CNC ガラス加工: エッジング、穴あけ、そして物を壊さない技術

焼き戻しが熱、化学が浴であるとすれば、CNC 加工は繊細なタッチを伴う強引な加工です。ここでは、生のフロート ガラスが完成品に変わります。-エッジが研磨され、角が整形され、穴が開けられます。そして、炉に入る前に驚くほど多くのガラスが割れてしまう場所です。

 

機械の風景

ガラスを加工するには 2 つの方法があり、その選択によってその店のビジネス モデルがすべてわかります。

 

ツイン-スピンドルリニアエッジャーが主力です。ガラスは一方の端から入り、垂直および水平のスピンドルによって両方の端が同時に研削され、仕上げられたエッジでもう一方の端から出てきます。彼らは速いです-、本当に速いです。標準サイズの場合、ツインエッジ-は 1 日に数千平方フィートを噛み砕くことができます。その代償として、柔軟性が制限されます。-基本的には長方形の直線エッジを作成します。

 

CNCマシニングセンターは反対です。単一のスピンドルと複数のツール（研削砥石、ダイヤモンド ドリル、研磨パッドなど）を使用します。{1}ガラスは真空テーブル上に置かれ、ヘッドは X、Y、Z 軸に移動します。これらのマシンは遅いですが、信じられないほど多用途です。複雑な形状、丸みを帯びたコーナー、段付きエッジ、皿穴、カスタム カットアウトを行うことができます。奇妙な形状の建築用ガラス、家具用ガラス、または長方形以外のものを作成する場合は、CNC が必要です。

 

工具: ダイヤモンドは永遠です

ガラスに触れるものはすべてダイヤモンドです。合成砥粒ではありません-金属または樹脂に結合した実際のダイヤモンドです。

荒砥石粗いダイヤモンド (60 ～ 120 グリット) を使用し、濡れた状態で運転して、材料を素早く消費します。

精密砥石研磨する前に、200 ～ 400 グリットに下げて傷を滑らかにします。

研磨ホイールレジンボンドには 800 ～ 3000 グリットのダイヤモンドを使用し、露出したエッジの光学的透明性を高めるために酸化セリウムまたはフェルトホイールを使用する場合もあります。

車輪が磨耗します。優れたオペレーターは、音と表面仕上げによってホイールが「疲れている」ことを認識します。磨耗したホイールを長く押しすぎると、エッジに焼け跡ができます。-局所的な熱により微小亀裂が生じます。これらの亀裂は通常、焼き戻し炉内で発生します。

 

掘削: ハイリスク、ハイリターン

ガラスに穴を開けることは、計算されたリスクです。すべての穴には応力が集中する可能性があります。その秘密は、2 段階のプロセスと適切なツール形状にあります。-

ダイヤモンドコアドリルが標準です。ホールソーのように見えます。コツは、パイロット-で位置を確立するために小さなドリルから始めてから、フルサイズのコアドリルに切り替えることです。-または、徐々にかみ合うダイヤモンドが含浸された「カラー」が付いたドリルを使用します。-

-スピンドルクーラントを介しては必須です。空運転すると即座に熱破壊が発生します。クーラント（水または水溶性オイル）は、ドリル本体を通って直接刃先に到達する必要があります。 CNC の冷却剤供給が不十分な場合は、ギャンブルをしていることになります。

入口と出口破損が起こる場所です。ドリルが底面を突き破ると、残ったガラスの厚さでは下向きの圧力を支えることができなくなります。経験豊富なオペレータは、「画期的な」ルーチンをプログラムします。-送り速度を最後のミリメートルで下げ、場合によっては冷却液を安定させるためにマイクロステップで一時停止します。-

 

エッジの種類: 顧客が目にするもの

異なる仕事には異なるエッジが必要です。それぞれに特定のホイール セットとパス シーケンスが必要です。

フラットエッジ（縫い目あり）は最小限です。鋭利な角をまっすぐな砥石で叩き落とすだけです。高速かつ安価で、誰にもエッジが見えないフレームに収まります。

平研磨さらに{0}粗く研磨し、細かく研磨し、エッジが透明で光沢が出るまで磨きます。内側のガラスではエッジが見えても強調されていないのが一般的です。

面取りされたエッジに45度の角度で研磨されています。専用の面取り機械を実行している場合を除き、これは CNC による移動となります。ベベルでは、ラインを真っ直ぐに保つために複数のパスと一貫したホイール圧力が必要です。

鉛筆のエッジ（半径）建築用ガラスとしては最も一般的です。エッジの厚さ全体にわたって滑らかな半径です。少なくとも 2 回のパス-大まかな形状を整えてから研磨-する必要があり、3 メートルのシート全体で半径を一貫して維持できるほど剛性の高い機械が必要です。

