株式会社ジーベックテクノロジーです。
弊社は、砥粒ではなく独自のセラミックファイバーを研磨材に使用したバリ取り・研磨用のブラシ「XEBECブラシ」を提供しているメーカーです。
ここでは「せん断バリとは？」という基本的な内容から、発生メカニズムや対策まで詳しく解説していきます。
目次
・1.せん断バリとは？
・2.せん断バリが発生するメカニズム
・3.せん断バリを減らすための対策
・4.せん断バリの除去方法
・5.まとめ
せん断バリとは、素材をせん断した際に生じるバリのことです。
せん断面の角に、鋭利な突起状に形成されます。
せん断バリに意図せず触れれば、怪我をしてしまう恐れもあります。
また、組み付け精度の悪化や不良にもつながる可能性があるため、せん断加工後のバリの除去は必須です。
せん断バリは、せん断時に素材が塑性変形（外力を取り去った状態でも残る変形）することで生じます。
せん断加工は、「ダイ」の上に素材を置き、その上から「パンチ」を押し付けることで素材を変形させる加工です。
素材がパンチとダイスから受ける力に耐えられなくなると、破断面を形成しながら切断されていきます。
この切断の瞬間、素材が塑性変形を起こし、突起として残るのがせん断バリです。
せん断バリを減らすためには、以下のような対策があります。
・1.ダイとパンチのクリアランスを適切に設定する
・2.刃先を鋭利に保つ
・3.パンチとダイの中心をきちんと合わせる
それぞれ詳しく解説していきます。
特にバリがせん断面に対して均一に発生している場合、ダイとパンチのクリアランス（隙間）が適切でない可能性があります。
クリアランスが大きいと、バリは大きくなる傾向にあります。
かと言ってクリアランスを小さくし過ぎても、圧縮応力の増加に伴いバリが大きくなってしまうのです。
せん断バリを減らすためには、素材の種類はもちろん、加工機や板厚も考慮して適切にクリアランスを設定する必要があります。
刃先が摩耗した状態で加工を続けると、引っ張り力が集中せず、せん断バリの発生につながります。
せん断バリを発生させないためにも、刃先は常に鋭利になるようメンテナンスすることが大切です。
積極的な給油で摩耗を抑える、耐摩耗性のあるパンチ・ダイスを用いるなどもせん断バリの対策につながるでしょう。
特にせん断バリが不均一に発生している場合、パンチとダイの中心がズレている可能性があります。
片側のクリアランスが広く、もう片側のクリアランスが狭い状態だと、力の加わり方が不均一となりどちらか一方にだけバリが生じます。
まずはパンチやダイスの取り付け方を見直し、クリアランスが均一になっているかどうかを確認することが大切です。
また、ダイホルダー内への異物混入もパンチとダイの中心がズレる原因なので、都度メンテナンスするのが良いでしょう。
せん断バリは対策を実施することで減らせますが、完全になくすことは難しいです。
発生したせん断バリは、適切に除去する必要があります。
ここでは、以下の4つのバリ取り方法を紹介します。
1.工具を使ったバリ取り方法
2.専用機を使ったバリ取り方法
3.工作機を使ったバリ取り方法
4.ロボットを使ったバリ取り方法
バリ取りについては、以下の記事でも詳しく解説しているので参考にしてください。
研磨工具やブラシなどを用い、手作業でバリを除去していきます。
昔から実施されているシンプルな手法ですが、バリを確実に除去できます。
ただし、作業にあたってはある程度の熟練度が求められる点に注意が必要です。
作業者がバリを見落とせば、そのまま製品として出荷されてしまう恐れもあります。
また、手作業で行うことから、工数が増える点もデメリットです。
以下のような、専用機を使ったバリ取り方法もあります。
| ショットブラスト | バレル槽内で工作物と研磨メディアを一緒に回転・振動させる |
| バレル研磨 | 砥粒を噴射してバリへとぶつける |
これらの方法は、素材表面の小さな凹凸をなくす「研磨」の工程も兼ねます。
そのため、全体の工数を減らして効率良くバリ取りができるのがメリットです。
バリ取りカッターやバリ取りブラシ、面取りツールなどの工具を工作機に取り付け、バリ取りをする方法もあります。
NC工作機などの数値制御が可能な工作機なら、あらかじめプログラムを入れておくことでバリ取りの自動化も可能です。
また既に工作機があれば追加設備が必要なく、バリ取りカッターやバリ取りブラシ、面取りツールなどの工具を準備するだけで実施できます。
ロボットを使ったバリ取りも近年注目されています。
ロボットのアームにバリ取り用の工具を取り付け、それを制御してバリ取りを行います。
自動化が可能な点に加え、工作機よりも省スペースとなる点がメリットです。
せん断バリとは、素材をせん断した際にせん断面に生じるバリのことです。
クリアランスの見直しや刃先のメンテナンスで減らすことはできますが、完全に無くすことはできません。
そのため、適切に除去する方法も併せて検討しておく必要があります。
バリ取りについて悩むことがあれば、ぜひ弊社までご相談ください。
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