サンドブラストの発注——研削材の種類と粒度、JIS Z 0312の遊離けい酸と粗さの測り方

この記事は、工業用途の部品・設備のブラスト処理を発注する側の目線で書く。ガラスの彫刻や趣味の加工は扱わない。金属の研削材を使い、鋼材のスケールやさびを落とすショットブラストはショットブラストの指定に分けた。ここでは非金属の研削材を圧縮空気で吹き付ける処理を中心に、下地づくりと外観の梨地の両方について、注文書に何を書き、受け取るときに何を確かめるかを整理する。

「サンドブラスト」は名前であって、仕様ではない

JIS B 0122（加工方法記号）は、表面処理のうちブラスチング（SB）を、グリットブラスチング（SBG）、ショットブラスチング（SBSH）、サンドブラスチング（SBSN）、ウォータブラスチング（SBW）に分けている。同じ表で、ショットピーニング（SHS）はブラスチングではなく機械的硬化（SH）の一つとして別に置かれている^[4]。記号を使えば加工方法の名前はそろうが、この規格の最新の改正は 1978 年で^[4]、記号が示すのは名前までである。

実際の現場では、砂に限らず、アルミナやガラスビーズなど非金属の粒を吹き付ける処理をまとめて「サンドブラスト」と呼ぶことがある。名前だけで発注すると、仕入先は手元の設備と研削材で処理し、発注側が思っていた粗さや色と違う品物が届く。名前ではなく、次の三つを決めて書くのが出発点になる。

• 何のための処理か（塗装・接着・溶射の下地か、外観の梨地か、バリ・付着物の除去か）
• どの研削材を、どの粒度で使うか
• 仕上がりを何で判定するか（粗さの数値か、限度見本か）

JIS Z 0310 が扱うのは、塗装前の鋼材の素地調整

ブラストの JIS で最もよく名前が挙がる JIS Z 0310（素地調整用ブラスト処理方法通則）は、防せい防食を目的として鋼材に塗料などを被覆する前に、鋼材の素地を整えるためのブラスト処理について定めた規格である^[1]。ここでいう素地調整は、ミルスケールやさびなど付着に有害な物を除き、かつ表面に適切な粗さを与える処理と定義されている^[1]。

したがって、アルミの筐体の梨地や、ステンレス部品の外観のつや消しは、この規格の適用範囲の外になる。それでも、研削材の選び方や処理後の扱いについての考え方は、外観目的のブラストを発注するときの参考になる。同規格はブラスト処理方法を次のように分けている^[1]。

（JIS Z 0310 の表 1 と箇条 5 から抜粋して要約^[1]。）

表から分かるのは、同じブラストでも方式によって、得意な形状、得られる面、処理後の面の状態が違うということである。溶射の下地のように乾いた清浄な面が要るのに湿式の方式で処理されると、規格の考え方からは適さない処理になる^[1]。発注側は方式まで決めなくてもよいが、目的を伝え、湿式か乾式かは確かめておく。

研削材は、種類と粒度で指定する

JIS Z 0310 は、研削材の粒度分布、形状、硬度、密度、衝撃挙動（変形や破砕のしやすさ）が、除せい度、処理の速さ、処理面の状態（粗さなど）を決めるのに重要だとしている。粒の大きさが同じなら、金属系の研削材のほうが非金属系より処理面の粗さが大きくなるのが普通で、その理由を比重が高く運動エネルギーが大きいことと、衝撃で砕けにくいことに求めている^[1]。

非金属の研削材は JIS Z 0312（ブラスト処理用非金属系研削材）に種類と品質が定められている。この規格も適用範囲は塗装前の鋼材の素地調整用だが^[2]、研削材の名前と記号をそろえるのに使える。

（非金属系は JIS Z 0312 の表 1・表 2 から一部を抜粋^[2]。金属系の見掛け密度は JIS Z 0311 の規定で、ショットブラストの記事で扱う。）

JIS Z 0312 は、非金属系の研削材の品質として、遊離けい酸が質量分率 1 % 以下、モース硬さ 6 以上、遊離湿分 0.2 % 以下、抽出水の電気伝導率 25 mS/m 以下、水可溶性塩分 0.002 5 % 以下を挙げている。粒度分布は 0.2〜0.5 mm から 1.4〜2.8 mm までの範囲が表で示され、表以外の粒度を使う場合は当事者間で取り決めるが、最大粒径は 3.15 mm を超えてはならないとしている^[2]。発注書では「アルミナ」とだけ書かず、種類（褐色かホワイトか）と粒度を書く。仕入先が独自の番手で呼んでいるなら、その番手と粒度の対応を見積の段階で出してもらう。

