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表面処理の種類

2019年09月10日 トピックス

表面処理の中にも様々な手法があります、大まかに分類すると次のように分けられます。

電気メッキ

一番身近に利用されている表面処理方法の一つ。金属イオンを含む水溶液(めっき液)中で、メッキしようとする製品に電気の還元作用を利用して、金属皮膜(めっき被膜)を形成します。装飾、防蝕、機能めっき等があり、微小な部品から、大型製品まで幅広い分野で使用されている。Ex)亜鉛メッキ、ニッケルメッキ、ユニクロメッキなど

無電解メッキ

電気を使わないメッキで、電気の役目をする還元剤がメッキ液に含まれている。前処理の方法が適当であれば、紙・繊維・プラスチックなど導電性がないものにもメッキが可能で、膜厚の分布は電気メッキより均一になるが、膜を形成するスピードは遅くなる。置換交換による化学メッキとはまた違うものである。費用は通常の電気メッキに比べ、高くなる。Ex)無電解ニッケルメッキ、カニゼンメッキなど

化学被膜

亜鉛メッキ後のクロメート処理、リン酸塩被膜(パーカーライジング)、鉄や鋼製品の黒染め、アルミニウムのクロム酸被膜などが含まれる。化学反応を利用して金属製品に、薄い被膜を形成するもので、金属への着色・防錆・密着性を向上させるための下地としても用いられている。

陽極酸化処理

アルミニウムやチタンなどの軽金属に対する表面処理方法で、電解液中で製品を陽極にして電解し、酸化被膜を形成する。皮膜自体が多孔質であるため、染色や着色が行いやすく、医療現場や工業製品など色分けが必要な場面にも使用されている。低温で処理した硬質皮膜などもある。Ex)アルマイト処理

溶融メッキ

亜鉛・鉛・スズ・アルミニウム・はんだ等の金属がそれぞれ溶解した中へ製品を入れ、その表面にそれぞれ溶解させた金属の被膜を付着させる方法で、どぶづけメッキ・天ぷらメッキなどと言われている。鉄塔などの巨大な製品もこの処理方法が行われている。

真空メッキ

真空にした容器内で、金属・酸化物・窒化物などをガス化・イオン化して製品表面に蒸着させる方法。真空蒸着・スパッタリング・AIP・HCD・イオン窒化などがこの方法に含まれる。工具などで良く使われている、チタンコーティング、DLCコーティングなどがこの方法である。
Ex)ARコート、ミラーコート、TiN、DLC、CrNなど

塗装

吹き付け塗装、静電塗装、電着塗装、粉体塗装など、塗装だけでも様々な種類の塗装があるが、塗装の意図としては着色・防錆・防蝕の為に行われる。最近では機能性塗装として、伝導性がある塗装、非粘着性の塗装、潤滑性がある塗装などもあり、幅広い分野で利用されている。

溶射

あまり耳にすることは少ないが、金属やセラミックスなどの粉末を、火炎・アーク・プラズマ中に噴出し、溶解状態にして製品表面に吹き付ける方法で、大型構造物の塗装下地や、摩耗防止のセラミック溶射などが含まれる。

表面硬化

鉄鋼に対する浸炭・窒化処理・高周波焼き入れ硫化処理などが含まれる。金属表層面を変質させて耐摩耗性や疲労強度等を向上させる処理である。
Ex)ラジカル窒化など

金属浸透

製品を加熱して、その表面に被覆金属を付着させ、同時に拡散によって合金層を形成する方法。製品にあらかじめ金属をメッキなどで被覆してから加熱する方法と、被覆金属粉末に製品を埋めて加熱する方法がある。

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