【サンドブラスト解説②】サンドブラストを行うために必要なものは？
有限会社 秋山産業は、大阪府でサンドブラスト、バレル研磨に関する機械・材料や各種研磨機材の販売、歯科技工用研磨材料の製造販売を行っております。
秋山産業が取り扱う”マニアック”なジャンルを皆さんに是非知ってもらいたくて、前回より「サンドブラスト」について説明させていただいております。
前回は「①サンドブラストとは？」についてでした。
ここからグッと掘り下げて説明したいと思います。
第２回目は「サンドブラストを行うために必要なものは？」です。
「サンドブラストがしたいけど何が要るんだろう。。。」
仕事柄、シンプルにこのような悩みをたくさん頂戴します。
今回はそのような悩みを持たれる方に、少しでも解消してもらえるような回にしてみました。
かなりの長文になりますが、目次欄から興味のあるところだけ絞って読んでいただいても大変嬉しいです。
主に必要な４つの機材
サンドブラストを行うためには、以下４つの機材を最低限準備する必要があります。
サンドブラスト機（機械・装置）
サンドブラスト用『砂』（「メディア」や「研掃材」とも言う）
エアーコンプレッサー（エアー源）
集塵装置
ちなみに、これらは「ブラストキャビネット」と呼ばれる『作業スペース（箱）』を内蔵したサンドブラスト機を使用する場合を前提としております。
「ブラストキャビネット」の無いサンドブラスト機を使用する場合は、別途「ブラストキャビネット」を準備するか、発塵を抑制するための場所を確保する必要があります（例外を除く）。
加工物を出し入れするための扉が付いており、粉じんが洩れにくいように密閉性に優れています
正面の２つの袖口から手を入れて、のぞき窓から覗きながら作業を行います
サンドブラスト機（機械・装置）
サンドブラスト機（機械。装置）にはたくさんの種類があり、加工物の大きさや加工目的などにあったスペックを選定することが重要です。
細かく違いを説明していくとすごく時間が掛かりますので、ここでは簡単に説明しますね。
研磨能力
研磨能力に影響する要素としては、以下２点が大きなポイントになります。
サンドブラスト用『砂』（以下『砂』）を飛ばす原理
『砂』の噴き出し口（ノズルチップ）の穴の大きさや数
これらに違いがあることで、『砂』を噴き出す量や勢い、『砂』が加工物に当たる面積 が変わってきます。
勢いがありたくさんの『砂』を出すので、とにかくハイパワー
ただ、何でもかんでも「量や勢いがあるほうが良い」「加工物に当たる面積は大きいほうが良い」という訳ではないです。
加工物の大きさや形、使用する『砂』、サンドブラストを行う目的によって最適なサンドブラスト機は変わってくるという、非常に奥の深いものです。
研磨能力以外の特徴も色々あります
研磨能力とは別に、以下のような特徴を持つサンドブラスト機もあります。
『砂』をリサイクルして繰り返し使用できる（循環式）
細かい粒の大きさの『砂』を使うことができる（サイクロン内蔵仕様）
半自動モデル、完全自動モデル
ランニングコストを抑えたい
すごく綺麗な仕上がり表面を作りたい
量産加工における省人化を行いたい など・・・
様々な目的に応じたサンドブラスト機がモノづくりの現場で活躍しています。
以下２つの動画は「半自動モデル」の一例です。
「加工物を入れて自動回転するカゴに向けて『砂』を連続的に噴き付ける」モデルと、「加工物を載せたターンテーブルを自動回転させて外周全体に『砂』を当てる」モデルです。
秋山産業はやはり「小さい」が得意
有限会社 秋山産業は ”「小さい」に向き合う研磨機材屋さん” を自称しておりますので、やはり小型のサンドブラスト機を得意としています。
「小さい加工物をサンドブラストしたい」「省スペースのサンドブラスト機が欲しい」といったご要望にお応えできる、でも小さいから言って能力に妥協しない・・・。
そのようなサンドブラスト機を積極的に取り扱っております。
勿論、小型の機械だけではなく、産業用サンドブラスト機全般のお取り扱いをさせて頂いております。
サンドブラスト用『砂』
