サンドブラスト – 精密かつ柔軟

サンドブラストは、圧縮空気を主な動力源として、不規則な形状の研磨材を高速でワークピース表面に噴射する加工法です。洗浄と精密な粗面化を主目的とし、バリ取り機能も備えています。後続の塗装や電気めっきを行う上で、非常に重要な前処理工程です。

出力は柔軟に調整可能で、加圧式サンドブラストの場合は空気圧が0.5～0.7MPa、吸引式ブラストの場合は0.3～0.5MPaです。高圧水補助ブラスト（湿式ブラスト）は、状況によっては使用できます。研磨材には、石英砂、褐色溶融アルミナ、環境に優しいクルミ殻などの鋭利な不規則な形状の研磨材が含まれます。粒度は表面粗さの要件に基づいて選択され、Sa2.5の錆除去等級にはG120～G80の粒度が推奨されます。

その主な目的は、加工対象物の表面から油分、古い塗膜、錆を徹底的に除去し、表面粗さを精密に制御し、後続の塗膜の密着性を向上させることです。また、美術彫刻や電子製品のつや消し処理にも使用できます。

金型、薄肉アルミニウム部品、船舶部品の局所的な錆除去など、少量多品種・複雑形状の精密加工に適しています。軟質金属や薄板材に優しく変形しにくく、GB/T 8923.1錆除去等級規格に準拠しています。

ショットピーニング – 精密かつ集中的なアプローチ

ショットピーニングは、サンドブラストのパワー版とも言える技術で、圧縮空気または小さな遠心力を用いて、円形のショットを高速でワークピース表面に噴射します。主に表面強化を目的としており、複雑な形状の箇所の局所処理に適しています。

出力は柔軟に調整可能で、噴射角度と噴射速度を精密に制御できるため、ショットブラストでは処理できない複雑な内部空洞や角部にも適しています。メディアはショットブラストで使用されるものと同様、直径0.1～2.0mmの円形ショットです。表面は滑らかで、ワークピースを過度に傷つけることなく、リサイクル可能です。

その主な機能は、加工硬化によって表面硬度、疲労強度、耐摩耗性を向上させるとともに、応力修正やバリ取りを行うことである。洗浄効果はサンドブラストよりも劣る。

適用可能な用途としては、自動車用ギア、航空機部品、ベアリングなど、主要な耐荷重部品の局所的な強化が挙げられます。なお、表面に油分が付着しているワークピースは、ショットの汚染や結果への影響を避けるため、事前に脱脂する必要があります。

ショットブラスト – バッチ処理と効率化

ショットブラストは、機械的な遠心力を動力源とする処理方法です。高速回転するインペラ（ブラストホイール）が、円形のショットを高速でワークピース表面に噴射します。高効率なバッチ洗浄と表面強化に特化しており、高度な自動化を実現しているため、大規模生産に最適な処理方法です。

動力面では、インペラの回転速度は1500～3000回転/分に達し、初期ショット速度は最大100m/秒です。空気圧縮機に依存せず、長期使用において他の2つのプロセスよりも高いエネルギー効率比を提供し、手動サンドブラストよりも30%以上高い効率を実現します。メディアは、直径0.8～2.5mmの丸い角のないショットで、一般的には鋳鋼ショットまたはステンレス鋼ショットです。これらは数百回リサイクル可能で、定期的な補充のみが必要です（補充量は総容量の10%以下）。

その主な機能は、鋳物や鍛造品から酸化スケール、鋳型砂、錆を一括除去すると同時に、加工硬化と内部応力の緩和によって表面硬度と疲労耐性を向上させることである。

適用可能なシナリオは、主に鋼板、風力タービンタワー、自動車シャーシ部品などの大量の定型ワークピースです。自動コンベアラインと組み合わせることで連続生産が可能で、JB/T 8355設備規格およびGB/T 8923.1錆除去等級規格に準拠しています。

1. 電源の違い

• サンドブラスト：主に圧縮空気を動力源とし、さまざまな精度要件に合わせて空気圧を調整できます。
• ショットピーニング：サンドブラストと同様のパワーを持ち、圧縮空気または小さな遠心力を用いて精密な制御を行う。
• ショットブラスト：インペラからの遠心力（機械動力）を利用するため、空気圧縮機は不要で、より安定した強力な動力が得られます。

2. 中核的な目的の違い

• サンドブラスト：主な機能は、表面洗浄と精密な粗面化であり、スプレー塗装や電気めっきの前処理として、バリ取りも行います。
• ショットピーニング：主な機能は、局所的な表面強化によって硬度と耐疲労性を向上させることです。洗浄効果は比較的弱いです。
• ショットブラスト：主な機能は、錆や酸化スケールの一括除去と表面全体の強化であり、高い効率性を重視しています。

3．メディア特性の違い

• サンドブラスト：不規則で鋭利な研磨材（石英砂、褐色溶融アルミナなど）を使用するため、リサイクルできません。
• ショットピーニング：表面が滑らかな丸いショットを使用するため、ワークピースを過度に傷つけることはありません。リサイクル可能です。
• ショットブラスト：ショットピーニングと同じ円形メディア（鋳鋼ショット、ステンレス鋼ショットなど）を使用し、高いリサイクル効率を実現します。

4．適用シナリオの違い

• サンドブラスト：少量生産、多品種、複雑な精密加工品（金型、薄肉アルミニウム部品など）に適しています。
• ショットピーニング：ショットブラストでは届かない複雑な内部空洞や角部に適しており、主に重要な荷重支持部品（自動車のギアなど）に使用されます。
• ショットブラスト：鋼板や風力タービンタワーなどの定型ワークピースの大規模生産に適しており、自動生産ラインにも対応しています。

5．環境面およびコスト面での違い

• サンドブラスト：大量の粉塵が発生する。リサイクル不可能な研磨材を使用するため、長期的に見るとコストが比較的高くなる。
• ショットピーニング：粉塵の発生量は中程度。ショットはリサイクル可能。コストはサンドブラストとショットブラストの中間。
• ショットブラスト：完全密閉型の装置で粉塵が少なく、メディアのリサイクル率が高く、長期的なコストが最も低い。