(57)【要約】【課題】  アルミニウム鋳造品において発生するバリの除去を、表面を傷めることなく、自動的に、かつ、複雑な装置なしで容易に行うことができ、これにより人為的ミスの防止およびコスト削減を同時に図ることができるアルミニウム鋳造品のバリ除去方法を提供する。【解決手段】  アルミニウム鋳造品に対し投射材を吹き付けるブラスト処理により、アルミニウム鋳造品の鋳バリを除去する方法である。投射材として、熱硬化性樹脂を主成分とする粒径１００〜２０００μｍの範囲のプラスチック投射材を用いる。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム鋳造品に対し投射材を吹き付けるブラスト処理により、該アルミニウム鋳造品のバリを除去する方法であって、
前記投射材として、熱硬化性樹脂を主成分とする粒径１００〜２０００μｍの範囲のプラスチック投射材を用いることを特徴とするアルミニウム鋳造品のバリ除去方法。
【請求項２】
前記投射材を、前記バリに対し２方向から同時に吹き付ける請求項１記載のバリ除去方法。
【請求項３】
前記投射材を、前記バリを挟んだ両側から同時に吹き付ける請求項２記載のバリ除去方法。
【請求項４】
前記投射材を吹き付け後、回収し、繰り返し循環させて使用する請求項１〜３のうちいずれか一項記載のバリ除去方法。
【請求項５】
エア式ブラスト装置を用いる請求項１〜４のうちいずれか一項記載のバリ除去方法。
【請求項６】
前記プラスチック投射材として、粒径５０〜１０００μｍの範囲の熱硬化性樹脂成形物の粉砕物であって、各粒子が実質的に鋭利な稜線を持つ不定形な多面体であり、かつ、分級段階ごとに粒度がほぼ均質化された粉砕物を用いる請求項１〜５のうちいずれか一項記載のバリ除去方法。
【請求項７】
前記プラスチック投射材の吹き付けノズルとして、内部のスロート部の終端から出口先端に向かって、ノズル長手方向に対し０．５〜１．５°の広がり角度θで内径が広がってテーパー状をなし、かつ前記スロート部終端から前記出口先端までの長さＢと前記スロート部の径Ａとの比（Ｂ／Ａ）が１０以上であるものを用いる請求項１〜６のうちいずれか一項記載のバリ除去方法。
【請求項８】
前記バリの除去後に、該バリ除去部全体を略均一にブラスト処理する請求項１〜７のうちいずれか一項記載のバリ除去方法。
【請求項９】
前記アルミニウム鋳造品がアルミホイールである請求項１〜８のうちいずれか一項記載のバリ除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアルミニウム鋳造品のバリ除去方法に関し、詳しくは、アルミニウム鋳造品に発生するバリを、ブラスト処理を用いて剥離するアルミニウム鋳造品のバリ除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳造により製造される各種自動車部品や、四輪自動車および二輪自動車用アルミホイール等においては、溶融金属が鋳型の空隙などに入り込むことによって、いわゆる鋳バリが発生する。従来、このような鋳造品、中でも比較的硬度の低いアルミニウム鋳造品の加工工程において発生するバリの除去は、加工表面を傷めてはならないことから、エアサンダー（エアを用いた研磨機）などを用いて手作業にて行われていた。
【０００３】
また、鋳造アルミニウム製品のバリの除去に関する技術として、例えば、特許文献１には、加工工具および力センサが固着され、回動および直線往復動可能な手首部を有する制御ロボットよりなるアルミホイールのバリ取り装置が記載されている。さらに、特許文献２には、押出し跡の仕上げを行う押出し跡仕上げ装置と、オーバーフロー及びランナーゲート跡の仕上げを行うバリ取り装置と、ワークの上面、側面及び傾斜面の研掃仕上げを行う表面仕上げ装置とを備えるアルミニウムダイカスト製品の仕上げ装置が記載されている。
【特許文献１】特開平８−２４３９０９号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開２００２−３０７２７７号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、エアサンダーなどを用いた従来の手法は、手作業であるために加工面が多い場合には非常に時間がかかってしまい、コストアップの要因となっていた。また、加工面が複雑な形状をしている場合には、時間がかかるばかりではなく、加工を必要としない部分についても人為的なミスにより傷を付けてしまう場合があった。さらに、手作業であるがために、バリ部分のみならず製品自体を切削してしまうという危険性もあり、これら問題を解消することが望まれていた。
