セラミック・ビーズs ユーザーマニュアル金型の仕上がりを向上させる7つのステップ

2月 12, 2025

一貫した仕上がりを維持することは、金型の製造やメンテナンスにおける重要な目標のひとつです。しかし、標準的な工程を厳格に守っていても、多くのお客様が次のような問題に遭遇します：

"なぜ金型の仕上げがまだ標準に達していないのか？"

「サンドブラスト中に鋳型の表面に傷をつけないようにするには？

「セラミックビーズの使用効率を最適化するには？

これらの問題の本質的なニーズは以下の通りである：

再現性 - 異なるロットの金型の仕上がりは一定でなければならない。
コスト管理能力 - メディアの損失と人件費を削減し、コストパフォーマンスを向上させる。
操業上の安全性 - ダストコントロールと機器保護により、安全な生産を確保する。

以上のようなニーズに応えるため、金型の仕上がりを効率的かつ安全に向上させるための7段階のプロフェッショナル・プロセスをまとめました。

ステップ1：隠れた危険の原因を排除する前処理検査

顧客のペインポイント

微細な欠陥（0.1mmの傷など）を無視すると、その後の研磨不良につながります。
装置の状態不良（ノズルの摩耗など）は、媒体を浪費し、サンドブラスト効果を低下させます。

ソリューション

1.1 カビの欠陥検出

20倍の拡大鏡を使い、パーティングラインとベント溝を中心に金型表面をチェックする。表面状態を正確に測定するには、携帯用表面粗さ計（ミツトヨSJ-210など）を推奨する。

ミツトヨSJ-210

1.2 機器の事前点検リスト

ノズルの摩耗：内径変化は≤5%であるべきであり、それを超える場合は交換する必要があります。
空気圧の安定性：不安定な注入を避ける変動範囲≤±2 PSI。

ステップ2：圧力設定式、科学が経験に取って代わる

顧客のペインポイント

経験に頼った圧力設定は、軟質材料の過研磨や硬質材料の洗浄不足を招く。

素材タイプ	材料係数
プラスチック（ABS）	0.8
アルミニウム合金	1.2
ステンレス	1.5
チタン合金	2.0
カーバイド	2.5

ソリューション

2.1 PSI計算式

生販在 = 中程度の硬さ × 被削材係数 × 10

計算例：

チタン合金の金型で、モース硬度7のセラミックビーズを使用：

生販在 = 7 × 2.0 × 10 = 140

2.2 圧力調整のヒント

最初の操作の後にRa値を測定する： Ra値が高すぎる場合はPSIを5～10増加させ、Ra値が低すぎる場合はPSIを5～10減少させる。

ソフトな素材による保護： プラスチック金型の場合、過研磨を避けるため、PSIの上限は80である。

硬い素材を効率的に洗浄： チタン合金の金型の場合、洗浄効果を確保するためにPSIの下限は140である。

ステップ3：角度と距離のコントロール、幾何力学の勝利

顧客のペインポイント

垂直射出は局所的な過粉砕を招き、30°の入射角は正確に制御するのが難しい。

ソリューション

3.1 30°入射角最適化ソリューション

入射角30°の場合、接線方向の力が70%、法線方向の力が30%となり、洗浄効率と表面保護のバランスが取れている。
噴射距離＝ノズル径×10（例：ノズル径8mm→噴射距離80mm）

3.2 実践的なツール

レーザー角度指示器（誤差±1°）により、正確な角度制御が可能。

レーザー角度計

ステップ4：メディア状態の監視、寿命延長の鍵

顧客のペインポイント

セラミックビーズの交換時期を判断できず、コストの無駄や品質の低下を招く。

ソリューション

4.1 破砕率の検出

メディア100gを取り出し、粉砕された粒子を手作業で選別する。粉砕率が5%以上の場合は交換が必要。

4.2 オンライン・インテリジェント・モニタリング

オンライン粒度センサーを設置し、メディアの粒度変化をリアルタイムで監視する。

HLHセラミックビーズモデル	標準粒子径(µm)	許容偏差 (µm)
B20	600-850	±50
B30	425-600	±35
B40	250-425	±20
B60	125-250	±15
B80	180-250	±15
B100	125-180	±10
B120	63-125	±8
B125	0-125	±8
B170	45-90	±5
B205	0-63	±5
B400	30-63	±3
B505	10-30	±2

ステップ5：加工後の品質検査基準、データに基づく検収

顧客のペインポイント

目視検査だけでは、規格外仕上げの問題の発覚が遅れる。

ソリューション

5.1 推奨されるRa値測定ツール

基本モデル： タイム3220ハンドヘルド粗さ計

利点：ポータブルで使いやすく、現場での迅速な検出に適しており、精度は±5%。

タイム3220ハンドヘルド粗さ計

高精度モデル： Zygo NewView 9000 3D光学式プロファイラー。

利点：高精度測定、複雑な表面に最適、ナノメートルレベルの分解能。

Zygo NewView 9000 3D光学式プロファイラ

5.2 業界のRa値基準

特定産業	一般的な材料	Raの要件（μm）	テストポイント数
電子部品	銅合金製コネクター	≤0.4	≥10点/㎡以上
	精密プラスチックハウジング	≤0.6	≥8点/㎡以上
自動車部品	アルミ合金製エンジン部品	≤0.8	≥5点/㎡以上
	ステンレス製ブレーキディスク	≤1.0	≥6点/㎡以上
医療機器/インプラント	チタン合金整形外科インプラント	≤0.4	≥12点/㎡以上
	ステンレス製手術器具	≤0.6	≥10点/㎡以上
航空宇宙	チタン合金タービンブレード	≤0.3	≥15点/㎡以上
	高温合金エンジン部品	≤0.5	≥10点/㎡以上

ステップ6：廃棄物処理仕様、コンプライアンス、コスト削減の並行作業

顧客のペインポイント

廃棄物処理コストは高く、環境リスクもある。

ソリューション

6.1 セラミックビーズのリサイクル工程

磁気分離（金属不純物の除去）→空気分離（粉塵の除去）→選別（等級分けと再利用）

回収率：≧85%（破砕率は＜5%に制御されなければならない）。

6.2 廃棄物のコンプライアンス処理

セラミックダスト（無害な埋立地）
金属くず（業務用リサイクル）

ステップ7：よくある問題のトラブルシューティング、クイック・レスポンス・ガイド

顧客のペインポイント

突発的な問題（表面の凹凸など）が生産ラインの停滞を引き起こす

ソリューション

問題現象	考えられる理由	ソリューション
部分マット	メディアの偏在	サンドセパレーターを点検し、詰まり箇所を清掃する。
周期的ストライプ	ノズル偏心摩耗	ノズルを交換し、同心度を校正する。
エッジの磨きすぎ	入射角が大きすぎる（45°以上）	角度を30°に調整し、PSIを下げる。
表面の傷	メディア粒度の不適切な選択	セラミック砂を適切な粒度のものに交換する。
過度の残留粉塵	除塵システムの効率が悪い	除塵装置の点検とフィルターエレメントの清掃
金型の部分的過熱	射出時間が長すぎる	1回の注入時間を短くし、冷却間隔を長くする。