JPH0453668A - 磁気研磨方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、貴金属装身具などの研磨に際して微細部分を
も光輝研磨することがてきる磁気研磨方法に関する。

（従来の技術〉 貴金属装身具の製造工程において、研磨は極めて重要な
最終段階での加工技術である。

貴金属製の金属枠並びにパーツは、その殆どが鍛造か鋳
造で行われている。これらは、その工程上、金属表面が
不均一な粗さをもち１例えば、鋳造法で作られた鋳肌は
、表面アラサ１０〜３５．■。

硬度７０〜１７０ＨＶである。従って、審美的に研磨が
必要なことは言うまでもなく、例えば宝石を取り付ける
部分の研磨か不充分ては、光の反射屈折が十分でなく、
その輝きは減殺されて著しく商品価値を損なうことにな
る。

従来より、上記した研磨は、終始人手によるものてあっ
たが、近年、それを助成するために電解研磨法やバレル
研磨法が併用されている。

上記した電解研磨法では、貴金属製の金属枠並びにパー
ツか金（Ａｕ）合金或いは銀（Ａｇ）合金の場合、人手
による研磨では不可能に近いアンダーカット部や網目模
様、カゴ状の部分をも光輝研磨することが可能であるが
、その一方、白金（ｐｔ）合金ては未だ電解研磨法が開
発されていない実情にある。

また、上記したｐｔ金合金、その鋳造後の鋳肌面が、高
温の為に鋳型材と焼着を起して、不輝の白色化構造とな
り、人手による研磨を行うに際して、表面に著しい粘性
をもった金属であるために極めて研磨効率か悪く、アン
ダーカット部や。

他の部位の研磨においても極めて多くの困難を伴い、未
研磨のままで製品化せざるを得ないことかしばしばある
。

一方、上記したような人手による研磨作業を軽減し、被
研磨体の化学的性質に影響されないバレル研磨が普及し
てきた。このバレル研磨は、容器の中に研磨材（針、球
、皮、セラミックなど）と被研磨体（指輪など）とを入
れ、この容器を振動したり、遠心力で回転したり、反転
したりして研磨材に運動を与え、被研磨体を研磨する方
法であるが、被研磨体の表層部は研磨されるものの、前
記アンダーカット部、その他の微細部分については大き
な期待がもてないのが実情である。これは、研磨材と被
研磨体との相対運動が比較的小さいのて、特に微細部分
では研磨効果が低いし、また、研磨材自体が凝集して動
かなくなるためである。その為に、研磨材が一定の運動
量をもつと、停止したり、反転させたり、回転方向を変
えたりする工夫がなされているが、十分な成果は得られ
ていない。

〈発明か解決しようとする課題） 上記したように、従来の電解研磨方法やバレル研磨方法
では、特にｐｔ合金製の装身具のアンダーカット部、そ
の他の微細部分を研磨することかできず、人手に頼らざ
るを得ない。

したがって、特殊な技術を有する専門職人への依存度が
著しく大きく、その研磨時間や人件費を軽減することが
できる研磨方法が希求されていた。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記に鑑み提案されたものて、被研磨体を入れ
た容器中に強磁性針と非磁性針とを混合して高速の回転
磁場を作用することにより１強磁性針及び非磁性針を高
速でランダム運動させることを特徴とする磁気研磨方法
に関するものである。

上記した本発明における高速の回転磁場は。

例えば汎用されているマグネットミキサーを利用して容
易に得られるものである。このマグネットミキサーは、
棒状の磁石と直流のモーターの軸を１字型になるように
直結した構成であり、このモーターを回転する機構を有
するものである。

通常、磁束密度は、マグネットミキサー上で凡そ１００
０〜２０００ガウスである。

上記したマグネットミキサーは、通常、液体の攪拌に使
用され、この場合、マグネットミキサーの磁石の真上に
液体及び強磁性体の回転子を入れたビーカーを載せ、電
源を入れると、回転子は磁場の中心に引き付けられ、続
いてマグネットミキサー中のモーターを回転すると、マ
グネットミキサー中の磁石とビーカー中の回転子とが常
に一体となって感応して急速に回転する。液体は。

