜１．２重量％、Ｍｎ:０．３５〜１．２０重量％、Ｓｉ:０．４０〜１．５０重量％、Ｐ≦０．０５重量％、Ｓ≦０．０５重量％、残部Ｆｅ及び不可避不純物を含む成分系であって、焼き戻しマルテンサイト組織若しくは類する組織を有する粒子を採用することができる。このような粒子は例えば水アトマイズ法等の公知の方法で作製することができる。ここで、投射材は、ＨＶ３００以上では研掃対象に対して十分な硬度であり、ＨＶ６００以下では投射材が十分な靱性を有する。このように本実施形態の投射材は、十分な硬度と靱性とを併せ持つため、鋳物表面の研掃に好適に用いることができる。ビッカース硬度ＨＶは日本工業規格ＪＩＳ  Ｚ  ２２４４（２００９）に基づくものである。
【００４８】
図５は、実施形態に係る研掃方法で使用可能な一例としての投射材の粒子径分布の模式図である。横軸の粒子径は、粒子径区間の下限値を代表値として示している。投射材の粒子径ｄは、０．８５ｍｍ＜ｄ≦２．３６ｍｍであり、投射材の粒子径ｄの分布は、頻度分布（ＪＩＳ  Ｇ  ５９０４）における粒子径区間１．１８ｍｍ＜ｄ≦１．４０ｍｍの頻度が最大となり、当該頻度に対して、粒子径区間１．７０ｍｍ＜ｄ≦２．００ｍｍの頻度が０．４〜１．０倍であり、かつ粒子径区間１．４０ｍｍ＜ｄ≦１．７０ｍｍの頻度が０．２〜０．７倍であるように調整する。粒子径分布の測定方法は日本工業規格ＪＩＳ  Ｇ  ５９０４（１９６６）に基づくものであり、重量分布で示している。
【００４９】
投射材の粒子径ｄの分布は、例えば、粒子径区間１．１８ｍｍ＜ｄ≦１．４０ｍｍの頻度に対して、粒子径区間１．７０ｍｍ＜ｄ≦２．００ｍｍの頻度が０．６〜０．８倍であり、かつ粒子径区間１．４０ｍｍ＜ｄ≦１．７０ｍｍの頻度が０．３〜０．６倍であるように調整する。これによれば、研掃力と研掃効率とを更に向上させることができ、鋳物の研掃に好適に用いることができる。
【００５０】
このような粒子径分布を有する投射材は、粒子径ｄが１．１８ｍｍ＜ｄ≦２．３６ｍｍであって粒子径区間１．７０ｍｍ＜ｄ≦２．００ｍｍの頻度が最大となる第１投射材と、粒子径ｄが０．８５ｍｍ＜ｄ≦１．４０ｍｍであって粒子径区間１．１８ｍｍ＜ｄ≦１．４０ｍｍの頻度が最大となる第２投射材と、を混合して作製することができる。つまり、投射材は、第１投射材と第２投射材との混合物である。
【００５１】
例えば、鋳物の研掃に第１投射材のみを用いると、研掃力を大きくすることができるが、単位重量あたりの粒子数が少なくなるため、カバレージ（一定面積当たりにおける投射材の実打痕面積）の低下に繋がる。一方、第２投射材は、カバレージを向上させることができるが、第１投射材に比べ特に強固な砂スケールに対して研掃力が低い。そのため、鋳物砂やスケールの除去には十分な研掃力を有しているものの、鋳物砂表面に発生する焼き付き等を除去するには研掃力が不足し、研掃時間が長くなる。
【００５２】
本実施形態に係る投射材では、これらの投射材を上述の粒子径分布となるように混合することにより、それぞれの利点を維持し、研掃能力が不足する部分を補完することができる。第１投射材により研掃力を向上させ、第２投射材によりカバレージを向上させることができる。つまり、研掃力と研掃効率とをともに向上させた研掃を行うことができる。
【００５３】
また、投射材を第１投射材と第２投射材とを混合して作製することにより、粒子径分布を実質的に連続となる分布とすることができる。これにより、研掃による打痕の大きさが連続的な分布を有するため、カバレージを増大させることができ、研掃を効率的に行うことができる。
【００５４】
第１投射材及び第２投射材は、水アトマイズ法等の公知の方法により作製した粒子をＪＩＳ  Ｚ  ８８０１（２００６）に規定の篩目０．８５〜２．３６ｍｍの篩を用いて分級し、所望の粒子径分布となるように混合、調整して作製することができる。
【００５５】
上述の投射材を用いた場合、特別な装置、方法によることなく、オペレーティングミックス形成後におけるブラスト装置内の粒子径分布を鋳物の研掃に好適な上述の分布にすることができる。
【００５６】
（変更例）
ステップＳ２５、Ｓ３４、Ｓ７で補給する投射材はステップＳ１で装填する投射材と異なるものを用いることもできる。例えば、大径の投射材のみを補給して、所望のオペレーティングミックスを形成することもできる。また、投射材の形態はショットに限定されるものではなく、グリット、カットワイヤなどを用いることもできる。そして、第１投射材と第２投射材は、同じ材質としてもよいし、硬度が異なる材質で形成してもよい。
【００５７】
（実施形態の効果）
実施形態に係る研掃方法によれば、オペレーティングミックス形成後の投射材の粒子径分布を、研掃力が大きい第１粒体を多量に含有し、カバレージを確保するために第２粒体をそれに次いで多く含み、研掃力が低い第３粒体を少なくするという特徴的な分布とする。これにより、第１粒体により研掃力を向上させて研掃時間を短縮することができ、第２粒体によりカバレージを確保することができるので、研掃力と研掃効率とをともに向上させた鋳物の研掃方法を実現することができる。
