研磨ジェット加工(AJM):仕組みと主なメリット
研磨ジェット加工(AJM)とは
研磨ジェット加工(Abrasive Jet Machining、AJM)は、微細な研磨粒子を高速ガス流で噴射し、ワーク表面を削り取る非接触加工法です。別名「研磨マイクロブラスト」「ペンシルブラスト」「マイクロ研磨ブラスト」とも呼ばれます。
粒子径は約0.025mm(0.001インチ)、使用ガスは空気や不活性ガス、圧力は0.17〜0.9MPa(25〜130 PSIG)、粒子速度は最大300m/s(約1,000km/h)に達します。熱を発生しないため、耐熱性の低い材料、脆性材料、薄板、高硬度材料の加工に適しています。
作動原理と装置構成
専用装置はエアコンプレッサー、混合室、ノズル、ワークテーブルで構成されます。コンプレッサーからの高圧ガスが研磨材(アルミナ、炭化ケイ素、ガラスビーズなど)を吸引・混合し、ノズルから超音速で噴出します。卓上型が主流で、ノズルを目的位置に合わせて加工します。
主な用途
- 硬脆材料への複雑形状切削、スロット加工、薄板切断、輪郭加工、穴あけ、浅い溝切り
- ガラス管内面の梨地加工、ガラスシリンダーへのマーキングエッチング
- プラスチック、ナイロン、テフロン部品の洗浄・研磨
- 脆性金属、合金、非金属材料のデバーリング、エッチング、洗浄
- 微細穴あけ、壊れやすい材料の加工
メリット
- あらゆる硬度・脆性材料に複雑な穴形状を加工可能
- 熱影響がないため、耐熱性の低い材料や薄板をダメージなく加工可能
- 通常アクセス困難な箇所も比較的良好な精度で加工可能
- 装置コストが低い(初期投資が少ない)
デメリット
- 材料除去率が遅く、量産には不向き
- テーパー(フレアリング)が大きくなりやすい
- 加工精度が比較的低く、ノズル摩耗が早い
- 軟らかい材料では研磨粒が埋まり込み、追加洗浄が必要
- ランニングコスト(研磨材消費、ガス消費)が高い
産業技術