先ほどから飛ばすものを『砂』と言っておりますが、もちろん近くの公園にあるような砂とは全く違ったものです(^-^;
サンドブラストで使う『砂』は、別名「投射材」「メディア」「研削材」と言われるもので、天然で厳選されたものもあれば、人造のものも多くあります。
（引き続き、ここでは敢えて『砂』と呼ばせていただきます。）
この『砂』選びがとても重要です！！
サンドブラストで使う『砂』の選び方には、以下３つの要素がポイントになります。
材質
まず、『砂』の材質によって硬さや比重がそれぞれ違います。
例えば、アルミナやカーボランダムはセラミック粉末で、これ自体が研削砥石の原材料として使われるような非常に硬いものです。
代表的な材質のものは以下の通りです。
天然：珪砂、ガーネット、クルミ
人造：アルミナ（酸化アルミニウム）、カーボランダム（炭化ケイ素）、鉄、ステンレス、銅、亜鉛、ガラス、樹脂
粒の形
一部の材質のものには異なった粒の形のものあります。球体（ビーズ）だったり、岩みたいな不定形（グリッド）だったり。。。
粒の大きさ
さらには、それぞれに色々な粒の大きさがあるのです。
材質にもよりますが、小さいものでは数ミクロン、大きいものですと1ミリメートルを超えるものあります。
※1ミクロン＝1/1000ミリメートルです
同じ材質や粒の形でも、粒の大きさの選び方によって仕上がる表面が変わってきますし、もし錆や塗膜などの異物を落とす目的の場合は、その落ち方が変わってきます。
こちらは鉄板に対して、色々な『砂』の粒の大きさでサンドブラストを行った比較画像です。『砂』はアルミナになります。
左側の「A-24」と書いてあるものが『砂』の粒が最も大きいもので、右にいくと次第に粒が小さいものになります。
粒の大きさが変わるだけで、仕上がり表面の違いが一目瞭然ですね！
他の『砂』についても比較についても公開しておりますのでご覧ください。
『砂』についてのまとめ
材質や粒の形、粒の大きさ の組み合わせパターンは非常に数多くあります。
このようにたくさんの『砂』があるから、サンドブラストが様々な表面加工
目的に使われる理由の一つと言えるでしょう。
有限会社 秋山産業では、主にアルミナ、ガラスビーズといった人造のサンドブラスト用『砂』を取り扱っております。
エアーコンプレッサー（エアー源）
パンパンになった圧縮空気をサンドブラスト機に取り込まないと『砂』を飛ばすことができません！
エアーコンプレッサーとは？
エアーコンプレッサーとは空気を圧縮する装置です。
自転車屋さんやガソリンスタンドでタイヤに空気を入れている最中に、カタカタという音を聞いたことはありませんか？
エアーコンプレッサーが動いて空気を圧縮している音です。
エアーコンプレッサーはサンドブラスト機よりも有名な機械で、社会活動の中で大活躍している機械とも言えます。
大気圧の7～10倍の高い圧力の空気を作ってくれます
サンドブラストには約0.2～0.7MPa程度の圧縮空気が必要です。
一般的な工業用エアーコンプレッサーで、最大圧力で約0.7～1.0MPaの圧縮空気を作ることができます。
MPa（メガパスカル）とは圧力の単位で、通常下の空気の圧力（大気圧）が0.1Mpa（＝約1気圧）です。
エアーコンプレッサーを使って、「空気を7～10倍パンパンにしている」と考えていただければシンプルかと思います。
圧縮空気を作る能力が最も重要！
先ほどお話しの通り、サンドブラストには約0.2～0.7MPa程度の圧縮空気が連続的に必要です。
ほとんどのエアーコンプレッサーは、約0.2～0.7MPa程度の圧縮空気自体を作ることができますが、サンドブラストで空気を使いながらその圧力を維持するとなると話は別です。
エアーコンプレッサーに求められるスペックとして、最大圧力の他に、サンドブラスト機の消費に負けない空気量を作る能力（吐出空気量）が重要になってきます。
そして、吐出空気量を決めるのは、そのエアーコンプレッサーのモーター定格出力（ワット・馬力）です。
