ブラスト処理とは｜ショット・サンド・ウェットの違いと下地処理・つや消し・ピーニングの使い分け

この記事の読みかた

想定される利用シーン

次のような場面で役立つように整理しています。

• 塗装・めっき前の下地処理としてブラストを検討している生産技術・品質管理担当者
• 図面に「ブラスト仕上げ」とだけ書かれていて、何を指定すべきか迷っている設計者
• 外注先から「ショットで処理します」「ウェットなら可能です」と言われ、違いを理解して判断したい購買・外注管理担当者
• ブラスト処理という工法の基礎を理解したい若手技術者

この記事で分かること

• ブラスト処理の基本的な仕組みと、ショット・サンド（グリット）・ウェットの違い
• 下地処理・意匠仕上げ・ピーニングという目的別の考え方の違い
• ブラストが表面粗さに与える影響と、指定・検査の考え方
• 方式・メディアを検討するときの判断軸

ブラスト処理とは何か

ブラスト処理とは、投射材（メディア）と呼ばれる粒体を、圧縮空気（エアブラスト）または回転羽根車の遠心力（ホイールブラスト、ショットブラストマシン）で加速し、部品表面に高速で衝突させて表面を加工する処理の総称です。英語圏では abrasive blasting や media blasting と呼ばれます。

メディアの衝突によって、表面の汚れ・酸化スケール・旧塗膜の除去（清浄化）、微細な凹凸の形成（粗面化・つや消し）、表層への圧縮残留応力の付与（ピーニング）が起こります。どの効果を狙うかによって、同じ「ブラスト」でもメディア・条件・管理項目が大きく変わるのがこの工法の特徴です。

加工原理として押さえておきたいのは、仕上がりがメディアの性質にほぼ支配されることです。海外の装置メーカー資料では、メディア選定で考慮すべき特性として、材質（化学組成）、硬さ、密度、粒子形状、粒度（サイズ）、耐破砕性の6つが挙げられています。とくに粒子形状の影響は大きく、球形（ショット）と角形（グリット）では表面の表情が全く異なります。

図1：ブラスト処理の仕組みとメディア形状の影響（模式図）。球形ショットは丸い打圧痕、角形グリットは鋭い切り込みを作り、外観も粗さの性質も異なる。

ショット・サンド・ウェットの違い

呼び名が現場や業界で揺れやすい領域のため、代表的な3つの呼び分けを表1に整理します。

表1：ショットブラスト・サンドブラスト・ウェットブラストの一般的な違い

方式	メディアと投射方法	表面の傾向	検討されやすい場面
ショットブラスト	球形メディア（鋼球・ステンレス球・ガラスビーズ等）。ホイール式・エア式	丸い打圧痕による梨地。半光沢になりやすい	スケール除去、鋳物・鍛造品の清浄化、ピーニング
サンドブラスト（グリットブラスト）	角形の研削材（アルミナ・炭化ケイ素・ガーネット・スチールグリット等）。主にエア式	鋭い凹凸のマット面。エッチング状で塗膜が掛かりやすい	塗装・溶射・接着の下地処理、つや消しの意匠仕上げ、旧塗膜除去
ウェットブラスト	水とメディアのスラリーを投射	当たりが柔らかく、より細かい面になりやすい	粉塵を抑えたい場合、メディアの食い込み防止、薄物・繊細部品

「サンドブラスト」という名称についての注意があります。名前の由来であるけい砂（シリカ）は、粉塵を吸い込むことによるじん肺（珪肺）リスクのため、多くの国で使用が制限・禁止されており、現在はアルミナやガーネットなどの人工・天然研削材への置き換えが進んでいます。日本でも同様で、「サンドブラスト」は工法名として残っているものの、実際に砂を使うことはまれです。