ガラスビーズは、この表に無い

外観の梨地でよく使われるガラスビーズは、JIS Z 0312 の種類の表には無い^[2]。ガラスビーズが種類として載っている JIS の例としては、ばねのショットピーニングの規格 JIS B 2711 のショットの種類（記号 GB、密度 2.30 以上、呼び径 1 mm 以下）がある^[6]。これは素地調整の研削材とは別の目的の規格なので、ガラスビーズで処理してもらう場合は、粒の大きさを仕入先の呼び方で確かめ、仕上がりは見本で合わせるのが現実的である。

「砂」は使わせない——遊離けい酸と粉じんの規則

JIS Z 0310 が挙げるブラスト用研削材の表には、天然鉱物としてスタウロライトとアルマンダイトガーネット、造鉱物として各種スラグと溶融アルミナが並んでいるが、けい砂は無い。対応する国際規格にあったオリビンサンドも、国内では研削材として使われていないとして削除されている^[1]。そのうえで JIS Z 0312 は、遊離けい酸を 1 % 以下と定めている^[2]。

研削材を吹き付ける作業は粉じんを出す。粉じん障害防止規則は、研磨材の吹き付けにより研磨する場所の作業を粉じん作業として挙げ（別表第一第七号）、そのうち屋内で研磨材を吹き付けて研磨する箇所を特定粉じん発生源としている（別表第二第六号）。特定粉じん発生源には、密閉する設備か局所排気装置を設けることが求められる（第四条）。屋外で研磨材を吹き付ける作業では、有効な呼吸用保護具として送気マスクか空気呼吸器を使わせることが求められる（第二十七条・別表第三第五号）^[5]。

規則が義務を課すのは作業をする事業者だが、発注する側にとっても、処理を頼む仕入先がどの設備で処理するかは、品質と継続性の両方に関わる。新しい仕入先にブラストを頼むときは、研削材の種類と、集じん・回収の設備（キャビネット式の装置か、ブラスト室か）を聞いておく。JIS Z 0310 も、処理前の検討事項として、粉じん・酸欠・研削材噴流に対する安全衛生対策と、バグフィルター式集じん機の火災への対策を挙げている^[1]。

粗さは、表し方と測り方を決めて書く

下地のブラストで「粗さ Rz ○○μm」と書くなら、どの方法で測った値かを合わせておかないと数字がそろわない。JIS Z 0313（素地調整用ブラスト処理面の試験及び評価方法）は、ブラスト面の粗さを、比較板との比較、顕微鏡の焦点移動、断面の顕微鏡観察、触針式の測定、テープ転写の五つの方法で評価できるとし、どれを使うかは受渡当事者間で協定するとしている^[3]。

（JIS Z 0313 の表 5 などから要約^[3]。右端の列は当方の提案で、規格の要求ではない。）

同規格は、粗さの測定値を、方法に固有の最大高さ（hy）、JIS B 0601 の最大高さ（Rz）、十点平均粗さ（Rz JIS 82）のいずれかで表すとし、値は測定方法によって異なるとしている。触針式の方法では JIS B 0601:1982 による十点平均粗さ（Rz JIS 82）を測るとされているので^[3]、現行の JIS B 0601 の Rz で受け入れたい場合は、そのことを当事者間で協定しておく。記録には、除せい度、評価方法の種類、使った測定器の製造業者と形式、どの値か、検査箇所数、測定値を残すとしている^[3]。発注書にも同じ項目を書いておけば、受け取った成績書の数字が何を意味するのかで揉めない。表面粗さの記号の一般的な決め方は表面粗さの指定と測定条件で扱っている。

処理の後に残るもの——研削材と粉

ブラスト面には研削材のかけらと粉が残る。JIS Z 0310 は、処理後に研削材を回収し、表面の残留物を真空掃除機や清浄な圧縮空気で清掃するとし、溶剤や水で洗う場合は、さびの再発生や腐食抑制剤の残りで被覆の付着を妨げないよう事前に検討しておくとしている^[1]。粉の残り具合は、JIS Z 0313 のセロハン粘着テープを使う方法（幅 24 mm のテープを 200 mm 貼ってはがし、付いた粉を標準図と比べる）で確かめられる^[3]。

研削材は使ううちに砕けて形と粒度が変わる。同規格は、研削材を循環して使う場合は未使用の研削材とは結果が異なるので、同じ試験片で前もって試験しておく必要があるとし、管理せずに繰り返し使うと全体の粒度分布が設定と違うものになると注意している^[1]。外観の梨地のように見た目が仕様になる部品では、量産の途中で仕上がりがずれていく原因になる。初回品で決めた見本と、ロットごとの比較を取り決めておく。

