ショットブラスト装置で使うショット流路部材の製法と流量不安定問題

ショットブラスト装置におけるショット流路部材の重要性

ショットブラスト装置は、金属表面のバリ取りやサビ落とし、表面改質など、多様な用途で使われています。
その心臓部ともいえるのが、ショット（投射材）を通す「流路部材」です。
ショット流路部材は、単なる管やガイド以上の役割を担っています。
ショットを装置全体に均一に送り、一定の圧力や流量を維持し、摩耗にも耐える必要があるからです。

精度の高い表面処理を実現するためには、流量の安定性と流路部材自体の品質が欠かせません。
一方で、製造現場ではこの流路部の流量不安定や摩耗、不具合によるトラブルに悩む声も多く聞かれます。
なぜ、流量の安定化は難しいのか？
昭和から続く「アナログ」改善と最新製法とのせめぎあい、現場視点で掘り下げてみましょう。

ショット流路部材の主な製法と特徴

1. 鋳造による流路部材

ショット流路部材の代表的な製法は、金属鋳造です。
鋳造により、複雑な形状や一定の厚みの部材も比較的コストを抑えて量産できます。
特に灰鋳鉄や高クロム系の特殊合金鋳鉄などは、耐摩耗性に優れ、長寿命です。

しかし、鋳造品には「寸法精度のばらつき」や内面粗さが残りやすい問題があります。
流体の乱れや摩耗粉付着の温床となり、流量不安定の原因になることもあります。
さらに、ロットや金型ごとの品質ばらつきが発生しやすいため、現場での仕分け・調整が欠かせません。

2. 切削加工による流路部材

近年は精密切削による流路部材も増えています。
高精度CNC加工により、内径や形状公差をミクロン単位でコントロールでき、流体特性を理論値に近づけやすくなりました。

また、真円度や表面粗さ、さらには「段付き流路」設計も可能となり、流量コントロールの自由度が大きく向上しました。
とはいえ、加工コストは鋳造よりも高めで、大型部品や複雑形状では経済性が課題です。
また耐摩耗性合金の加工は工具摩耗が激しく、運用ノウハウが必要です。

3. 表面処理・内面コーティング技術

鋳造・切削品を問わず、表面処理による耐摩耗・耐蝕性強化も広まっています。
代表的なのはHVOF（高速フレーム溶射）やCVD、DLCコーティングなど。
これらは内部流路面の摩耗を抑え、流体摩擦や付着物の発生を防ぎます。

ただし、コーティング厚さの均一管理や下地処理の良否で品質が大きく左右されるため、構造設計や品質管理との連携が不可欠です。
いずれにせよ、ショット流路部材は「金属材料×加工精度×表面技術」のベストミックスが重要といえます。

流路部材の流量不安定問題の背景

1. 流路内摩耗による断面変化

ショットブラストの流路内部は常時、硬質なショット（スチールショットやガラスビーズ等）と高圧風が通過します。
このため、流路部材の内壁は数ヶ月〜数年で「摩耗→断面拡大・偏摩耗→局所的凹み」などの劣化が発生します。

この断面変化が、流量・流速のばらつきや乱流の発生、果てはショット詰まり・空撃ち事故の原因になります。
特に、生産現場では「一部部材だけ早期摩耗」など、統計的な摩耗管理が難しい場合も多いのです。

2. 内部付着物・ダスト残留による閉塞

ショット流路部には、金属粉やダスト、消耗粉などが付着しやすい傾向にあります。
これは、表面粗さや内径段差に起因します。
定期清掃やエアブローだけでは除去しきれず、最悪の場合は「ショット詰まり」「吐出量ばらつき」が発生します。

現場では「今日は流量が少ない」「詰まりやすい場所が毎回決まってる」といった声がきかれますが、実際の原因究明・対策は一筋縄ではいきません。

3. 部材継手の不適合・締結不良

昭和型のアナログ配管システムでは、部材の継手部から漏れや締結不良による「ショット漏洩」「圧力損失」も多発しています。
古い図面や改造が重なったラインでは、現場判断で延命措置がなされている場合も多く、トラブルリスクが潜んでいます。

