アルミの表面処理を徹底解説！【専門家が語る】素人でも3分で理解できます！

アルミは私達が生活をする中で、無くてはならない素材です。一円玉やアルミ缶、フライパンは勿論、やかんや弁当箱など色々な物で活躍するアルミですが、使用する環境によっては、特殊な加工を行ったり、表面処理を施したりしなければいけません。また、表面処理には様々な方法があり、依頼する際に手間取ってしまうこともあります。今回は、そんなアルミの表面処理について詳しくご紹介します。アルミについて興味のある方だけでなく、詳しく知らない方にも是非ご一読いただければと思います。代表的なアルミの表面処理アルミは、軽くて加工しやすい素材のため、様々な場所で使われています。しかし、表面処理をすることで、アルミの強みをさらに活かせる製品に生まれ変わります。アルミ処理では主に４つの性質を付与することができます。・耐食性アルミは本来、耐食性が高いため表面処理をせず、そのまま使用されます。しかし、湿気の多い場所などでは、すぐに酸化し腐食してしまう可能性があります。そのため、アルミに表面処理を行い、耐食性を付与しなくてはなりません。・表面硬化アルミは加工しやすい半面、素材そのままだと、意外にも柔らかく傷つきやすい素材です。その為、表面処理をすることで表面を硬化させ、傷を付きにくくします。そうすることで、破損を防ぐことができるため、外観を保つこともできます。・装飾性アルミに表面処理を施すことで、装飾性を上げることができます。表面処理の中には色を付ける処理などもあり、光沢を加えるだけでなく、様々な色に仕上げることが可能です。・絶縁性全ての表面処理で行っているものではありませんが、表面処理によってアルミに絶縁性を付与することができます。精密な機械部品などにアルミが使用される際は、この絶縁性を付与することが重要となります。以上がアルミの表面処理によって付与される効果になります。また、このアルミの表面処理方法には主に①アルマイト②化成処理③メッキ④塗装の４つの方法があります。①アルマイトアルマイトは、アルミの表面処理では一番メジャーな方法です。アルマイトとは、電解液といわれる電気の伝導性を有する液体にアルミの素材を入れ、電流を流すことによって、酸化被膜を表面に形成する表面処理です。アルミが酸化被膜に保護されるため、錆に強い耐食性が得られます。また、アルマイトは、絶縁性を付与することもできます。アルマイト処理をした製品には、鍋や弁当箱などの家庭用品だけでなく、電車や飛行機の内装品、自動車の部品など様々な物があります。さらにアルマイトには、カラーアルマイトや硬質アルマイトと言われる物があります。カラーアルマイトを用いて、表面処理を行うことで、様々な色のアルミ製品を作ることができるため、主に装飾性を付与することに使用されます。硬質アルマイトは、特殊な電解液でアルミニウムを電解処理することによって、通常よりも厚い酸化被膜を形成するものです。他にもアルマイトには様々な種類があります。もし、気になる方がいましたら、こちらの記事をご覧ください。【表面加工特集・後編】アルマイト処理・化成被膜処理とは？目的や種類などを徹底解説！②化成処理化成処理とは、アルミの表面上に科学的に酸化被膜を形成する表面処理です。名称で説明したアルマイト処理の酸化皮膜は、陽極酸化(電流を流し付与する物)によって得るものなので、科学的に得るものとは違います。アルマイト処理の酸化被膜と比較すると、被膜自体が薄いことが特徴です。その為、アルマイト処理よりも耐食性等は若干落ちてしまいます。しかし、その代わりに化成処理のほうが簡単に表面処理を行うことが可能です。また、化成処理の化成被膜はアルミとの密着率が良くなるため、塗装の下地処理としても使われています。