【０００５】
また、上記特許文献１、２に記載の方法の場合、自動でバリ除去を行うことは可能となるものの、複雑な装置が必要となるため、装置コストが増大するという問題があり、また、鋳造品の形状に応じて除去すべき鋳バリの生ずる箇所が異なるため、装置の制御、調整が必要であるという不便さも有していた。
【０００６】
そこで本発明の目的は、アルミニウム鋳造品において発生するバリの除去を、表面を傷めることなく、自動的に、かつ、複雑な装置なしで容易に行うことができ、これにより人為的ミスの防止およびコスト削減を同時に図ることができるアルミニウム鋳造品のバリ除去方法を提供することにある。また、バリ除去部全体に、切削加工による処理では得られない美観を付与することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、鋭意検討した結果、所定の樹脂研削材を使用したブラスト処理を用いることで、除去部位以外を傷めることなく、かつ、自動的に、アルミニウム鋳造品におけるバリの除去を行うことができることを見出して、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明のアルミニウム鋳造品のバリ除去方法は、アルミニウム鋳造品に対し投射材を吹き付けるブラスト処理により、該アルミニウム鋳造品のバリを除去する方法であって、
前記投射材として、熱硬化性樹脂を主成分とする粒径１００〜２０００μｍの範囲のプラスチック投射材を用いることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明においては、前記投射材を、前記バリに対し２方向から同時に吹き付けることが好ましく、特には、前記投射材を、前記バリを挟んだ両側から同時に吹き付けることがより好ましい。
【００１０】
また、前記投射材は、好適には、吹き付け後、回収し、繰り返し循環させて使用する。さらに、ブラスト装置としては、エア式ブラスト装置を好適に用いることができ、前記プラスチック投射材としては、特に、粒径５０〜１０００μｍの範囲の熱硬化性樹脂成形物の粉砕物であって、各粒子が実質的に鋭利な稜線を持つ不定形な多面体であり、かつ、分級段階ごとに粒度がほぼ均質化された粉砕物を用いることが好ましい。
【００１１】
さらに、前記プラスチック投射材の吹き付けノズルとして、内部のスロート部の終端から出口先端に向かって、ノズル長手方向に対し０．５〜１．５°の広がり角度θで内径が広がってテーパー状をなし、かつ前記スロート部終端から前記出口先端までの長さＢと前記スロート部の径Ａとの比（Ｂ／Ａ）が１０以上であるものを用いることが好ましい。
【００１２】
前記バリの除去後には、該バリ除去部全体を略均一にブラスト処理することが好ましい。本発明は、前記アルミニウム鋳造品としての、アルミホイールに対し好適に適用可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上記構成としたことにより、アルミニウム鋳造品の表面を傷めることなく、バリのみを容易に除去することが可能となる。また、従来の手作業とは異なり自動的に除去を行うことが可能であるため、人為的なミスをなくし、かつ、コスト削減にも寄与することができる。さらに、エア式ブラスト装置を用いれば、バリ部分を均一に除去することが可能となる。
【００１４】
なお、投射材としては、硬度の比較的低い金属であるＺｎ、Ｃｕなども使用が考えられるが、Ｚｎはアルミニウム素地にくすんだ色を沈着させてしまうため、塗装品には一般的には使用できない。一方、Ｃｕについては、アルミニウムに残留すると母材を腐食させてしまうため、やはり使用することはできない。本発明においては、低硬度の投射材としてプラスチック投射材を選択したことで、アルミニウム鋳造品表面に大きなダメージを与えず、むしろ微細な表面を形成することができ、アルミニウム鋳造品に対し美観を付与することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
