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サイエンス

柔らかい金属の切削加工時、表面にマーカーや接着剤を塗ると切削面が滑らかになることが判明 33

ストーリー by hylom
不思議な効果 部門より

アルミや銅などの柔らかい金属の切削加工時、ペンのインクや糊、テープなどを塗ることで切削面が滑らかになるという現象が確認されたというパデュー大学の発表APS Physic)。

材料によって有効なインク、糊、テープなどの成分は異なるようだが、こうした成分によって切削時の表面の変形がわずかに変わり、それによって切削面が滑らかになるようだ。

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  • by Anonymous Coward on 2018年07月21日 12時41分 (#3446701)

    塗布効果を使えば切削油剤の使用量は最小量(MQL)に [nachi-fujikoshi.co.jp]』(リンク先PDF)

    これと同様の作用でしょう。

    切削油の潤滑性は被削材と刃物の間に入り込んで潤滑すると思われているけど、実際にはそんな高速かつ極圧状態の中に入り込むのは容易でない。

    塗布効果は被削材の表面に付着した潤滑剤が、切屑を生成する際に切屑のラメラ間の摩擦抵抗を減らしてせん断変形を容易化させるというもの。

    • by Anonymous Coward

      こっちのコメント [srad.jp]で紹介されてる動画 [youtube.com]をみると完全にその論文の奴と同じ効果が出てますね。
      効果が確認できる1:35付近で見える切り子の形が論文で言う「羽ぼうき状切りくず」そのまんまで、
      塗布なし面から塗布あり面に入る際の変化も図8そのまんまな変わり方してる。

      油に限らなくても効果があって、潤滑剤によって効果が異なるってなると最適な潤滑剤を探すのは大変そうだなぁ…
      そもそも効果が期待できる条件で切削しなきゃいかんし。
      そして効果が期待できる条件で切削できるときでも、冷却効果がほしいなら結局ダバダバ油掛けることになるっていう。

  • それにしても「テープを塗る」とは一体

    • 最近は液体テープや流体テープもあるので 塗るって表現もわるくもないわけでもなかろうか?

    • by Anonymous Coward

      猫を塗ったらどうなるんだろう

      • by Anonymous Coward

        ひっかかれて傷だらけに。

        今度アルミ切るときにやってみよう。あ、糊だよ。

        • by Anonymous Coward

          金箔を所定形状に切る場合、台紙ごと切った方が上手く行くような話?(違う !!)

  • by yasuchiyo (11756) on 2018年07月20日 20時02分 (#3446426) 日記

    切り込み時に出るバリが切削進めてく時に断面を荒らすから、表面加工して初めの一歩を抑制すれば後はそのままきれいに進むと。

    • Re: 理屈はわかる (スコア:4, 参考になる)

      by Anonymous Coward on 2018年07月20日 20時39分 (#3446450)

      動画があったけど、これを見ると微妙に違うっぽい。

      ---------------←ペンやノリ
      ■■■■■■■■■■■■■■■←金属
      ■■■■■■■■■■■■■■■

      これを
                   ←切削方向
                  ┃■□□
                  ┃■□□
                  ┃■□□刃
      ------------┛■□□物
      ■■■■■■■■■■■■⊿□□□
      ■■■■■■■■■■■■■■■

      って削っていくみたい。表面にノリをつけとくだけで、キレイになるという。切りくず自由にふらふらするのを防止する効果あるのかな? なので、一面削るだけで毎回塗り直さないといけないっぽいんだけど、そのうち、マシニングセンタに、インクを塗布するでっかいマジックが搭載されたりしそう。

      親コメント
      • by Anonymous Coward on 2018年07月20日 22時48分 (#3446499)

        動画みると、剪断面が不安定になって切り屑が太く成長せずに早々に流れてる感じ?
        変形時の微細なクラックか巻き込まれた表面か、そんなのを起点に潤滑なのか癒着が阻止されてなのか、
        はたまた表面エネルギーが減って伸びやすくなった効果なのか。

        親コメント
      • by Anonymous Coward

        切り屑が振動すると肌が荒れるってどっかで聞いた覚えがあるんだけど、機械専攻じゃないから忘れた.
        切り屑が単一材料じゃなくなってインクとの層を成すと、制振性が出るとかかなぁ。

    • by Anonymous Coward

      ペンのインクや糊、テープの共通点ってなんだろね

    • by Anonymous Coward

      金属加工時は切削油でべとべとにしているように思うがそれとは違うのかな?

      • by Anonymous Coward

        今回切削油なしのドライ加工でしか試してませんね。
        切削油をかけるウェット加工の切削油は工具と素材が直接接触する部位に作用し、これは直接の接触部位ではない表面に塗布したら効果があったという話なので、別です。

        • by Anonymous Coward

          油は刃に触れない表側にもかかっていて、実はそれが大きな役割を果たしていたなんて落ちが待ってたりして

    • by Anonymous Coward

      オイル式のガラスカッターみたいな感じですかね。

    • by Anonymous Coward

      ベニヤ板みたいな木材加工ならわりと普通の話だけど、金属でも効果があったというのは驚き。

  • by Anonymous Coward on 2018年07月20日 21時33分 (#3446478)

    金属と刃物が当たる瞬間に金属が柔らかいと刃物の力で切断方向に金属が伸びて金属が弾性体のように戻ろうとするから切断面が荒れるのでは?
    表面が硬いと金属が延びないから綺麗に切れるとか?

  • by Anonymous Coward on 2018年07月20日 23時03分 (#3446507)

    高い技術を持った会社が実は知っていて、特許にせずに隠していたのに、ついに公になってしまったか・・・
    みたいなことってあるのかな?

    • by Anonymous Coward on 2018年07月20日 23時08分 (#3446508)

      職人の知恵ってのはありそう。

      切る前に「よろしくな」ってなでると(表面についた手の油で)、上手くきれんだよ。おい、ここだけの秘密な。

      親コメント
    • by Anonymous Coward on 2018年07月21日 5時35分 (#3446551)

      公になってなかったのか!!
      うちの親父(1/1000加工もしてた)はいろいろしてたから、それが普通だと思ってた
      マーカーとかラッカークリアとかケガキスプレーとか
      (接着剤やテープはなかったけどね)
      それと切削油の差が大きいとは言ってたけど

      基本は機械そのものとツールとオイル、温度、スピードやかけ代だけど

      親コメント
      • by ef (25263) on 2018年07月22日 21時25分 (#3447248)

        光明丹の使い方の1つでもありますね。
        冶金学の常識だと思っていました。

        親コメント
      • by Anonymous Coward

        特許取っちゃったら、ケガキ用の青ニス塗っったまま加工できなくなるってこと?

        • 特許はモノの構造に与えられるんで、今回のような「作り方」で取得するのは難しそう。
          可能性があるとすれば、切る前に糊とかを塗る装置だけど。既存特許として油を塗る装置ぐらいはあるだろうから、仮に今回の装置を出願しても「公知例より容易推考」「新規性なし」になりそうである。

        • by Anonymous Coward

          #3446551 ですが、こうすればこうなるよって教えてもらってたから分かってる事なんだと思ってた
          説明受けた理屈も合ってるし

  • by Anonymous Coward on 2018年07月21日 6時43分 (#3446563)

    ああ、ケガをした時にツバつけときゃ直るってのと同じ事ですね

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吾輩はリファレンスである。名前はまだ無い -- perlの中の人

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