起きた最も単純なものは、-両側を 45 度の面取りするだけで、通常は 1 ～ 2 mm です。これは、強化されるガラスのデフォルトです。鋭利なエッジを素早く取り除き、炉内の熱衝撃のリスクを軽減します。

 

バキュームテーブル: 動かさないようにする

CNC 加工では、真空を利用してガラスを所定の位置に保持します。真空が失われると部品が失われます。

通常、テーブルはセグメント化されており、ゾーンをオンまたはオフにできます。小さなパーツの場合は、より小さいゾーンを使用します。大きなシートの場合は、すべてを照らします。ゾーン間のゴム製シールは時間の経過とともに摩耗します。-わずかな漏れによって真空圧が低下し、激しい切断中にガラスが移動する可能性があります。 15,000 RPM でのシフトは通常、ドリルの破損と部品の廃棄を意味します。

一部のショップでは、非常に激しい作業や真空シールを破る穴のある部品の場合、真空に加えて機械式クランプを実行しています。

 

水の問題

CNC加工は湿式加工です。冷却剤は工具を冷たく保ち、ガラスの粉を洗い流し、熱による割れを防ぎます。つまり、水の管理はほとんどの店が認めている以上に重要な問題だということだ。

浮遊したガラス粒子は研磨作用があります。冷却剤の濾過システムが弱いと、再循環水がスラリーとなり、ポンプ、シール、ガイドウェイを摩耗させます。優良なショップは、水をきれいに保つために多段階の濾過--沈殿槽、紙フィルター、場合によっては遠心分離機-を使用しています。

処分もまた頭の痛い問題です。ガラススラリーは不活性ですが、廃棄物になります。ほとんどの地域の環境規制では、分別して適切に廃棄することが求められています。これを無視した店は最終的に規制当局から立ち入りを受けることになる。

 

前-気性と後-気性

これが基本的な決定です。強化前にガラスを機械加工するか、強化後にガラスを機械加工するかです。

短気な-が標準的なアプローチです。カット、エッジ、ドリル、そして焼き戻し。より寛容な焼き鈍しガラスを使用しているため、作業が速くなります。欠点は、焼き戻しにより歪みが生じたり、サイズがわずかに変化したりすることです。許容誤差が厳しい場合は、それを考慮する必要があります。

ポスト-まれですが、一部のアプリケーションでは必要です。最初に焼き戻しを行い、次に機械加工を行います。これは、コーティングに対して正確な位置決めが必要な穴や、炉内で予期せず反るガラスの場合に必要です。しかし、強化ガラスの機械加工は危険です。-あらゆるカットの端で圧縮された表面層を破壊することになります。局所的に焼き戻し強度が低下します。注意しないと、マシン上のパネル全体が爆発してしまいます。

ほとんどのショップでは、焼き戻し後の機械加工には触れません。{0}それに応じて課金するもの。

 

一般的な故障モード

エッジチップ。通常は、鈍いホイール、過剰な送り速度、不適切なセットアップが原因です。 2mm を超えるチップは通常不合格になります。しかし、本当の問題は目に見えない欠け-微小な亀裂-であり、ガラスが焼き戻し炉に当たってパネルが爆発するまでは見えません。

ドリルブレイクアウト。ドリルが抜けると底面が割れます。これはほとんどの場合、送り速度または冷却剤の供給です。場合によっては工具が磨耗していることもあります。

水跡。硬水を長時間放置しすぎたためにガラス表面に汚れが付着しました。これは、コーティングされたガラスにとって特に重要です。 Low- コーティングの下のウォーターマークは、焼き戻し後に欠陥のように見えます。

真空が滑ります。加工中にガラスがずれてしまいます。間違った場所に穴が開いたり、エッジが直角ではなくなったりします。高価なスクラップ。

 

労働の現実

CNCガラス加工はかつてオペレーターの仕事でした。機械は言われた通りに動きました。現在、プログラミングがボトルネックになっています。優れたプログラマは、複数の穴パターン、成形されたエッジ、および可変ジオメトリを含む複雑なジョブを 10 分で設定できます。下手なプログラマは 1 時間かかってもツールをクラッシュさせます。

私がこれまで見てきた最高のショップは、CNC 部門をガラス工場ではなく機械工場のように扱っています。工具の摩耗を測定し、サイクルタイムを追跡し、すべての休憩を記録します。彼らは、500 ドルのダイヤモンド ホイールが返済されるまでに、一定のメートル数を走行する必要があることを知っています。そして、Glass には二度目のチャンスが与えられないため、新しいオペレーターに-ドライランなしで価値の高いジョブを実行させることは決してありません-。