【ブラスト後の表面粗さ「Ra」「Rz」「RzJIS」について】
ブラスト加工は研削材を高速でぶつける事により表面を研削し、不純物を除去しながら表面を粗面化する加工方法です。
「ブラスト加工後の表面の粗さについて」「表面粗さとは？」「表面粗さの測定方法」「代表的な表面粗さのパラメーターであるRa/Rz/RzJIS」について紹介します。
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『そもそも表面粗さって何？』
表面粗さとは物体表面の細かい凹凸の程度を評価する指標です。
表面粗さの大きい表面はザラザラしており、逆に小さい表面はツルツルしています。
見た目や肌触りなどで何となく表面粗さは分かりますが、この表面粗さは見た目や質感だけでなく、機能や特性にも作用する重要な要素です。
そのため検査を行い、数値化する事で品質が一定水準に保たれるようにした製品が多くあります。

表面粗さの数値によって変化する機能や特性は以下のようなものがあります。
［接触部や接合部など］
・表面粗さが大きい場合は摩擦抵抗が大きくなる。
・表面粗さが小さい場合は気密性、密着性などが高くなる。
［塗装］
・塗料のぬれ性や厚み、密着性などに影響を与えます。

上記の理由より年々表面粗さはその重要性を高めており、表面の凹凸を数値管理する必要性が求められています。
またこの表面粗さは面粗度と呼ばれることもあり、JISやISOにて規格化されています。

『表面粗さの測定方法』
表面粗さの測定方法は大きく「接触式」と「非接触式」の2種類になります。
［接触式］
現在最も主流となっている方法です。
ダイヤモンド製の尖った触針で表面をなぞる事で凹凸数値を読み取る仕組みです。
なぞった狭い範囲しか測定できないので、測定範囲によって結果にバラつきが多くあるデメリットがあります。
［非接触式］
レーザーなどの光を用いて表面の凹凸数値を細かく読み取る仕組みです。
凄い機械だと3次元で正確に広い範囲を測定する事ができるそうです。
内径や影になる部分が測定できない事と設備が非常に高価というデメリットがあります。

『代表的な表面粗さのパラメーター』
表面粗さを表すパラメーターには算出方法が異なる多くの種類が存在します。
代表的に広く使用されている3つのパラメーターについて紹介します。
①算術平均粗さ［Ra］
機械加工などの表面粗さを評価する際に多く使用されるパラメーターです。
中心線より上にある凸部分の面積と、下にある凹部分の面積を足して測定した長さで割った数値となります。
簡単に言えば、表面の凹凸の平均値となります。
平均化されているため部分的にできた大きなキズなどの影響を受けにくく、表面粗さを評価する上で安定した結果を得やすいパラメーターです。
②最大高さ粗さ［Rz］
ブラスト加工などの表面粗さを評価する際に多く使用されるパラメーターです。
測定したなかで最も高い凸［Rq］の数値と、最も低い凹［Rv］の数値の合計となります。
こちらは比較的分かりやすいと思いますが、単純に最高点と最低点の距離です。
部分的にできた大きなキズの影響を大きく受けてしまうので、Raと合わせて評価する場合があります。
旧規格の場合では［Ry］や［Rmaｘ］といった表記になっています。
③10点平均粗さ［RzJIS］
ブラスト加工などの表面粗さを評価する際に多く使用されるパラメーターです。
測定したなかで1番高い凸から5番目までの平均値、1番低い凹から5番目までの平均値これらの合計値となります。
［Rz］より1～5番目までを平均化しているので、安定した結果を得やすいパラメーターです。
しかしISO(国際標準化機構)より除外されてしまいましたが、国内では広く普及していたためJIS(日本産業規格)のみで定義されています。
JIS'94の古い規格では［Rz］と定義されていたので、古い図面や仕様書では10点平均粗さが［Rz］の規格として記載されている場合あります。
現在の規格最大高さ粗さ［Rz］と混同しないように注意が必要です。

『ブラスト後の表面粗さについて』
表面粗さの測定は一般的にコンマ数µm～数十µmの表面の微細な凹凸を測定します。
1μm(マイクロメートル)＝0.001mmです。
非接触式については測定の実績が無いので詳しくは不明ですが接触式の場合、物凄く細かくデータを取るため基本的に測定する範囲はかなり狭く20mm程度です。
なので測定する位置を数cm変えるだけで結果の数値も大きく変わってしまいます。
原田鉄工で実際ブラスト加工した場合の表面粗さの目安を紹介します。

・グリットブラスト　表面粗さの目安 《対象素材 SS400》
算術平均粗さ［Ra］ 8µm ~ 13μm
最大高さ粗さ［Rz］ 40μm ~ 65μm
10点平均粗さ［RzJIS］ 40μm ~ 55μm
・サンドブラスト　表面粗さの目安 《対象素材 SS400》
算術平均粗さ［Ra］ 6µm ~ 14μm
最大高さ粗さ［Rz］ 35μm ~ 65μm
10点平均粗さ［RzJIS］ 35μm ~ 60μm

※測定箇所が少し変わるだけで測定結果は大きく変化するので、あくまで目安となります。
原田鉄工の場合はグリットブラストもサンドブラストでも同じような表面粗さとなります。
またブラスト加工後の表面粗さは「加工対象物の素材・硬度」「研削材の素材・形状」「エアー圧力」「加工時間」によっても大きく変化します。
試作と測定が必要とはなりますが、おおよそなら調整が可能ですので特定の表面粗さが必要な場合でもお気軽にご相談ください。
【工場見学】 原田鉄工 ブラスト・塗装 防錆部
https://www.nc-net.or.jp/company/98405/product/detail/177785
【徹底解説】ブラスト加工で使用する研磨材（メディア）の選び方・特徴
https://ja.nc-net.or.jp/company/98405/product/detail/242486

原田鉄工では金属の表面を梨地に変える「大型ブラスト設備」、表面を傷つける事なく付着物を除去する「特殊薬品」
2つの方法で錆・油分・汚れといった異物を除去する事が可能です。
広大な「屋内塗装設備」も完備しておりますので、金属表面を完璧に洗浄・露出、表面に微細な凹凸を形成する事で、塗料の密着性を大幅に向上させ高い耐久性を確保します。
その後の塗装では膜厚や塗装環境を徹底的に管理する事で「長期間」「綺麗」で「錆びない」塗装を提供します。

ブラスト処理、塗装などでお困りでしたらお気軽にご相談ください。
【錆落とし】傷つけずに錆だけ落とす
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◎表面粗さ(英語：Surface roughness)
物体表面の凹凸を評価する指標
表面粗さは面相度と呼ばれることもあり、JISやISOにて規格化されている。
◎ブラスト(ショットブラスト/グリッドブラスト/サンドブラスト/1種ケレン　英語：Blast)
高圧で圧縮した空気を研削材と呼ばれる粒と一緒に噴射し、製品に衝突させることで表面のゴミ、汚れ、塗装などを除去します。
◎研磨剤(研削材/研掃材/メディア)
ブラストで使用される加工対象物に直接ぶつけるための粒子です。
球体、多角形状などの形状や粒径、材質が多くの種類が存在するため、対象物の材質や処理効果に合わせて研磨剤を選定する。

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原田鉄工　ブラスト設備
グリットブラスト・サンドブラスト　どちらも自社製
幅7m×奥行10m×高さ3.5m
【グリットブラストとサンドブラストの違い】
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