ショットブラストとは？Zコートと合わせて原理や効果をご紹介！
ショットブラストは研磨材を投射して表面を加工するブラスト処理の一種です。バリ取り、スケール除去、表面粗化などの効果があり、様々な分野で利用されています。キョークロでは、独自技術のZコートと組み合わせることで、更なる高機能化を実現します。今回は、ショットブラストやZコートについて詳しく解説していきます。
目次
ショットブラストとは？
ショットブラストは、ブラスト処理の一種であり、研磨材をワークに高速で投射することで、ワークの表面を加工する処理方法です。研磨材としては、主に金属製の球形研磨材（ショット）が用いられます。
ブラスト処理は、研磨材の種類や投射方法、目的によって、様々な種類に分けられます。
ブラスト処理の種類
ショットブラスト
属製の球形研磨材（ショット）を投射する処理方法です。ショットの材質には、鋼、鋳鉄、ステンレス鋼などがあります。ショットブラストは、バリ取り、スケール除去、表面粗化、塗装前処理など、幅広い用途に用いられます。
サンドブラスト
砂などの研磨材を圧縮空気で吹き付ける処理方法です。研磨材には、砂の他に、ガラスビーズ、アルミナ、炭化ケイ素などが用いられます。サンドブラストは、彫刻、ガラス装飾、金属のサビ落としなどに用いられます。
グリットブラスト
金属製の角形研磨材（グリット）を投射する処理方法です。グリットの材質には、鋼、鋳鉄、ステンレス鋼などがあります。グリットブラストは、ショットブラストよりも研削力が高く、深い傷をつけることができます。そのため、サビ落とし、塗装剥がし、表面粗化などに用いられます。
湿式ブラスト（ウエットブラスト）
研磨材を水に混ぜて投射する処理方法です。湿式ブラストは、乾式ブラストに比べて、粉塵の発生が少なく、環境に優しい処理方法です。また、研磨材の回収・再利用が容易であるというメリットもあります。
マイクロブラスト
微細な研磨材を低圧で投射する処理方法です。マイクロブラストは、精密部品のバリ取り、表面処理などに用いられます。
ショットブラストの原理
ショットブラストは、投射材を高速でワークに衝突させることで表面を加工する技術です。
その原理は、以下の3ステップに分けられます。
①投射材の加速
まず、ショットと呼ばれる球状の金属粒を加速させます。この加速方法は、大きく分けて2種類あります。
１．機械式：ブラスト装置内部にある羽根車（インペラー）を高速回転させることで、遠心力を利用してショットを投射する方法です。
２．圧縮空気式：圧縮空気を利用してショットをノズルから噴射する方法です。
②ワークへの衝突
加速されたショットがワーク表面に衝突します。この衝突により、ワーク表面に様々な変化が生じます。
③表面の加工
ショットの衝突エネルギーにより、ワーク表面の汚れ、錆、酸化皮膜などが除去されます。同時に、表面に微細な凹凸が形成されます。この微細な凹凸により、表面積が増加し、塗装やコーティングの密着性が向上する効果も期待できます。
ショットブラストのイメージ図は下記の通りです。
ショットブラストの効果
ショットブラストは、ワークの表面にショットを高速で投射することで、様々な効果を得ることができます。主な効果として下記が挙げられます。
①バリ取り：加工品のエッジやバリを除去し、滑らかな表面に仕上げます。
②スケール除去：金属表面に形成された酸化物（スケール）を除去します。
③表面粗化：表面に微細な凹凸を形成することで、塗装やコーティングの密着性を向上させます。
④ピーニング効果：ショットの衝突による圧縮残留応力を付与することで、疲労強度や耐食性を向上させます。
⑥洗浄効果：油脂類の焼きつきなどを除去し、表面を洗浄します。
ショットブラストは、これらの効果を単独で、あるいは組み合わせて発揮することで、様々な用途に利用されています。
特に、ショットブラストは他の表面処理と比べて加工精度が高いという利点があります。これは、ショットの形状やサイズ、投射速度などを精密に制御することで、目的とする表面状態を高い精度で得ることができるためです。
Zコートとは？
Ｚコートとは、NCZが提供するオリジナル表面処理技術で、亜鉛合金から成るブラスト材（Ｚアイアン）を専用の表面処理装置（Ｚコーター）を用いて製品に投射することにより、処理物表面に亜鉛合金被膜を形成させる乾式亜鉛合金めっき処理です。
Zコートの処理のイメージは下記です。
水素脆性を起こさない為、湿式めっきでは対応しづらい製品に非常に有効です。設備としてはDZ100とDZ300を有し、製品形状や処理量によって使い分けています。
例えば、耐食性と耐摩耗性を同時に向上させることができます。また、めっき層とコーティング層の組み合わせを調整することで、様々な機能を付与することができ、お客様のニーズに合わせて、最適な表面処理を提供することが可能です。
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当サイトを運営する株式会社キョークロは、昭和33年の創業以来、表面処理一筋で取り組んできました。
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