流量不安定問題への解決アプローチ

1. 摩耗部品の予知保全・デジタル管理

最近は、流量センサーやIoTデバイスでリアルタイムにショット流量・圧力をモニタリングする仕組みが普及しつつあります。
流量変化の閾値を超えたら自動アラート、定期メンテ時期を推奨する、といった「予知保全型」の維持管理が有効です。

さらに、デジタル記録による統計分析を行うことで、摩耗しやすい部位や個体差の傾向把握、改善PDCAも進みます。
まだまだアナログ管理の現場も多いですが、数万円のセンサー投資と少しのデータ管理ノウハウで「勘と経験」から理論管理への道が開けます。

2. 摩耗しやすい部材の標準化・カートリッジ化

摩耗交換品をあらかじめ「カートリッジ型」として標準化すると、メンテ効率と安定運用が格段に上がります。
たとえば、流路ガイド部のみ簡単に着脱できる構造へ設計変更し、在庫管理も交換サイクルも平準化。
部材ごとの寿命管理もできるようになるため、調達購買・現場・メンテナンスの連携が容易になります。

この発想は「交換が大変だから摩耗してもギリギリまで使い続ける」から、「手軽に交換→安定品質の維持」への転換を促します。
部材メーカーとの協業で専用カートリッジ化を依頼するという新たなバイヤー企画も有望です。

3. 現場の「連絡不足」「情報分断」を無くす仕組みづくり

ショット流路部材のトラブルは、現場作業者・メンテ員・購買担当・設計担当がバラバラに情報を持っていることが多く、根本解決の障害となっています。
「〇〇番の流路がまた詰まった」「品番違いで取り付けられなかった」といった小さな事象も、データベース化・定期会合による情報共有を仕組み化することで全社のノウハウとなります。

また、サプライヤー側も「現場の困りごと」をバイヤー——エンドユーザーへ直にフィードバックできる環境を作ることが今後ますます求められます。

バイヤー視点で考える「調達最適化」の最新トレンド

バイヤーとしては、単に価格や納期だけでなく、現場の実情に即した調達・サプライヤー選定が必要となります。
ここ数年で顕著な傾向は、「仕様変更」「カスタム対応」への柔軟性、トレーサビリティ対応、省力化部材などの付加価値型サプライヤーに取引が集中しています。

現場不安の根本を探り、「その部材、本当にカタログ標準品でいいのか」「摩耗対策品に切替えたほうがトータルで得策なのか」など、調達領域でも“共創型問題解決マインド”が必須です。

サプライヤーも、“価格勝負”から「現場課題を組み取る提案力」「摩耗テストデータの提供」「摩耗予知診断のサービス化」など新たな競争軸で差別化を図る時代になったといえます。

アナログ業界脱却、「流量安定」で生産現場は進化する

ショットブラスト装置のショット流路部材は、表面処理精度と設備寿命・歩留まり・コスト全体を支える「肝」です。
長くアナログ管理が主流だった業界も、摩耗トラブルや流量ばらつき解消のために「製造技術＋デジタル管理＋現場知見」を融合させる動きが高まっています。

現場の声なき声、摩耗データ、ちょっとした詰まり傾向を丹念に拾い、装置ごと・部材ごとに最適解を探る“地道な進化”が、結局は全体の効率化・コスト削減・品質安定をもたらします。

バイヤー、サプライヤー、現場作業者、メンテナンスチーム、それぞれが「自分ごと」としてショットブラストの流量問題に向き合うことが、すべての現場の進化につながるのです。

今こそ、“深く考えて行動する”現場発、現場主導のアナログ脱却・製造現場の新たな地平線を共につくりあげていきましょう。