サンドブラストに使用する研磨剤は細かなものを選んで下さい

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サンドブラストについて研磨剤をもっと理解しよう

砂について

サンドブラスト工芸で普段何気なく使っている砂について考察した方、いらっしゃいますでしょうか・・?
大半の方がアバウトに使われていらっしゃるはずです。
写真エッチングに対しては細かな砂を使っているとかいったウンチクを語られる方もいらっしゃいます。
細かな砂の粒度はどれくらいか尋ねてみると、答えの帰って来る人はいません。
ミクロン単位という日常可決の単位でない為におろそかにされているのです。
シビアなお話をさせて頂きます。
作れれば良いというものではなく、出来るだけ完璧に仕上げていこうとの考えからです。

砂を使い分ける理由

まず、上記イラストをご覧下さい
ブルーがマスクフィルムです。 暑さは50ミクロン。 0.05mmの厚さのものです。
上の茶色い●は砂の大きさです。
皆さんは何番の砂をお使いになられていらっしゃいますか?
どの番手の砂も、新しいうちは50ミクロンのフィルムの厚さよりも大きいのです。
砂は使用していく間に段々と細かくなってきます。
その細かな砂が、たまたまフィルムの間を通り過ぎてエッチングをしているのです。
0.05mmの線をエッチングするには、250番手の砂が必要ということになります。
通常、100ミクロンフィルムを使われている方が多いと思いますので、これほどシビアな砂選びまで
する必要はないと思いますが、やはり0.1mmの線をエッチングするということになれば、
それなりに頭に入れておきたい現実問題だと思います。

エッチングとキズの関係

エッチングのプロであれば経験されたことがあると思います。
なぜ、キズがつくのだろうか?って・・・
フィルムの出来が悪かったのだろうか?
それとも、空気圧が強すぎたのだろうか・・? と思われたことはあるでしょうね。
一番左をご覧下さい。 繊細なフィルムに大きな砂が高速で当たればやはりキズがついてしまいます
3気圧までですと何とか付かずに済むようにも感じてはいますが、
やはり砂選びを適切にした方が効率は断然違います。
上記の図は最高レベルエッチングを図にしたもので、現実での使用は限られてきますが、
いかに細かな砂でないとフィルムを通り抜けれないという理論図にあたります。
※ こちらの図に出している砂の大きさは、あくまで一流メーカー産の砂を基準としています。
販売されている砂全てがこの大きさではなく、ワンサイズ大きい砂を使っている可能性も多いです。

砂と上手く付き合うには

砂とフィルムの関係を図で見ると不思議な世界が見えてくると思います。
小麦粉はいったいどれくらいの直径なのだろうか・? 等と、つまらぬことが気になってしまいます。
これが私の馬鹿なところなのですが・・・。
砂を細かくすれば改善される訳ではありません。
実際に細かな砂が使えるサンドブラスト装置は本当に少ないのです。
機械に合った砂を使用することも大切なことだと思います。
砂を購入希望とのことで相談をお受けする時に良くあることですが、
お客様としてはご自分の機械で200番くらいまで使えると思っていらっしゃいます。
お話を聞く限りでは、120番が限界といったところではないでしょうか・・
一つの目安ですが、考えてみて下さい。
貴方は、20Kgか25Kg入りの袋(砂)をどれくらい使用されますか・・?
数時間~数日の使用で1袋使ってしまう方も結構いらっしゃいます。
それも、100番・120番といった粒度で・・
これでは、150番以上にした場合、使うというより捨てるに等しくなります。
私ごとですが、現在220番を使っていますが、
200~300時間くらいは機械を回しておりますが、
まだ、1袋を使い切っておりません。

機械の精度の違いは、驚くほど差が出てくるものなのです。
これからブラスト機械を購入される場合は、良く考えられないといけない点です。
砂を効率良くリサイクル出来なければ、砂をどんどん消費して行くだけです。
私は、220番の砂をとりあえずサンドブラスト装置内に入れて使い始めます。
砂は徐々に小さくなっていきます。
実際のところ、320番になって使っているのが現状なんです。
ここまで来ると微粉という表現になりますが、常に320番を使っている状態に仕上ています。
これは今までの感から、追い足し砂を供給して、いわば熟成させているのと同じなんです。
400番になると集塵となってしまいますので、常に220~400番の砂が飛び交っている状態でブラストしてます。
では、320番の砂がどれくらいのものか、多少の誤差はありますが説明させて頂きます。
150番を直径100ミクロンと仮定します。
320番はおおよそ40ミクロン程度のものです。
同砂とした場合、パイアール2乗(体積を計算・3.14×半径×半径 記号が出せなくて・・・)
150番 : 320番 = 7850 : 1256 になります。
おおよそですが、150番の砂の約6分の1の大きさの砂ってことになります。
このサイズの砂で私はブラストしています。
例え、石であれどんなものであれ・・

コンプレッサーには稼働時間が出ますので、良く注意しながら砂選びすることをオススメ致します。
砂選び、けっこう間違いだらけで使っていらっしゃいますからね・・
PS: 上記の内容をご覧頂き、下記のメッセージを頂きました。
ただ、私の書いた上記に誤りがあってのことですが、
↓こんな計算、普通しますか~・・・
参りました・・・
( 2008. 6. 3 )

粒径のみを比較すれば単純に #150=100[ μ m] #320=40[ μ m]
#150:#320=100:40 で 2.5 分の 1 となります。
体積を比較する場合、砂が正球と仮定して球の体積を求める公式に当てはめると
V=4/3 π r^3 より
#150 の体積を V150 として
V150=4/3 π r^3=4/3 ×π× (100/2 × 10^-6)^3 ≒ 5.236 × 10^-13[ ? ]
同様に #320 の体積を V320 とすれば
V320=4/3 π r^3=4/3 ×π× (40/2 × 10^-6)^3 ≒ 3.351 × 10^-14[ ? ]=0.3351 × 10^-13[ ? ]
∴ V150:V320=5.236:0.3351 となり
V150 = 1 とすると V320 ≒ 0.064 となり体積比は約 15.6 分の 1 となります。

<株式会社不二製作所 販売代理店>
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