本発明のアルミニウム鋳造品のバリ除去方法は、アルミニウム鋳造品に対し投射材を吹き付けるブラスト処理により、かかるアルミニウム鋳造品のバリを除去する方法であって、投射材として、熱硬化性樹脂を主成分とする粒径１００〜２０００μｍの範囲のプラスチック投射材を用いる点に特徴を有する。
【００１６】
本発明においては、ブラスト処理を用いてバリの除去を行うため、除去作業の自動化により、作業時間を短縮してコスト削減を図ることができるとともに、人為的なミスの発生を防止することができる。また、投射材として上記所定の粒径のプラスチック投射材を用いるため、アルミニウム表面を傷めるおそれがない。
【００１７】
ここで、バリの除去は通常、製造工程において実施するものであるため、迅速な処理が要求される。ところが、本発明に係るプラスチック投射材は比較的低硬度であるため、バリ発生部分に対し一方向からブラストを行うだけでは、バリの発生方向を変える、即ち、折れ曲がるだけで、除去するまでに至らない場合がある。この場合、次いで反対方向からブラストを行えば、上記と同様に反対方向に折れ曲がることになり、これを数回繰返すことで最終的には除去が可能となるが、製造工程中にこれら一連の操作を行うことは、時間がかかり過ぎて実質的に不可能と言える。
【００１８】
従って本発明においては、より効率的なバリ除去作業を行うために、投射材を、バリに対し２方向から同時に吹き付ける手法を用いることが好ましい。これにより、バリに対し瞬間的に２方向から吹き付けによる力が加わることで、その相乗効果で、バリは折れ曲がることなく切除されることになり、ごく短時間で効率的にバリを除去することが可能となる。具体的には例えば、図１（ａ）に示すように、アルミニウム鋳造品１０におけるバリ１Ａについては、バリ１Ａを挟んだ両側から、なす角αA＝１００〜１７０°程度となる２方向より投射材を同時に吹き付けて、ブラスト処理を行う。一方、バリ１Ｂについては、同図１（ｂ）に示すように、バリ１Ｂを挟んだ両側から、なす角αB＝１９０〜２６０°程度となる２方向よりブラスト処理を行う。即ち、２方向の配置角度は１８０°にならないようにすることが好ましい。実際の製造工程に本発明を適用する際には、かかる所定の２方向から同時に吹き付けを行うことで、その大きさ等の程度にもよるが、バリを瞬間的に容易に除去することが可能となる。
【００１９】
なお、バリ除去後の状態によっては、バリが切除された部分を手動スクリューサンダーなどを用いて軽くなめる（サンド）ことで、除去後のエッジ部をより丸めることができる。このような補助的な処理は、アルミニウム鋳造品の種類等、バリ除去の目的に合わせて適宜行うことができるものであり、本発明においては必須ではない。また、バリ除去部を均一にブラスト処理することによっても、バリ除去部に微細な表面を形成して、美観を付与することができる。
【００２０】
本発明において投射材（ブラスト材）に用いられる熱硬化性樹脂としては、特に制限されるものではないが、例えば、メラミン樹脂（メラミン−フォルムアルデヒド樹脂）、ユリア樹脂（尿素−フォルムアルデヒド樹脂）、ポリカーボネート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、グアナミン樹脂、ポリウレタン樹脂等を挙げることができ、その他、これら樹脂に匹敵する硬度を有する樹脂も使用することが可能である。かかる投射材は、吹き付け後、回収し、３０〜４０回程度繰り返し循環させて使用することができる。
【００２１】
かかる投射材としては、具体的には例えば、粒径５０〜１０００μｍの範囲の熱硬化性樹脂成形物の粉砕物であって、各粒子が実質的に鋭利な稜線を持つ不定形な多面体であり、かつ、分級段階ごとに粒度がほぼ均質化された粉砕物を好適に用いることができる。このような粉砕物は、国際公開第００／４５９９４号パンフレットに記載の方法により得ることができる。
【００２２】
本発明のバリ除去方法に用いるブラスト装置としては、エア式ブラスト装置を用いることが好ましく、これによりバリ部分を均一に除去することが可能となる。中でも、直噴射式のエア式ブラスト装置が好適であるが、その他、遠心式、バレル式なども使用可能であり、特に制限されるものではなく、用途や使用環境に応じて適宜選定して用いることができる。
【００２３】