このほか、メディアに樹脂や植物系（クルミ殻など）の軟質材を使う方式、ドライアイスを使う方式などもありますが、本記事では金属加工の後工程で代表的な上記3つを軸に整理します。なお、部品同士をメディアと一緒に槽内で処理する工法は「バレル研磨とは」で扱っており、1個ずつ狙って投射するブラストとは適用領域が異なります。

目的別の使い分け：下地処理・意匠仕上げ・ピーニング

同じブラストでも、目的によって「何を管理するか」が変わります。

下地処理（塗装・溶射・めっき・接着の前処理）では、2つのことを同時に行っています。ひとつは表面の清浄化（油・錆・スケール・旧塗膜の除去）、もうひとつは粗面化（アンカーパターンと呼ばれる微細な凹凸の形成）です。凹凸が増えると表面積が増え、塗膜や皮膜の食い付き（投錨効果）が高まります。管理すべきは清浄度の等級とプロファイル（凹凸の深さ）の2つで、海外ではそれぞれに規格・試験方法が整備されています（海外セクションで紹介します）。表面処理前の工程設計は「めっき・塗装前の表面仕上げ」もあわせてご覧ください。

意匠仕上げ（つや消し・梨地）では、外観の均一性が主役になります。メディアの種類・粒度・投射距離・角度のばらつきがそのまま見た目のムラになるため、限度見本による合意と、ロット間でのメディア管理（摩耗・混入）が論点になります。

ピーニング（ショットピーニング）は、球形メディアの打撃で表層に圧縮残留応力を付与し、疲労強度を高める処理です。ばね・歯車・シャフトなど繰り返し荷重を受ける部品に使われます。見た目は梨地でも、目的は外観ではなく応力状態なので、強度（アルメンストリップによる管理）、カバレージ（表面を打ち残しなく覆ったか）、メディアの粒度・形状管理が要求されます。外観目的のブラストと同じ感覚で条件変更すると、機能が変わってしまう点に注意が必要です。

表面粗さへの影響

ブラストは表面粗さを意図的に作る工程でもあります。一般的な傾向として、次のように整理できます。

• メディアが大きい・重い・硬いほど、深いプロファイル（粗い面）になる
• メディアが細かいほど、浅く細かい梨地になり、単位時間あたりの打点数が増えて処理は速くなる
• 球形ショットは丸底の凹み（ディンプル）、角形グリットは鋭い切り込みを作る。同じ粗さの数値でも、面の性質と光の反射（外観）は異なる
• 投射圧力・距離・角度・時間も粗さに影響する

下地処理では「粗ければ粗いほど良い」わけではありません。プロファイルが浅すぎると密着力が不足し、深すぎると塗膜の山頂部が薄くなって防食性が落ちる、という両側の不具合があります。海外の塗装下地の実務では、プロファイルの推奨範囲を塗料メーカーが指定し、ブラスト側がメディア選定で合わせる、という分担が一般的です。

また、ブラスト面はRaなどの数値だけでは外観・機能を表しきれないことが多く、図面指定では粗さパラメータの選び方も論点になります（粗さ指標の考え方は「表面粗さとは」と「RaとRzの違い」を参照）。実務では、数値指定＋限度見本の併用が現実的です。

図2：メディアサイズとプロファイルの関係、下地処理での適正範囲の考え方（概念図）。具体的な狙い値は塗料・皮膜の仕様と加工会社とのテストで決まる。

検討時の判断軸

ブラストの採用・外注を検討するときの判断軸を挙げます。

• 目的の明確化。清浄化か、意匠か、ピーニングか。目的によって管理項目・検査方法・要求すべき仕様が変わります
• 母材とメディアの相性。母材より軟らかいメディアでは粗面化はできません。逆に硬すぎる・大きすぎるメディアは過剰な粗さや変形を招きます
• 寸法・形状への影響。薄物はピーニング効果による反り（変形）が出ることがあります。マスキングの要否、エッジの状態変化も確認点です
• メディアの残留・食い込み。穴・ポケットへのメディア残留や、軟質母材への食い込みは後工程・機能の不具合につながります。ブラスト後の洗浄（除去）工程は「部品洗浄・脱脂とは」で扱う論点と直結します
• 異種金属汚染。鉄系メディアの残留はステンレス・アルミのもらい錆の原因になります。専用設備・専用メディアかどうかは外注時の確認点です
• 環境・安全。粉塵対策、騒音、使用済みメディアと剥離物の処理はコストにも効きます

