第3版からの改作、 労働安全衛生百科事典.
研削は、一般的に固定砥粒を使用してワークピースの一部を摩耗させます。 目的は、作品に特定の形状を与えたり、寸法を修正したり、表面の滑らかさを増したり、刃先の鋭さを改善したりすることです。 例としては、鋳物からのスプルーと粗いエッジの除去、鍛造または溶接前の金属からの表面スケールの除去、および板金工場と機械工場での部品のバリ取りが含まれます。 研磨は、ツール マークなどの表面の欠陥を除去するために使用されます。 バフ研磨は金属を除去するのではなく、ワックスまたはグリース ベースにブレンドされた柔らかい研磨剤を使用して、高光沢の表面を生成します。
研削は、すべての加工方法の中で最も包括的で多様化されており、主に鉄と鋼だけでなく、他の金属、木材、プラスチック、石、ガラス、陶器など、多くの材料に採用されています。 この用語は、研磨、ホーニング、ウェッティング、ラッピングなど、非常に滑らかで光沢のある表面を生成する他の方法をカバーしています。
使用されるツールは、さまざまな寸法のホイール、研削セグメント、研削点、砥石、ヤスリ、研磨ホイール、ベルト、ディスクなどです。 研削砥石などでは、研磨材は結合剤によって一緒に保持され、剛性の一般に多孔質の本体を形成します。 研磨ベルトの場合、結合剤は柔軟な基材に固定された研磨材を保持します。 バフホイールは、綿またはその他のテキスタイルディスクを縫い合わせて作られています。
天然の研磨材 - 天然のコランダムまたはエメリー (酸化アルミニウム)、ダイヤモンド、砂岩、フリント、ガーネット - は、酸化アルミニウム (溶融アルミナ)、炭化ケイ素 (カーボランダム)、合成ダイヤモンドなどの人工研磨材に大きく取って代わられました。 チョーク、軽石、トリポリ、錫パテ、酸化鉄などの細かい粒子の材料も、特に研磨とバフ研磨に使用されます。
研削砥石には酸化アルミニウムが最も広く使用されており、炭化ケイ素がそれに続きます。 天然および人工のダイヤモンドは、重要な特別な用途に使用されます。 酸化アルミニウム、炭化ケイ素、エメリー、ガーネット、フリントは、ベルトの研削と研磨に使用されます。
砥石には、有機結合剤と無機結合剤の両方が使用されています。 無機結合の主なタイプは、ガラス化ケイ酸塩とマグネサイトです。 有機結合剤の中で注目に値するのは、フェノールまたは尿素のホルムアルデヒド樹脂、ゴム、シェラックです。 ビトリファイド結合剤とフェノール樹脂は、それぞれのグループ内で完全に支配的です。 ダイヤモンド砥石はメタルボンドも可能です。 さまざまな結合剤により、砥石にさまざまな研削特性と安全性に関するさまざまな特性が与えられます。
研磨および研磨ベルトおよびディスクは、研磨剤が天然または合成接着剤によって接着された紙または布の柔軟なベースで構成されています。
平面研削、円筒（センタレスを含む）研削、内面研削、粗研削、切削など、さまざまな種類の作業にさまざまな機械が使用されます。 主にXNUMXつのタイプがあります。グラインダーまたはワークのいずれかを手で動かすものと、機械的な送りとチャックを備えた機械です。 一般的な機器の種類には次のものがあります。 台座型グラインダー、ポリッシャー、バッファー。 ディスクグラインダーとポリッシャー; 内部グラインダー; 研磨切断機; ベルトポリッシャー; 携帯用グラインダー、ポリッシャー、バッファー。 複数のポリッシャーとバッファー。
危険とその防止
爆発
砥石を使用する際の主な怪我のリスクは、研削中に砥石が破裂する可能性があることです。 通常、砥石は高速で動作します。 ますます高速化する傾向があります。 ほとんどの先進国では、さまざまな種類の砥石車の最高速度を制限する規制があります。
基本的な保護対策は、砥石をできるだけ強くすることです。 結合剤の性質が最も重要です。 有機結合、特にフェノール樹脂を使用したホイールは、無機結合を使用したホイールよりも頑丈で、衝撃に対してより耐性があります。 有機結合を持つホイールでは、高い周速が許容される場合があります。
特に非常に高速なホイールには、さまざまなタイプの補強材が組み込まれていることがよくあります。 たとえば、特定のカップホイールには、強度を高めるためにスチール製のハブが取り付けられています。 回転中、中心穴の周りに大きな応力が発生します。 砥石を強化するために、研削に関与しない中心穴の周りの部分を、研削には適していない特に強力な材料で作ることができます。 このように中央部分が強化された大型ホイールは、特に製鉄所でスラブやビレットなどを最大 80 m/s の速度で研削するために使用されます。
しかし、砥石を補強する最も一般的な方法は、その構造にガラス繊維織物を含めることです。 切断に使用されるような薄いホイールには、中央または両側にガラス繊維織物が組み込まれている場合がありますが、厚いホイールには、ホイールの厚さに応じて多数の織物層があります。
一部の小さな寸法の研削砥石を除いて、すべての砥石またはそれらの統計的サンプリングのいずれかが、製造業者による速度試験を受ける必要があります。 テストでは、研削で許容される速度を超える速度で砥石を一定時間動かします。 試験規則は国によって異なりますが、通常、ホイールは作業速度の 50% 上の速度で試験する必要があります。 一部の国では、規制により、中央の試験機関で通常よりも高速で動作するホイールの特別な試験が義務付けられています。 研究所は、ホイールから標本を切り出し、それらの物理的特性を調査することもあります。 カッティングホイールは、特定の衝撃試験、曲げ試験などを受けます。 メーカーはまた、納品前に砥石のバランスが取れていることを確認する義務があります。