外観の梨地として頼むとき

アルミやステンレスの部品を外観の梨地に仕上げてもらう場合は、JIS の除せい度は使えない。切削加工品の外観の仕上げで整理したとおり、研削材の種類と番手、処理する範囲とマスキング、仕上がりの見本で決める。ここでは、ブラストに固有の注意を三つ加える。

一つ目は、研削材の素材による汚れである。鉄系の研削材や、鉄の処理と共用した研削材をステンレスに使うと、鉄粉が表面に残ってもらい錆の原因になる。ステンレスの部品では研削材の種類と、鉄と共用しないことを指定する。もらい錆の経路はステンレスのもらい錆を防ぐで扱っている。

二つ目は、ブラストしない面の保護である。ねじ穴、はめあいの面、シール面は、ブラストで寸法や粗さが変わると機能を失う。図面にマスキングする範囲を示し、マスキングの方法（テープ、栓、治具）は仕入先に提案させる。

三つ目は、後工程との順番である。陽極酸化（アルマイト）や塗装の前にブラストする場合、後工程で色や光沢の見え方が変わる。試作で後工程まで通した見本を作り、それを承認する。硬質アルマイトの寸法の変わり方は硬質アルマイトの発注、塗装の膜厚の測り方は塗装の仕様の決め方を参照してほしい。ブラスト面の上の塗膜は、粗さのために膜厚の測り方が別になる。

注文書・図面に書くこと

ここからは規格の要求ではなく、発注する側の実務の提案である。

JIS Z 0310 は、ブラスト処理した鋼材について、処理方法の種類と条件、研削材の種類と粒度、除せい度、表面粗さを送り状などの書類に表示するとしている^[1]。外観目的の処理では除せい度は当てはまらないが、残りの三つは成績書に書いてもらう項目としてそのまま使える。

よくある質問

「#100 でサンドブラスト」と書けば十分ですか

番手だけでは研削材の種類が決まらない。同じ粒の大きさでも、金属系か非金属系かで得られる粗さが変わるとされ^[1]、非金属系の中でもアルミナとガラスビーズでは面の見え方が違う。種類と粒度を一緒に書き、仕上がりは見本か粗さの数値で決める。

塗装の下地なら、何を指定すればよいですか

鋼材を塗装する前の下地なら、JIS Z 0310・Z 0313 の除せい度（Sa）と粗さの評価方法で指定できる^[1][3]。除せい度の段階と、処理後に塗装するまでの扱いはショットブラストの指定でまとめた。

ブラストで寸法は変わりますか

表面を細かく削り、打撃する処理なので^[1]、面は削られ、薄い部品では変形することもある。はめあいやシールの面はマスキングし、薄板の部品は試作で反りや寸法を確かめてから量産の条件を決める。

まとめ

「サンドブラスト」は加工方法の名前で、JIS B 0122 の記号も名前までしか示さない^[4]。ブラストの中心の規格 JIS Z 0310 は塗装前の鋼材の素地調整のための規格で^[1]、研削材の JIS Z 0312 には砂が無く、遊離けい酸は 1 % 以下とされる^[2]。屋内のブラストは粉じん障害防止規則の特定粉じん発生源に当たる^[5]。目的、研削材の種類と粒度、粗さの表し方と測り方^[3]、ブラストしない面、処理後の清掃と記録を、発注のときに書いておく。

同じ束では、ショットブラスト、エッチング加工の部品、化学研磨、PVD・TiN コーティングについても、図面と注文書に書くことを整理した。

出典・参考資料

1. JIS Z 0310:2016 素地調整用ブラスト処理方法通則（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2016 年 3 月 22 日改正・2025 年 10 月 20 日確認）
2. JIS Z 0312:2016 ブラスト処理用非金属系研削材（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2016 年 3 月 22 日改正・2025 年 10 月 20 日確認）
3. JIS Z 0313:2004 素地調整用ブラスト処理面の試験及び評価方法（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2004 年 3 月 20 日改正・2023 年 10 月 20 日確認）
4. JIS B 0122:1978 加工方法記号（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／1978 年 2 月 1 日改正・2023 年 10 月 20 日確認）
5. 粉じん障害防止規則（昭和五十四年労働省令第十八号）（e-Gov 法令検索（デジタル庁）／第四条・第二十七条・別表第一〜第三）
6. JIS B 2711:2013 ばねのショットピーニング（追補 1:2026）（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／追補 1 は 2026 年 2 月 20 日）

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