現場で確認すべき判断ポイント

ブラスト処理の導入・外注で論点を整理するとき、以下の4区分で確認順序を整理してください。

確認観点	見るべきポイント	関係しやすい部門
設計起因	図面の「ブラスト仕上げ」指示に目的・粗さ範囲・限度見本の根拠がなく、外観か機能かが読み取れない	設計・生産技術
加工起因	メディアの摩耗・混入管理や投射条件の記録がなく、ロット間で仕上がりが変動する	製造・生産技術
検査起因	粗さの測定条件・外観の判定基準（限度見本）・ピーニングの管理項目が決まっていない	品質管理
外注管理起因	方式・メディアの種類・専用設備かどうかが外注先任せで、条件変更時の連絡ルールがない	購買・外注管理

「現場のミス」と一括りにせず、設計／加工／検査／外注のどこに論点があるかを切り分けたうえで、対策の優先順位を決めると、関係部門への説明や外注先との交渉もスムーズになります。

海外の研究・実務情報から

📘 このセクションについて：以下は、本記事の編集にあたって実際に参照した海外の技術資料から、日本語ではまとまった形で読みにくい知見を紹介するものです。出典は本記事の「参考情報」欄に記載しています。

米国の表面処理業界誌 Products Finishing に掲載されたブラスト装置メーカー Guyson 社の担当者による解説では、メディア選定の判断材料として材質・硬さ・密度・粒子形状・粒度・耐破砕性の6特性が挙げられています。形状については、球形粒子は衝撃を広い面に分散させて丸底のディンプルを作り、ピーニングされた半光沢の面になるのに対し、角形グリットは粒子の先端やエッジに衝撃が集中し、明るいがつや消しのエッチング面を作る、と整理されています。密度は衝突エネルギーに直結し、粒度は単位時間の打点数に効くため「仕事ができる範囲で最小の粒度を使うと処理が速くなる」こと、硬さについては「母材より軟らかい粒子は、サイズ・密度・速度を上げても母材の表面を変えられないため、まず母材の硬さを知ることが選定の出発点になる」ことが述べられています。そのうえで、経験則として「最も穏やかなメディア・最小の粒度・最低の圧力で目的を達成する」という3原則と、「他社でうまくいった条件を鵜呑みにせず、装置メーカーのラボテストで自社部品での結果を確認すべきだ」という助言が示されています。

塗装下地としてのブラストについては、同誌のQ&A記事が具体的です。鋼材の下地仕様は、清浄度（SSPC/NACEの除錆等級。最も厳しいSP5＝白金属ブラストは、目視可能な油・スケール・錆・旧塗膜の完全除去）と、プロファイル（ミル単位で指定される凹凸深さ。塗装密着用途では一般に1〜4ミル、約25〜100マイクロメートル）の2本立てで指定されること、角形の研削材は表面の山谷に入り込んだ汚染物を削ぎ落とすため清浄化が速いこと、メディアが大きいほどプロファイルが深くなり表面積が増えて密着力（アンカーパターン）が高まることが整理されています。記事には、2ミルと3〜4ミルのプロファイルを得るためのメディアの種類・粒度の目安表や、密着性の確認試験としてクロスカット試験・プルオフ試験などの規格名も示されており、「清浄度とプロファイルは別々に指定・検査するもの」という考え方がはっきり読み取れます。

