バリ（エッジ）

バリとは、加工後にワークピースに残る隆起したエッジまたは小さな材料片である。 ^[1]通常は不要な材料片であり、バリ取りと呼ばれるプロセスでバリ取りツールで除去される。バリは、研削、穴あけ、フライス加工、彫刻、旋削などの機械加工操作によって最も一般的に生成される。研いだばかりのツールのエッジに細いワイヤの形で存在する場合もあれば、表面の隆起した部分として存在する場合もある。このタイプのバリは、一般的にハンマーが表面を叩いたときに形成される。バリ取りは製造コストのかなりの部分を占める。

ドライポイントの版画技法では、彫刻された線に豊かなぼやけた質感を与えるバリが非常に望ましいのですが、ドライポイント媒体の大きな問題は、わずか 10 回の印刷でバリが急速に減少してしまうことです。

機械加工で形成されるバリには、ポアソンバリ、ロールオーバーバリ、ブレイクアウトバリの3種類があります。ロールオーバーバリが最も一般的です。^[2]バリは物理的な形成方法によって分類できます。材料の塑性変形には、横方向の流れ（ポアソンバリ）、曲げ（ロールオーバーバリ）、ワークピースからの材料の引き裂き（引き裂きバリ）が含まれます。材料が固化または再堆積すると、再鋳造ビードが発生します。材料の不完全な切断は、切断突起を引き起こします。^[3]

製品開発の設計・製造エンジニアリング段階で材料、機能、形状、加工を考慮することでバリを最小限に抑えたり、防止したりすることができます。^[3]

ドリル穴のバリは、ファスナーや材料の問題を引き起こします。バリがあると、穴の端に応力が集中し、破壊に対する耐性が低下し、疲労寿命が短くなります。バリはファスナーの固定を妨げ、ファスナーやアセンブリ自体に損傷を与えます。応力と歪みによって生じた亀裂は、材料の破損につながる可能性があります。また、穴のバリは、粗い表面のコーティングの厚さのばらつきが原因で腐食のリスクを高めます。鋭い角は電荷を集中させる傾向があり、静電気放電のリスクが高まります。可動部品のバリは、不要な摩擦と熱を増加させます。粗い表面は、部品の接合部での摩耗が増加するため、潤滑の問題も引き起こします。そのため、部品をより頻繁に交換する必要があります。電荷の蓄積は腐食を引き起こす可能性があります。^[4]

バリ取りの工程は数多くあるが、最も一般的なものは、マス仕上げ、スピンドル仕上げ、メディアブラスト、サンディング、グラインディング、ワイヤーブラッシング、研磨フロー加工、電気化学バリ取り、電解研磨、熱エネルギー法、機械加工、ウォータージェットバリ取り、手動バリ取りである。^[5]

手作業によるバリ取りは、最も柔軟性が高いため、最も一般的なバリ取りプロセスです。また、低コストのツールしか必要とせず、即時の検査が可能です。^[6] 手作業によるバリ取りは、スクレーパー、ヤスリ、サンドペーパー、石、リーマーなどのツールを使用するか、機械加工中にバリ取りに使用されるものと同様の研磨ポイント、サンドペーパー、またはカッターを使用する手持ち式電動工具を使用して行われます。

電気化学的バリ取りは、交差穴などの届きにくい精密加工部品やエッジのバリ取りに電気化学加工を使用する方法です。このプロセスでは、塩またはグリコール溶液と電気を使用してバリを溶かします。バリの位置に到達するために、専用のツールを使用して電流を流します。バリは5〜10秒で除去されますが、ワークピースの残りの部分は影響を受けません。^[6]

熱エネルギー法（TEM）は熱バリ取りとも呼ばれ、届きにくいバリや複数の表面から同時にバリを取り除くために使用されるバリ取りプロセスです。このプロセスでは、爆発性ガス混合物を使用して熱エネルギーを供給し、バリを焼き払います。これは最も速いバリ除去プロセスであり、バリを除去するのにわずか20ミリ秒しかかかりません。^[7]

このプロセスは、まずワークピースを防爆チャンバーに装填し、約 220 メートルトン (240 ショートトン) の圧力で密閉して締め付けるところから始まります。次にチャンバー内の空気を抜き、酸素と燃料の混合物を充填します。この混合物は 0.5 ～ 1.9 MPa (73 ～ 276 psi) に加圧されます。次に電気点火装置が混合物を点火し、約 20 ミリ秒燃焼して鋭い角やバリをすべて焼き尽くします。最高温度は 3,000 °C (5,430 °F) に達します。^[7]

極低温バリ取りは、プラスチックやダイカストのワークピースからバリやフラッシュを取り除くために使用される極低温プロセスです。このプロセスは、ワークピースを極低温レベルでタンブリングおよび/または研磨ブラストすることによって機能します。低温 (約 -195 °C (-319.0 °F)) は、液体窒素、液体二酸化炭素、またはドライアイスを使用して実現されます。この低温により、材料は脆化温度以下に下がり、タンブリングまたはメディアブラストによってフラッシュやバリが簡単に除去されます。このプロセスは、1960 年代からプラスチックやゴムのフラッシュ取りに使用されています。^[8]ブラストメディアを使用して極低温でバリ取りされる一般的な材料には、PEEK、ナイロン、テフロン、デルリン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、アセタール、PTFE、PET、HDPE、PVC、ABS などがあります。^[9]

機械式バリ取りは、金属からバリを機械的に削り取るか、危険なスリットの端や切断された金属バリを転がして取り除くバリ取りプロセスです。転がし式機械式バリ取りは、1960年代にGauer Metal Product, Inc. ^[10]のWalter W. Gauerによって、ベーカリーラックで使用されていた金属片の手作業によるバリ取りプロセスをスピードアップする手段として初めて開発されました。^[11]

ウォータージェットバリ取りの主な利点の 1 つは、高い精度と再現性です。このため、CNC 制御が使用されています。この環境に優しいプロセスでは、高圧水を使用して、深い穴でも緩んだバリやチップを取り除きます。部品はより清潔で破片のない状態を保ちます。加圧された水は、CNC 制御によって正確に集中され、部品内および部品周辺のバリやチップを除去します。清浄度の仕様に応じて、水中または屋外環境で実行できます。屋外での洗浄/バリ取りは、ウォータージェットが集中する部品の特定の領域を対象とします。水中では、部品の内側と外側全体を洗浄します。^[12]

液体の入ったタンクに強力な超音波を照射し、液体内部に発生する圧力で空洞を生成・消滅させ、バリを除去する技術です。

• スワーフ
• フィレットと面取り、バリを減らすように設計されたエッジ機能。

• Gillespie, LaRoux K. (1999)、バリ取りとエッジ仕上げハンドブック、SME、ISBN 978-0-87263-501-2。
• Warfield, Bob (2018)、「CNC のバリ取りに関する決定版ガイド」、CNCCookbook。