この回転子により遠心力を受け、ビーカー内壁にそって
盛り上がり攪拌される。

また、本発明に使用する容器は、特に限定するものでは
なく、例えば汎用のビーカーを使用することがてきる。

次に、本発明に使用する強磁性針及び非磁性針は、以下
のような検討の末、見い出されたものである。

まず、形状が複雑でアンダーカット部、その他の微細部
分を有する被研磨体を研磨するのに使用する研磨針とし
ては、次の条件が必要と考えられた。

■研磨針が常にランダムに運動すること。

■研磨針の硬度は少なくとも被研磨体の２倍以上である
こと。

■研磨針は被研磨体の微細部分にまて入り込み、出入り
することができること。

例えば、上記した条件■を満足する強磁性針が、条件■
を満足するためには、その直径が極めて小さく、長さも
短いものになるので、磁場の影響を受は易い。

このような強磁性針だけをビーカー中に入れ、マグネッ
トミキサーにより低速の回転磁場を作用すると、それぞ
れの強磁性針の自由度が大きい間、即ち、ある一定量（
本数）までは、高速の回転運動をする。

続いて、マグネットミキサーの回転数を高くすると、そ
れぞれの強磁性針は、遠心力により中心の磁場からビー
カー内壁に飛ばされる挙動と、また中心の磁場に引き寄
せられる挙動とを繰り返すことになり、全体としてラン
ダム運動することになる。

しかし、ビーカーに入れる強磁性針の量が一定以上の量
になると、強磁性針は、独自に回転運動したりランダム
運動したりすることができなくなる。これは、それぞれ
の強磁性針がマグネットミキサーの磁場により回転しよ
うとしても、自由度を互いに制限して小さくしているの
て、しかも近接する強磁性針はそれぞれ互いに磁力で引
き合って、あたかも１（ＩＩの磁石を形成するような塊
状になるため、それぞれの強磁性針が回転運動したりラ
ンダム運動することはない。

このように、条件■及び■を満足する強磁性針だけを入
れたビーカーに、高速の回転磁場を作用すると、強磁性
針がある一定以下の量ては研磨に好適な挙動を示すが、
このように強磁性針が少ない量では実際に被研磨体を効
率的に研磨することができないし、一方、強磁性針の量
を多くするとランダム運動させることさえできなくなっ
てしまう。

また、言うまでもなく非磁性針たけでは、前記した条件
■及び■を満足することはできても。

磁場の影響を全く受けないのて、ランダム運動させるこ
とができない。

本発明者は、上記した知見に基づいて、強磁性針と非磁
性研磨針とを組合せて使用することにより、条件■〜■
を満足することができることを見い出した。

即ち、本発明に使用する強磁性針は、前記した条件■を
満足する特性を有し、高速の回転磁場に感応して挙動す
る性質のものであれば使用することができ、また、本発
明に使用する非磁性針は。

前記した条件■及び■を満足する特性を有し、硬度が高
く、且つ被研磨体の微細部分にまで入り込み、出入りす
ることができるものであればよい また１本発明に使用する強磁性針、非磁性針として、耐
食性材料を使用してもよく、この場合、メンテナンスが
極めて容易となる。

上記した強磁性針、非磁性針としては、例えば指輪の金
属枠などを研磨する場合、強磁性針が直径約ｌ■−φ、
長さ５〜１０ｍｍで、非磁性針が直径約０．４〜０．５
■φ、長さ３〜６Ｉのものを例示することかてきる。ま
た、これらの混合比を。

重量％で５０対５０とした場合、非磁性針は、強磁性針
に対して、直径が１／２、長さでは１／２以下、表面積
は４倍以上となり、本数はＩｇ当り３０〜４０倍となっ
て研磨効果に貢献する。

また１強磁性針の材質は、例えばＳＯ３３０４を、非磁
性針の材質は、例えばＣｏをベースとしたＭｏ　−Ｗ合
金を例示することができ、この場合、ＨＶ硬度が５００
で、被研磨体の３〜４倍となり１．共に極めて耐食性が
良好である。

尚、本発明に使用する強磁性針は、前記したように高速
の回転磁場に感応して挙動する性質のものてあれば特に
材質を屓定するものでないので、高い加工率や切断等に
よって相変化して磁化したものも使用することが可能で
あり、以下、強磁性という語句も上記した内容を示すも
のとして使用する。

次に、本発明の研磨状態を説明する。

ビーカー中に、被研磨体と強磁性針と非磁性針とを入れ
、マグネットミキサーにより高速の回転磁場を作用する
。

強磁性針は、前記したように遠心力により中心の磁場か
らビーカー内壁に飛ばされる挙動と、また中心の磁場に
引き寄せられる挙動とを繰り返すランダム運動をする。

一方、非磁性針は磁場には影響を受けないが、自重が軽
く、量（本数）が強磁性針よりも多いので１強磁性針の
多大な運動力に弾き飛ばされ、或いはからんで同調し、
上下縦横と乱舞して恰も沸騰状態のように加速される。

この時、強磁性針も非磁性針も、ビーカー内に多量に存
在するが、各強磁性針はその周囲を非磁性針に包囲され
た状態となるので、近接する強磁性針と引き合って一体
化しようとする動きを非磁性体に防止される状態となり
、動きを停止することなくランダム運動を続ける。

