金属加工における表面処理とは?メッキやアルマイトなど種類ごとの特徴や実際の加工事例を解説

金属の表面処理とは?
金属加工における表面処理は、製品の最終工程で行われるプロセスです。素材の表面に特定の処理を施すことで、単に美観を向上させるだけでなく、耐食性、耐摩耗性、耐熱性、電気的特性(絶縁性や導電性)といった、元の金属素材だけでは得られない特性を付与します。
本記事では、金属加工における表面処理として代表的な4つの処理方法について、それらの特徴から金属加工エクスプレス.jpで実際に行った加工事例までを徹底解説します。
表面処理の種類と目的
表面処理には様々な種類がありますが、それぞれに特有の目的があります。ここでは代表的な4つの処理方法について、その目的を解説します。
■メッキ
耐食性の向上、装飾性の付与、耐摩耗性の強化、導電性の確保などを目的としています。鉄鋼製品の錆止めから、電子部品の接点、自動車部品の装飾まで、非常に幅広い用途があります
■アルマイト(陽極酸化処理)
アルミニウムの耐食性・耐摩耗性の向上、絶縁性の付与、染色によるカラーバリエーションの実現などを目的としています。アルミサッシやスマートフォンの筐体、調理器具などに用いられます。
■溶射
耐摩耗性、耐食性、耐熱性、絶縁性など、特定の機能を強力に付与する目的で行われます。航空機のエンジン部品や橋梁などのインフラ設備、産業機械の摺動部など、過酷な環境下で使用される部材の性能を向上させます。
■塗装
防錆・防食、美観の向上、機能性の付与(遮熱、防水)などが目的として挙げられます。最も身近な表面処理であり、自動車のボディや建築物の外壁、家電製品など、あらゆる金属製品に施されています。
表面処理の特徴と方法
■メッキ
特徴:メッキは、金属の表面に別の金属の薄い膜をコーティングする技術です。使用する金属の種類によって、得られる特性が異なるのが特徴です。比較的低コストで、様々な素材に処理できるのが大きなメリットです。
方法:代表的なのは、金属イオンを含んだ溶液に製品を浸し、電気を流して金属膜を生み出す「電気メッキ」です。その他、薬品の化学反応を利用する「無電解メッキ」などがあります。
■アルマイト
特徴:アルミニウムを陽極にして電解処理することで、表面に酸化アルミニウムの硬い皮膜を人工的に生成する技術です。この皮膜の表面には細かい穴があり、染料を染み込ませることで様々な色を付けることができます。
方法:硫酸などの電解液中でアルミニウム製品を陽極とし、電気を流して表面を酸化させます。その後、必要に応じて染色処理や、耐久性を高めるための封孔処理を行います。
■溶射
特徴:金属やセラミックスなどの材料を高温で溶かし、ガスやプラズマの力で高速で吹き付けて皮膜を形成します。非常に硬く、厚い皮膜を形成できるため、高い耐久性が求められる部品に最適です。また、様々な材料をコーティングできるのが特徴です。
方法:材料をガスフレーム、アーク、プラズマなどで溶融または軟化させ、高圧ガスで対象物に吹き付けます。材料や目的によって様々な溶射法が使い分けられます。
■塗装
特徴:最も手軽であり、色の選択肢に制限がないことが特徴です。塗料の種類を選ぶことで、防錆効果だけでなく、遮熱性や防水性、抗菌性といった特殊な機能を持たせることも可能です。
方法:スプレーガンを用いた「スプレー塗装」が一般的ですが、製品を塗料に浸す「電着塗装」や、粉末状の塗料を静電気で付着させてから焼き付ける「粉体塗装」など、目的や製品形状に応じて最適な方法が選ばれます。
金属加工エクスプレス.JPの金属への表面処理事例
①無酸素銅の試験用治具への金フラッシュメッキ処理
この事例では、繰り返しの通電試験で素材を安定させる目的で、無酸素銅へ金フラッシュメッキを施しました。この金フラッシュメッキ処理を用いることで、コストを抑えつつ均一なメッキ層を形成することができます。
②テストピース(無酸素銅)へのメッキ処理
この事例では、同一形状の無酸素銅部品に対し、錫メッキや光沢の異なる数種類のニッケルメッキなど、5パターンの表面処理を施して一括納入しました。このように、お客様が試作段階で複数の表面処理を比較検討したいといったご要望にも、加工からワンストップで柔軟に対応いたします。
③試験用治具へ白アルマイト処理
繰り返し部品の脱着を行う治具製品には、表面の傷や摩耗を防ぐ高い耐久性が求められるため、この事例では、マシニング加工後に白アルマイト処理を施すことで表面硬度と耐摩耗性を向上させ、治具としての長寿命化を実現しました。
金属加工での表面処理でお困りの際は、金属加工エクスプレス.JPまで!
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当社では金メッキやニッケルメッキなど、各種表面処理についても一括対応が可能です。
表面処理まで一括対応ができるため、表面処理だけを別会社に依頼するよりも、コストの観点や表面処理加工業者を探す工数の観点からもお客様から評価いただいております。
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監修者情報

入社以来一貫して金属加工に関わる業務を担当し、高精度な金属加工技術は勿論、難加工材の加工に精通しており、様々な依頼に短納期対応が可能。
金属加工に関するお困りごとがあれば、お気軽にご相談ください。長年の経験と確かな技術で、お客様のニーズにお応えします。