【実施例】
【００５８】
以下、本発明の効果を確認するために行った実施例について説明する。本実施例に使用した被加工物は、材質をＦＣ２５０とし、注湯温度１３５０℃にて注湯をし、注湯後３０ｍｉｎ解枠し、冷却速度３℃／ｍｉｎにて冷却して得た。製品重量は約３．５ｋｇである。試験に使用した投射試験装置は、ショットブラストＳＮＴＸ−Ｉ型（新東工業株式会社）であり、投射速度７３ｍ／ｓ、テーブル自転速度６ｒｐｍにて実施した。【００５９】
（１）オペレーティングミックス形成後の投射材の粒子径の影響
粒子径０．３６、０．６０、０．８５、１．００，１．１８、１．４０、１．７０、２．００ｍｍのスチールショット（ＨＶ４５０）を用いて、投射密度と除錆度との関係を調べた。投射密度は被加工物の単位面積当たりに投射された投射材の累積量を示し、投射時間に対応する。除錆度は、試料表面を２０倍で拡大撮影した後に、錆の除去割合を図積分して測定した標準写真と対比して求めた。図６に結果を示す。図６は、粒子径の除錆度への影響を調べた結果について説明する図である。【００６０】
除錆度は、投射密度とともに上昇した。また、除錆度は粒子径が大きくなるにつれ上昇したが、粒子径１．１８ｍｍでほぼ飽和する傾向が認められた。これにより、大きな研掃力を得るためには、粒子径１．１８ｍｍ以上であればよく、カバレージを考慮すると粒子径１．１８ｍｍであってもよいことがわかる。【００６１】
一方、粒子径１．１８ｍｍでの除錆度は投射密度が３００ｋｇ／ｍ２でも７０％程度であった。これは粒子径１．０ｍｍ以下の粒子が存在していない、つまり、第２粒体を含んでいないため、カバレージが上昇しないためである。これにより、オペレーティングミックス形成後の粒子径分布は、第１粒体により大きな研掃力を得て研掃時間を短縮し、第２粒体によりカバレージを向上させることが有効であることがわかる。【００６２】
（２）研掃試験
本試験に使用した被加工物及び投射条件は、前述の「（１）オペレーティングミックス形成後の投射材の粒子径の影響」と同様である。【００６３】
試験に供する投射材は、粒子径ｄが１．１８ｍｍ＜ｄ≦２．３６ｍｍであって粒子径区間１．７０ｍｍ＜ｄ≦２．００ｍｍの頻度が最大となるように調整した第１投射材と、粒子径ｄが０．８５０ｍｍ＜ｄ≦１．４０ｍｍであって粒子径区間１．１８ｍｍ＜ｄ≦１．４０ｍｍの頻度が最大となるように調整した第２投射材と、を用意し、両者を混合して粒子径分布を調整し作製した。いずれも硬度はＨＶ４５０である。図７に粒子径分布を示す。図７は、実施例の投射材の粒子径分布を示す説明図である。この粒子径分布は、例示した投射材の粒子径分布の条件を充足していた。また、比較例として、φ１．７ｍｍ（粒子径範囲：１．４０ｍｍ＜ｄ≦２．３６ｍｍ）のスチールショットでの試験も実施した。投射密度は１５０〜３００ｋｇ／ｍ２とした。実施例、比較例ともに、投射材を投射試験装置に投入し、連続運転及び補給を繰り返してオペレーティングミックスを形成したのち投射試験を行った。オペレーティングミックス形成後の粒子径分布は、第１粒体７６重量％、第２粒体２０重量％、第３粒体４重量％であり、本実施形態の粒子径分布を充足している。【００６４】
研掃試験後の試料表面を図８に示す。図８は、研掃試験後の試料の表面状態を示す説明図である。凸凹部と文字部（刻印部）を拡大して仕上がり状況を観察し、目視による評価を実施した。外観目視の詳細を図９に纏めた。図９は、図８に示す表面状態を説明する表である。図８及び図９に示されるように、比較例では、投射密度が１５０ｋｇ／ｍ２〜２５０ｋｇ／ｍ２の範囲において、点線で囲まれた点線領域にスケールが存在することが確認された。そして、投射密度３００ｋｇ／ｍ２の時点でスケールが除去された。このため、比較例では仕上がりまで投射密度３００ｋｇ／ｍ２を要した。一方、実施例では、投射密度が１５０ｋｇ／ｍ２〜２００ｋｇ／ｍ２の範囲において、点線で囲まれた点線領域にスケールが存在することが確認された。そして、投射密度２５０ｋｇ／ｍ２の時点でスケールが除去された。つまり、実施例では投射密度２５０ｋｇ／ｍ２で仕上がることが確認された。【００６５】
平坦な領域を拡大観察し、除錆度を測定した。結果を図１０に示す。図１０は、研掃試験後の試料の除錆度の測定結果を示す説明図である。投射密度の増加に伴い除錆度の増加が認められた。除錆度９０％以上が目視外観評価の仕上がり完了点に相当する。実施例では比較例よりも投射密度が１７％低い状態で同等の仕上がりが実現でき、研掃時間を短縮できることが確認された。
【符号の説明】
【００６６】
１…ブラスト装置、１１…ホッパー、１１ａ…貯留部、１１ｂ…カットゲート、１２…インペラ、１３…バケットエレベータ、１３ａ…ショット補給口、１４…セパレータ、１５…集塵機、１６…投射室、１７…ワーク載置台、１７ａ…回転機構、１８…パンチングメタル、１９…ダンパ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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