アルマイト処理を施すと、絶縁性が増すのに対し、この表面処理では酸化皮膜が形成されても、電気を通します。加工方法には、高温の純粋でアルミの表面に酸化皮膜を生成させるベーマイト法など、様々な方法があります。③メッキメッキ加工は、他の金属を析出させることで加工素材を覆う表面処理です。大きな特徴は、アルマイト処理や化成処理とは異なり、酸化皮膜でなく金属の被膜で覆うことです。主に鉄などに行うのが一般的ですが、アルミにメッキ加工をすることで、強度を上げることが可能です。このメッキの種類は、大きく2つに分けることができます。・電解メッキ電解メッキは、その名前の通り電気でメッキ処理することです。メリットは、アルミだけでなく様々な素材にメッキ処理が可能な点です。また、価格も比較的安く、メッキ処理の時間もあまりかかりません。デメリットは、複雑形状の物をメッキ処理することが難しい点です。参考：【表面加工特集・前編】メッキ処理とは？目的・仕組み・種類について徹底解説！・無電解メッキ無電解メッキは、電気を使わずに、化学変化によってメッキ処理をすることです。メリットは、複雑形状の物にも均一にメッキ処理することが可能な点です。デメリットは、電解メッキと比較すると価格が高く、メッキの処理時間も長いという点です。参考：【表面加工特集・前編】メッキ処理とは？目的・仕組み・種類について徹底解説！④塗装塗装は、主にはけやスプレーなどによって被膜を付着させる表面処理です。アルマイト処理では酸化皮膜、メッキ処理では金属皮膜を付着させるのに対し、塗装では、樹脂被膜を素材に付着させています。アルミを塗装することによって、耐久性を付与させることができます。また、塗装には様々な色があり、好みによって着色が可能です。上記のアルマイト処理やメッキ処理と比較すると、表面処理が簡単なので、中には業者に頼まずにスプレーなどで表面処理をする方もいます。また、塗装には、スプレーなどを使用する他に、電着塗装というものがあります。この電着塗装は、水溶性の樹脂の中に表面処理する素材を入れて、電流を流すことで、付着している樹脂被膜を乾燥させる方法です。電着メッキとも言われていますが、付着させる被膜が樹脂であるため、塗装の分類になります。この電着塗装のメリットは、通常の塗装と比べ、樹脂皮膜が均一に付着する点です。生産性にも優れており、大量生産をする際は、この塗装をする場合が多いです。　代表的なアルミの表面処理についてわかったところで、・具体的にアルミのを表面処理をするのにどれくらいの費用が掛かるのか・納品までどれくらいの期間がかかるのかなど知りたいのではないでしょうか。そんな時はMitsuriにお任せください！アルミの表面処理の事例5選アルマイト処理引用元：株式会社川崎カラーアルマイト引用元：株式会社フクダコーポレーション化成処理引用元：株式会社 東亜電化無電解メッキ引用元：植田鍍金工業株式会社カラー塗装引用元：ボデーショップ・オキアルミの表面処理ならMitsuri！1コ〜お受けいたします！今回はアルミの表面処理についてご紹介しました。アルミの表面処理には様々な方法があります。どの処理も付与する性質に特徴があります。表面処理を行っている会社も多数あり、行っている表面処理の種類も変わってきますので、表面処理を依頼する際は、十分に注意してから選ぶことをおすすめします。また、アルミの表面処理についてお悩みの時は、ぜひMitsuriにご相談下さい。Mitsuriは、日本全国に協力企業が100社ございます。そのため、お客様にとって最適な素材の選択に加えて、表面処理の得意な工場のご紹介も可能です。アルミの表面処理でお困りの時は、ぜひMitsuriにお申し付け下さい！