また、プラスチック投射材の吹き付けに用いるノズルとしては、特に制限されるものではなく、通常ブラスト処理に用いるものを適宜選択して使用することが可能であるが、本発明においては特に、以下に述べる所定形状を有するノズルを用いることが好ましい。具体的には、内部のスロート部の終端から出口先端に向かって、ノズル長手方向に対し０．５〜１．５°の広がり角度θで内径が広がってテーパー状をなし、かつ前記スロート部終端から前記出口先端までの長さＢと前記スロート部の径Ａとの比（Ｂ／Ａ）が１０以上である形状を有するものであり、プラスチック研削材専用の高速ノズルとして好適なノズルである。
【００２４】
図２に、かかるノズルを長手方向に沿って切断したときの内部断面形状を示す。図示するように、このノズルの内部構造は、入口部２１、スロート部２２および出口部２３により構成されており、出口部２３が、スロート部２２の終端から出口先端に向かって、ノズル長手方向に対し０．５〜１．５°、好ましくは１．０〜１．３°の広がり角度θで内径の広がったテーパー状を呈している。この広がり角度θが０．５°未満であるか、または１．５°を超えると許容しえない剥離能力の低下をきたすことになる。
【００２５】
また、図示するノズルにおいて、スロート部２２の終端から出口部２３の先端までの長さＢとスロート部２２の径Ａとの比（Ｂ／Ａ）は、１０以上、好ましくは１５〜２５である。この比が１０未満であると許容しえない剥離能力の低下をきたし、一方、２５を超えてノズル設計することは実用上殆どありえない。
【００２６】
本発明のバリ除去方法はアルミニウム鋳造品全般に用いることができるが、特には、アルミホイールのバリの除去に好適に適用可能である。例えば、アルミホイールの外周縁部に形成されたバリを除去する場合には、所望に応じ２基のブラスト装置を用いて、各ノズルの噴射箇所を合わせるとともにノズルを同期させて揺動させながら、投射材の吹き付けを行い、かつ、アルミホイールを適切な回転数で回転させることにより、アルミホイール全体のバリの除去を効率よく行うことができる。
【実施例】
【００２７】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
アルミニウム鋳造品１０として外周縁部にバリ１Ａ、１Ｂを有するアルミホイールサンプル（バーコル硬度８０）を用い、図１に示すように、バリ１を挟んだ両側から、なす角αA＝１５０°、およびαB＝２１０°となる２通りのノズル配置により、ブラスト処理を行った。ブラスト処理の条件としては、装置として２基の直圧式ブラスト装置を用い、投射材として（株）ブリヂストン製の樹脂投射材  商品名：ＭＧ−３（粒径：５００〜８５０μｍ）を用いて、吹き付け圧０．４５ＭＰａ、吹き付け距離約１００ｍｍにて行った（２基ともに条件は同）。ノズル２０としては、先端口径６ｍｍの図２に示すノズルを用いた。
【００２８】
２箇所のノズル２０の噴射箇所をバリ１Ａにそれぞれ合わせて、ノズル２０を同期させて揺動させながら吹き付けを行うとともに、アルミホイールサンプルを回転数０．７５ｒｐｍで回転させたところ、処理時間８０秒程度でアルミホイールサンプルにおけるバリ１Ａ全体を除去することができた。また、処理後にアルミホイール表面を確認したところ、傷の発生は認められなかった。さらに、バリ１Ｂについても同様にブラスト処理を行ったところ、短い処理時間で除去することができ、アルミホイール表面に傷は発生しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明のバリ除去方法は、各種自動車部品や四輪自動車および二輪自動車用のアルミホイール鋳造品の鋳バリの除去に好適に利用可能であるほか、その他、電気機器、建設、化学等の製造業における各種アルミニウム鋳造品の鋳バリ除去にも好適に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、本発明のアルミニウム鋳造品のバリ除去方法の一好適実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明に好適に適用可能なノズルを長手方向に沿って切断したときの内部構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  バリ
１０  アルミニウム鋳造品
２０  ノズル
２１  入口部
２２  スロート部
２３  出口部
【図１】
2005329441.tif 000002
【図２】
2005329441.tif 000003