上記したような環境下におかれた被研磨体は、体積も重
量も強磁性針及び非磁性針よりも大きいので、極めて大
きな抵抗体となり、被研磨体のアンダーカット部、その
他の微細部分にも不特定に強磁性針及び非磁性針が出入
りを繰り返して研磨する。

また、本発明の磁気研磨方法における研磨能率は１種々
の因子に依存するものてあり、例えば使用する強磁性針
や非磁性針の材質（硬度）、大きさ、それらの混合割合
や使用量、使用する容器の大きさ、回転磁場の回転数な
どによっても変化するものであり、用途に応じて適宜に
設定すればよい。

例えば、後述する実施例に示したように１強磁性針と非
磁性針との混合割合を重量比で２５ニア５〜７５：２５
としてもよいし、強磁性の大きい金属、Ｆｅｓ＊−Ｃｏ
ｓｓ％の二元合金を強磁性針としてを使用すると、重量
比で１０〜１５％まて強磁性針の量を減しても研磨効果
に有効性があることが見い出され、この範囲において混
合割合を設定すればよい。

また、近年、ｐｔ金合金組成において、　Ｐｔｌ。、−
Ｃｏ、、％のものに硬度を付与し、研磨効果又は強度を
改善する傾向かあり、この場合、Ｐｔ５ｏお−ＣＯ＋ｏ
＊。

Ｐｊｓｏ＊−Ｃｏ５％−Ｎｉ５ｍのように被研磨体自体
が非磁性から強磁性となり、しかも磁性か一段と強くな
る傾向が著しい。この場合、強磁性針の混合割合が非磁
性針よりも極めて高いと、強磁性針と被研磨体とか磁力
により引き合い、からみあって、研磨効率か低下するか
、非磁性針の混合割合を強磁性針よりも高くすると、非
磁性針は被研磨体と引き合うこともないので研磨効果は
著しく向上する。

このように、本発明ては、強磁性針と非磁性針とかそれ
ぞれランダム運動することにより被研磨体に衝突して研
磨を行うことができるが、被研磨体の磁性により強磁性
針と非磁性針との混合割合を設定するようにしてもよい
。

さらに、実際の研磨においては、被研磨体の仕上がり状
態を確認しながら研磨時間などを設定すればよい、この
場合、マグネットミキサーを停止して被研磨体を取り出
すのは極めて容易な操作であるから、特に支障はなく、
研磨処理中は、適宜な蓋材で処理容器を覆って強磁性針
及び非磁性針の飛び出しを防止するようにするだけで、
その他の操作は全く必要としない。

尚、本発明の磁気研磨方法は、容器中に被研磨体、強磁
性針、非磁性針以外には何も入れない乾式法で行っても
よいし、水或いは有機溶媒を入れて湿式法で行うように
してもよく、界面活性剤や防錆剤などの添加剤を入れる
ようにしてもよい （実施例〉 以下に示す実施例では、容器中に水と界面活性剤を添加
した状態における研磨について示した。

実施例１〜７ ヤマト科学■製マグミキサー１１Ｄ　４１を使用し、第
１表に示す各種の処理条件において研磨を行った。

その結果は、第１表にまとめた。

尚、研磨処理中は、強磁性針及び非磁性針の激しいラン
ダム運動が観察され、これらの容器外への飛び出しを防
ぐため容器の上方を蓋材て覆って放置した。

第１表より明らかなように、本発明の研磨方法は、極め
て優れた研磨を行うことかできる。

また、その貴金属損耗率を測定したところ、僅か０．５
％前後であった。

〜〈発明の効果〉 以上説明したように本発明の磁気研磨方法によれば、複
雑な形状で微細部分を有する被研磨体についても極めて
簡単な操作て優れた研磨を行うことができる。

また、本発明における研磨は、形状破壊をもたらすこと
がなく、その貴金属損耗率も少なく、経済性にも優れて
いるものである。

さらに、本発明の磁気研磨方法は、大型或いは特殊な処
理装置を使用することなく、例えば汎用のマグネットミ
キサーとビーカーたけて処理装置を構成することができ
るので、安価で極めて実用性の高い研磨方法である。

また、研磨処理中は、全く人手による操作を必要としな
いのて、経済的費用を極めて軽減することができるし、
研磨時間も従来に比較して短縮することかできるし、人
手による研磨に比較して研磨品質を安定化することもて
きる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被研磨体を入れた容器中に強磁性針と非磁性針とを混合
   して高速の回転磁場を作用することにより、強磁性針及
   び非磁性針を高速でランダム運動させることを特徴とす
   る磁気研磨方法。