ピーニングについては、同誌の解説記事が、ショットピーニングを「定義されたメディアによるワークのハンマリング」と表現し、圧縮残留応力の付与によって引張・曲げ荷重に対する長期耐久性（疲労強度）を大きく改善する処理として、歯車・ばね・シャフト・タービンブレードなどへの適用を紹介しています。興味深いのは、ピーニングによって機械的負荷能力を落とさずに部品を軽量化できるため、電気自動車の航続距離・電費の改善という文脈で語られている点です。また、ピーニング条件の評価にはX線回折による残留応力測定が使われること、圧縮空気式は狙い撃ちと高い強度に優れる一方、湿式（ウェット）はメディアの食い込みを防ぎ、表面粗さが小さく、薄肉部品を変形させずに処理できるため繊細な部品に向くこと、既存設備でも投射条件の見直しで大幅な省エネ・能力向上の余地があること（欧州の自動車メーカーとの改善事例で省エネ30%・処理能力50%向上）が報告されています。

日本の現場で読み替えるポイント

• SSPC/NACEの除錆等級は海外の塗装・防食分野の標準です。日本では除錆度（ISO 8501のSa等級など）や各社規格が使われることが多いため、海外仕様書を受け取った場合は等級の対応関係を発注元・塗料メーカーに確認してください
• プロファイルの「ミル」表記（1ミル＝約25.4マイクロメートル）は日本のマイクロメートル表記と混同しやすい単位です。海外図面・仕様書では単位の確認を最初に行ってください
• 「清浄度とプロファイルを別々に指定する」という考え方は、日本の図面で「ブラスト仕上げ」と一言だけ書かれてしまう問題への処方箋になります。目的（密着か外観か機能か）と、確認方法（限度見本・粗さ測定・密着試験）をセットで仕様化することが、外注トラブルの予防になります
• 英語圏の資料を調べる際の入口キーワードは、abrasive blasting、grit blasting、shot blasting、vapor blasting（wet blasting）、surface profile、anchor pattern、shot peening、Almen strip などです

なお、海外資料が日本の現場よりも優れているという趣旨ではありません。日本にも装置・メディアメーカーの蓄積された知見や現場の経験知があり、海外情報は「視野を広げ、用語の対応関係を確認する」ための参考として位置付けています。

本記事の前提と使い方の注意

本記事は、金属加工の後工程・仕上げ・品質管理に関する公開情報、海外の技術資料、日本の製造現場で起こりやすい論点をもとに、実務で確認しやすい形に整理したものです。

ただし、実際の判断は、材質、形状、要求品質、数量、検査基準、取引条件によって変わります。具体的な方式・メディア・条件の選定では、加工先、装置メーカー、塗料・表面処理メーカー、品質管理部門などと確認しながら進めてください。本記事は、その確認の前段として論点を整理するためのものであり、特定の数値基準・装置・メディア・メーカーの推奨は行いません。

このテーマでは、工法の理解だけで判断すると不十分です。実際には、図面指示（目的と粗さ範囲）、限度見本、メディア管理の実態、外注先との合意内容をあわせて確認する必要があります。社内会議や外注先打ち合わせで本記事を使う場合、「現場で確認すべき判断ポイント」の表に沿って、自社のどこに論点があるかを最初に切り分けることをおすすめします。

まとめ

ブラスト処理は、メディアを高速で衝突させて表面を清浄化・粗面化・強化する表面処理の総称です。球形ショットと角形グリットでは面の性質が異なり、ウェットブラストは穏やかで粉塵の少ない処理として位置付けられます。下地処理・意匠仕上げ・ピーニングでは管理すべき指標がそれぞれ異なるため、「何のためのブラストか」を最初に明確にすることが選定の出発点になります。

表面粗さはメディアと条件で意図的に作り込む対象であり、数値指定と限度見本の併用、テスト加工での確認、メディア管理の仕様化が品質安定の鍵になります。本サイトでは、特定の装置・メディア・メーカーの推奨は行いません。