金属研磨って何?ピカピカの光沢を付与する鏡面仕上げとその方法とは?

錆や汚れが付いた金属製品をお持ちではないですか?錆や汚れがつくと一気に古臭く見えてしまいますよね。
しかし、実は金属は磨くことによって光沢を復活させることができるのです。
目次
1. 金属研磨とは?
2. 研磨の対象となる金属とは?
3. 金属の研磨方法(下地作り~艶出し(鏡面仕上げ))
4. 金属研磨の注意点
5. まとめ~鏡面仕上げの金属研磨でピカピカな光沢を~

1.金属の研磨とは?


“金属研磨”に類似する金属の加工表現には、以下のような種類があります。
・切削:不要な部分を大きく除去し、目的の形状に近づける加工
・研削:金属表面をわずかに削り取り、目的の形状に仕上げる加工
・研磨:研磨材を一定圧力で押し付け、表面を滑らかにする加工

ここでは、研磨の仕上げの一つである鏡面仕上げについて説明します。

2. 研磨の対象となる金属とは?


皆さんは金属と言われて何を思い浮かべますか?鏡のように反射しピカピカ光っている様子を思い浮かべる方も少なくはないのかもしれません。 しかし、実は金属はもともと光沢を持った素材ではありません。このような光沢は研磨によって付与された金属の性能の1つに過ぎないのです。
そもそも金属とはどのようなものなのでしょうか?
《金属の定義》
金属とは、展性、塑性(延性)に富み機械工作が可能な、電気および熱の良導体であり、金属光沢という特有の光沢を持つ物質の総称である。

少しわかりづらいので、簡単に説明しましょう。
《金属の4大特長》
・圧力を加えると変形する《展性》
・延ばすと変形する《塑性(延性)》
→加工しやすい
・電気や熱を通しやすい《良導体》
・磨くと光を反射する《金属光沢》

このように整理すると日々の生活で思い当たることも多いのではないでしょうか?例えば、フライパンに火をかけるとすぐに温まって目玉焼きができることや、新しい台所のシンクに姿が映るなど…このように金属の性質が生活の数多くの場所で活かされています。
しかし、一口に金属といっても鉄や銅をはじめとする卑金属からアクセサリーに使用される金や銀などの貴金属、また真鍮やステンレスなどの合金、多くの種類があります。

3. 金属の研磨方法(下地作り~艶出し(鏡面仕上げ))


次に金属の研磨方法について説明します。
下地作り
ならし
艶出し(鏡面仕上げ)
この3工程で光沢のある鏡面仕上げが可能です。各工程に分けて詳しく説明します。

1)下地作り
金属表面に錆や汚れがある場合は、それらの除去作業を行ないます。この時使用するのが、研磨材になります。研磨材にも様々な種類があり、比較的手に入りやすいものでは紙・布のやすりが代表的です。その他にも、ベルトやロール形状で、機械に取り付けて使用するものもあります。対象の金属の大きさや形状を見て最適な研磨材を選ぶことが大切です。凹凸が少なく、狭い範囲の研磨であれば、紙や布のやすりを使用するのが良いでしょう。

次に研磨材の粒度(番手)を考えましょう。研磨材の粒度(番手)は幅広く、数字が大きくなるほど細かく、より精密な仕上がりになります。下地の段階では、比較的粗い研磨材を3粒度(番手)程選ぶと良いでしょう。
まず、選択した3粒度(番手)の内、最も細かい粒度(番手)で目立ちにくい部分を試しに研磨します。この作業によって錆や汚れを除去するのに適当な粒度(番手)を探します。さらに削りながら錆や汚れの程度を確認することで、削りすぎを防ぐことができます。この時、粗すぎる研磨材を選択しないように気を付けましょう。表面に深い傷が入ると、最終的な鏡面仕上げに到達するまでに多くの時間が必要になってしまいます。

《下地作りのポイント》錆や汚れの程度に合わせた研磨材の粒度(番手)を選択する。

2)ならし
一通り錆や汚れが除去できたら、次にさらに細かい粒度(番手)の研磨材で研磨します。対象全体に均一に研磨傷が入るように研磨材を当てます。均等に研磨できるかが最終的な仕上がりに影響するため、非常に重要な工程です。徐々に使用粒度(番手)を大きいものに上げて、表面を細かく仕上げていきます。

《目ならしのポイント》研磨対象の表面全体に対し、均等に研磨材を当てて研磨する。

3)艶出し(鏡面仕上げ)
最後に艶出しです。ならし工程では、紙や布の研磨材を使用してきましたが、艶出しの工程では、コンパウンドなどの液体研磨剤を使用します。紙や布の研磨材よりもさらに細かい粒子で、金属表面の傷を細かくしていきます。綿布にコンパウンドを少量取り、研磨対象に塗り広げます。コンパウンドを伸ばしながら拭き取る要領で、全体を研磨します。一度に広範囲に塗り広げてしまうと、研磨や拭き取り前にコンパウンドが乾燥してしまいます。研磨範囲が広い場合は、コンパウンドは少量ずつ使用し、部分的に作業するのがおすすめです。完全に拭き取りが終わった段階で、表面状態を確認し、鏡面になるまでこの作業を繰り返します。必要に応じて粒度の異なるコンパウンドを使用し、鏡面仕上げを目指しましょう。
《艶出しのポイント》コンパウンドは少量ずつ使用し、研磨は部分的に繰り返す。

4. 金属研磨の注意点


「研磨」には磨くという字が使われているので、「磨く=傷を消すこと」と連想してしまいがちですが、基本的に研磨材自体に傷を埋めるような作用はありません(一部コンパウンドでは穴埋め効果のある成分が配合されております)。研磨によって、不規則な深い傷をより均一で微細なものに置き換えているのです。そのため、下地作りの段階で粗すぎる研磨材を使うと下地に深い傷が入り、鏡面まで仕上げるのに時間がかかってしまいます。下地の錆や汚れの程度に合った研磨材の粒度(番手)の選択が重要です。研磨材を揃えるときには欲しい粒度(番手)の前後1粒度(番手)を揃えておくと安心です。

5. まとめ~鏡面仕上げの金属研磨でピカピカな光沢を~


今回の記事では、金属の研磨方法について詳しくご紹介しました。これらの工程を経て、錆や汚れのついた金属を見違えるくらいピカピカの鏡面に仕上げることができます。ある程度の時間はかかりますが、作業自体は比較的簡単ですので、あなたも身の周りのものをピカピカに研磨してみませんか。
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