アルマイト処理の利点とは？【材料加工の基礎解説】
アルミニウムは、軽い・加工しやすいという理由から、様々な機械に使用されています。
一方で、機械製品でアルミニウムを使うとき、アルマイト処理という表面処理を行うこともあります。
アルマイト処理にはいくつかのメリットがありますが、どのような利点があるのでしょうか。
今回はアルマイト処理の利点について解説していきたいと思います。
アルマイト処理とは
アルマイト処理とは、アルミニウムを電解液中で陽極として通電し、表面に酸化アルミニウム皮膜を生成する処理です。
アルミニウムは元々酸化膜を持っていますが、アルマイト処理は、厚く・均一に・制御可能な皮膜として成長させます。
アルマイト処理の酸化皮膜は、素材と一体化しており、多孔質構造を持っています。
そのため、塗装やめっきのように「被せている層」ではないという点が特徴です。
アルマイト処理の主な利点
耐食性が向上する
アルミニウム自体に耐食性はありますが、使用環境によっては腐食してしまうことがあります。
アルマイト処理によって厚みのある酸化皮膜が形成されるため、耐食性は大きく向上します。
耐摩耗性の向上
皮膜の成分である酸化アルミニウムは、非常に硬い材料です。
そのため、アルミニウム単体で使用するよりも、はるかに高い表面硬度にすることができます。
摺動部品や、組立・分解を繰り返す部品には有効です。
外観の向上
アルマイト皮膜は多孔質構造であるため、染料を吸着させることが可能です。
例えば、黒、ゴールド、赤など様々な色を付与させることができます。
金属光沢を残すことによって、高級感を出すこともできるため、外装部品に使用されることもあります。
電気絶縁性の付与
酸化アルミニウムは電気絶縁体です。
そのため、アルマイト処理を施すことによって、アルミの表面に絶縁性を持たせることができます。
ただし、皮膜を除去されると、その部分は導通してしまいます。
衝撃や経年劣化で皮膜が除去されないように注意が必要です。
他の処理との比較
表面処理には、塗装やめっきがあります。
アルマイト処理との比較を、以下の表に示します。
| 処理方法 | 主な特徴 | アルマイトとの違い |
|---|---|---|
| 塗装 | 色の自由度が高い | 剥がれ・厚みムラが出やすい |
| めっき | 導電性付与が可能 | 重量増加・剥離が起きやすい |
設計時に注意するポイント
寸法変化を考慮する
アルマイト皮膜は成長するため、母材のアルミと比較して、寸法が増加します。
そのため、嵌合部では成長した皮膜が干渉する恐れがあります。
皮膜の厚さ分を見込んだ設計が必要です。
合金との相性がある
アルミニウム合金にはA5052やA6061などの種類があります。
使用する金属によって色味や皮膜の均一性が変わる場合があります。
試作を行って外観を確認してから適用しましょう。
まとめ
いかがだったでしょうか。
今回は、アルマイト処理の利点について解説してきました。
まとめると以下のようになります。
- アルマイト処理とは、アルミニウム表面に酸化アルミニウム皮膜を生成する処理
- アルマイト処理には、耐食性や外観などの利点がある
- 設計時には、寸法増加や合金との相性の確認が必要