砥石車の破裂は、近くにいる人に致命的または重傷を負わせ、プラントや施設に大きな損害を与える可能性があります。 製造業者があらゆる予防措置を講じていても、適切な注意を払って使用しないと、時折ホイールの破裂や破損が発生することがあります。 予防措置には次のものがあります。
- 取り扱いと保管。 ホイールは、輸送中または取り扱い中に損傷したり、ひびが入ったりする場合があります。 水分はフェノール樹脂ホイールの結合剤を攻撃し、最終的に強度を低下させる可能性があります。 ビトリファイドホイールは、繰り返される温度変化に敏感な場合があります。 水分が不規則に吸収されると、ホイールのバランスが崩れる場合があります。 したがって、車輪はすべての段階で注意深く取り扱い、乾燥した保護された場所に整然と保管することが最も重要です。
- ひび割れチェック中。 新しいホイールは、損傷がなく乾燥していることを確認する必要があります。最も簡単な方法は、木槌で叩くことです。 欠陥のないビトリファイド ホイールはクリアなリングを提供し、有機結合ホイールはリンギング トーンが少なくなります。 どちらも欠陥のあるホイールのひび割れ音とは区別できます。 疑問がある場合は、ホイールを使用せず、サプライヤーに相談してください。
- テスト。 新しいホイールを使用する前に、十分な注意を払いながら全速力でテストする必要があります。 湿式研削後、砥石を空転させて水を排出します。 そうしないと、ホイールの下部に水が溜まり、バランスが崩れ、次にホイールを使用したときに破裂する可能性があります。
- 取り付け。 バフ研磨機のスピンドル端など、不適切な装置に砥石を取り付けると、事故や破損が発生します。 スピンドルは適切な直径である必要がありますが、ホイールの中心穴を拡張するほど大きくはありません。 フランジは、ホイールの直径の XNUMX 分の XNUMX 以上で、軟鋼または類似の材料で作られている必要があります。
- 速度。 いかなる状況においても、メーカーが指定した最大許容動作速度を超えてはなりません。 スピンドル速度を示す通知をすべての研削盤に取り付ける必要があり、ホイールには、新しいホイールの最大許容周速度と対応する回転数をマークする必要があります。 可変速研削盤の場合、およびポータブル研削盤に適切な許容速度の砥石を確実に取り付けるには、特別な注意が必要です。
- 仕事休み。 可能な限り、適切な寸法のしっかりと取り付けられた作業台を用意する必要があります。 それらは調整可能で、ワークがホイールに押し付けられて破損したり、オペレータの手を挟んで怪我をする可能性が高いトラップを防ぐために、ホイールにできるだけ近づけて保持する必要があります。
- ガード。 研磨ホイールには、破裂するホイールの部品を収容するのに十分な強度のガードを設ける必要があります (図 1 を参照)。 国によっては、ガードのデザインと使用する材料に関する詳細な規則があります。 一般に、鋳鉄と鋳アルミニウムは避けるべきです。 研削開口部はできるだけ小さくする必要があり、調整可能なノーズ ピースが必要になる場合があります。 例外的に、作業の性質上ガードを使用できない場合は、特別な保護フランジまたは安全チャックを使用できます。 両頭研磨機のスピンドルとテーパーエンドは、効果的に保護されていないと絡み事故を引き起こす可能性があります。
図 1. 平面研削盤に取り付けられ、周速 33 m/s で動作する、十分に保護されたビトリファイド砥石車
目の怪我
粉塵、研磨剤、粒子、破片は、すべての乾式研磨作業において共通の目に危険です。 ゴーグルまたは眼鏡による効果的な目の保護と、機械に固定されたアイシールドが不可欠です。 固定式のアイ シールドは、工具の研削など、ホイールが断続的に使用される場合に特に役立ちます。
火災
マグネシウム合金の研削は、偶発的な着火や粉塵の除去および水浸しに対して厳密な予防措置を講じない限り、火災の危険性が高くなります。 火災の危険を防ぎ、換気を効率的に機能させるために、すべての排気ダクトには高水準の清浄度とメンテナンスが必要です。 バフ研磨作業から放出される繊維粉塵は、適切な清掃と LEV を必要とする火災の危険があります。
振動
ポータブルおよびペデスタルグラインダーは、最も目立つ兆候から「白い指」としても知られる、手腕振動症候群 (HAVS) のリスクを伴います。 推奨事項には、暴露の強度と期間の制限、ツールと保護具の再設計、暴露と健康の監視が含まれます。
健康被害
最新の砥石車自体は、過去に砂岩砥石に関連した深刻な珪肺の危険を引き起こすことはありませんが、非常に危険なシリカの粉塵が、たとえば砂の鋳物などの粉砕される材料から放出される可能性があります. 一部のレジン ボンド ホイールには、危険な粉塵を発生させるフィラーが含まれている場合があります。 さらに、ホルムアルデヒドベースの樹脂は、粉砕中にホルムアルデヒドを放出する可能性があります。 いずれにせよ、粉砕によって発生する粉塵の量は、効率的なLEVを不可欠にします。 ポータブル ホイールに局所排気を提供することはより困難ですが、この方向へのある程度の成功は、少量の高速捕捉システムの使用によって達成されています。 長時間の作業は避け、必要に応じて呼吸保護具を用意してください。 ほとんどのベルト研磨、仕上げ、研磨、および同様の作業には、排気換気も必要です。 特にバフ研磨では、繊維の可燃性粉塵が深刻な懸念事項です。
防護服と、シャワー付きの衛生設備と洗浄設備を用意する必要があります。また、特に金属研磨機の場合は、医師の監督が望ましいです。