2019年8月8日

【面取り加工】c面取りの方法や種類をVA・VE事例を交えて紹介!

面取りについて動画で知りたい方はこちら面取り指示の仕方について動画で解説しています。噛み砕いて説明しているのでぜひ御覧ください！切削の面取りについての解説動画はこちら！板金の面取りについての解説動画はこちら！Youtubeにて、金属加工Mitsuriチャンネルを運営中！こちらからご覧ください！板金加工というと、曲げ加工やせん断加工が最初に思い浮かぶかと思いますが、加工品が部品として実際に使用される前に、様々な仕上げ加工がされていることをご存知でしょうか。今回ご紹介する「面取り加工」は、とても細かい作業ですが、この工程によって製品の精度と安全性が決定される重要な加工です。本記事では、面取り加工の概要と方法、VA・VEの事例についてご紹介します。面取り加工とは?せん断加工や打ち抜き加工をしたままの板金の端部はとても鋭利なもの。また、角度が90度以上の鋭角な角部(ピン角)は、刃物と同程度切れ味がよく、扱うには非常に危険です。この尖った端部を削ることでバリをなくす処理のことを「面取り加工」と言います。扱いやすくなり、安全性が確保できるだけでなく、バリを取り去ることで材の固定や正しい測定が可能になり、精度の高い部品作りにつながります。面取り加工に使用する道具は?面取り加工に使用する道具を選ぶときには、以下のようなことを考慮して選択します。考慮するポイント・加工が表取りか、裏取りか・面取り角度・面取りの最大深さ・被削材工具には、面取りカッターや傾斜のついたエンドミルなどがあり、面取りに適した形に成形された工具も多くみられます。手作業で行う面取り加工には、主にヤスリやベルターという工具を使います。引用元:Bildy.jpベルターは、研磨用の砥石を接着したベルト状の布を電動で回転させることで研磨します。回転させて布を回すことで、端面の角を斜めにすることができるのです。金属の一部を削っているため、加工中には金属の粉が舞うため、集塵機で飛散を防ぐと共に、作業者はマスクをつけることが必須です。面取り加工の種類面取り加工には主に①C面取り②R面取り③糸面取りの三種類があります。面取り加工の種類①斜めに落とす「C面取り」②角を丸める「R面取り」③微細な調整の「糸面取り」引用元:クリンチング・ファスナー虎の巻き①C面取りC5やC10と表現される面取り加工で、角を斜めに落として面取りをする一般的な方法です。「C」の後の数字は、角の先端から何mmの部分で切削するかを表しており、現場の面では「指示なし面はC0.5」などと使われます。②R面取り丸みを帯びた形状を 「 R形状」と言うように、R面取りは角を丸める面取りの方法です。「R5」と言ったら、角部の各辺から5mm内側に入った位置の中心にある、半径5mmの円状の面取りを行います。斜めに角を落とすC面取りとは異なり、弧を描いて切る必要があるため、プログラミングと専用の工具が必要になる点が大きく異なります。③糸面取り糸面取りは、目に見えないくならいの精度でヤスリなどを用いC面取りを行う方法です。C面取りでは5~10mm程度の精度で面取りをする一方、糸面取りは0.1~0.3mmを目安に加工します。C面取りの加工方法と計算方法二辺が交わる角を45度の角度で削るC面取り。実際に加工する際の方法には二つあります。引用元:金属加工!?ものづくり初心者のメモ帳材を斜めにして垂直に削る方法一つは、材を45度傾けて掴み、垂直に角を落とす方法です。加工物が大きく、面取りも大きく行う必要がある場合は有効です。材はそのままに斜めに削る方法反対に、非常に小さい材や、複雑な形の材を削る場合は、材を傾けることが難しく、材に対して斜めの方向から削る必要があります。その場合、角度を考えてどの程度削る必要があるのかを計算する必要があります。端部からの深さの計算方法そこで、削りたい端部(直角)の深さをDとすると、「C1」の場合の計算式は下記のものになります。深さの計算式D= 1.0÷√2≒0.7(mm)削る部分を1.0×1.0の辺で挟まれた直角二等辺三角形としてイメージすると、求めたい深さDは、その直角二等辺三角形をさらに半分にした長辺1.0の直角二等辺三角形の高さ部分です。1:1:√2の45度直角二等辺三角形の辺の比率を利用して、先ほどの式で高さ部分を求めることができます。難しい感じた方でも大丈夫。「D ≒0.7」さえ覚えておけば、例ば「C5」のときは、 D×5 ≒3.5というふうに、倍にすることでどの場合でも簡単に求められます。面取り加工のVA・VE例精密加工でアルミや金属を切削加工する場合は、仕上げ工程で面取り加工を行うことが必須です。一般的にはヤスリなどの手作業で行う面取りですが、技術者の技量によるところが大きく、大きさやや角度が一定にならないこともあり、見栄えが悪くなるというという課題があります。さらに、加工時間も増えれば、コストアップにつながります。そのような場合は、機械加工による面取りを採用することで、見栄えが向上し、面取り寸法の指定にも対応することが可能になります。マシニングセンターに面取りをプログラミングするため、面取りを忘れることを防止することも同時に叶います。このように、手作業と機械作業、どちらを採用するか、ケースに応じて見極めることも重要です。まとめ今回は、注目されることの少ない工程ながら、板金加工の精度と安全性を支えている面取り加工について取り上げました。板金加工品が製造・出荷され、私たちの生活をサポートしてくれる上で、欠かせない工程の一つです。これからは、製品の端部にも注目してみてくださいね。

2019年3月6日