使用するサンドブラスト機の消費空気量を理解した上で、「エアーコンプレッサーの吐出空気量＝モーター定格出力」を導き出すことが重要です。
吐出空気量の他にも、空気を蓄えることができる空気タンクの容量も考えた方がいいでしょう。蓄える空気量が多いと、単純にサンドブラストができる時間が増えます。空気タンクは別売りで増設することもできます。
他にも色々。。。エアーコンプレッサーも奥が深い！
圧力や空気量の話をしましたが、それ以外の特徴もたくさんあります。
代表的な特徴は以下の通り。
ご使用環境に合ったエアーコンプレッサー選びがとても大事です。
箱型のカバーで覆って低騒音にしている（パッケージ型）
ピストンで空気を圧縮しないのでカタカタ音がせず超低騒音（スクロール型）
コンプレッサーオイルを給油しなくてよいのでメンテナンスが楽（オイルフリー）
圧縮空気ができる際に発生する水分を取り除いてくれる装置が内蔵（エアドライヤ内蔵）
スクロール型はこれからのエアーコンプレッサーの主流になる思う
エアーコンプレッサーについてのまとめ
エアーコンプレッサー以外にも関連する機器が必要です。
先ほどご紹介した空気タンク以外にも、圧縮空気ができる際に発生する水分や空気中に含まれるゴミを取り除くために、冷凍式エアドライヤやエアフィルタなどもご使用になられることを強くお勧めしております。
有限会社 秋山産業ではエアーコンプレッサー等の取り扱いがございます。
機種や関連機器の選定にお困りでしたらご相談下さい。
集塵装置
ブラストキャビネット内でサンドブラスト作業を行うと、『砂』や削れたカスなどのたくさんの粉じんが発生します。
これらの粉じんは作業する視界を遮るだけではなく、ブラストキャビネットの外へ溢れ出し、部屋中が煙のような粉じんまみれで大変なことに。。。💦
もちろん、作業する人の健康にも良いわけがありません！！
集塵装置とは、掃除機のように吸引する力で粉じんを取り除いてくれる装置です。
掃除機に似てて非なるもの。細かい違いはここでは説明しませんが、掃除機は「埃を吸い取る」のを得意としているの対して、集塵装置は「粉じんを吸い取る」のを得意としております。
ブラストキャビネットの内部を集塵装置で吸わせることで、作業する人が快適に、そして安全に作業を行うことができます。
ブラストキャビネットを内蔵するサンドブラスト機の場合、そこそこ大きい工業用のモデルなどは集塵装置を内蔵したモデルが多いです。
ただ、小型のサンドブラスト機は別売の場合が多いです。
その機械に適している吸引力を有している集塵装置を選びましょう。
ちなみに、掃除機を代用することはお勧めしません。
掃除機は「埃を吸い取る」のを得意としている機械ですので、モーターやフィルターは埃を想定したスペックになっております。
たくさんの「粉じん」を連続的に吸い取ることは想定しておりません。
サンドブラスト作業で使うと、何らかの不便はいずれ発生する可能性があります。
有限会社 秋山産業では小型タイプの集塵機等の取り扱いがございます。
機種やホースなどの選定にお困りでしたら何なりとご相談下さい。
もちろん、集塵装置を使っていても、防塵マスクや防塵眼鏡などの身を守る保護具の着用は忘れずに！！
ブラストキャビネットを使えないようなサンドブラスト作業を行う場合は、ブラストブース（部屋）などを設けて粉じんが周りに広がらない措置を取る必要があります。勿論、作業する人は、保護具（防塵面、防護服、防護手袋）の着用が必須です。
粉じんに関する関連法規等もありますので、これからサンドブラストをされる方は色々お調べになられることをお勧めします。
次回は「サンドブラスト」活躍事例の紹介します
いかがでしたでしょうか？
今回はどうしても１つにまとめかった内容でしたので、かなりの長文になりまして大変失礼しました。
最後までお読みいただき誠に有難うございます。
次回は、この「サンドブラスト」がどのようなシーンで使われているかについて、より身近に感じていただくためにできるだけ生活に近い事例を紹介していきたいと思います（ネタ探してきます(^-^;）。
ご興味ございましたら引き続きお読みいただけましたら幸いです。