アルマイト処理とは
読み: あるまいとしょり
アルマイト処理とは、アルミニウム部品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の皮膜を人工的に生成させる表面処理である。
概要
アルミニウムは大気中でも自然に薄い酸化皮膜を作るが、この自然皮膜は薄く不均一で、耐食性や耐摩耗性を積極的に高める役には立ちにくい。アルマイト処理は、部品を電解液中に浸けて陽極とし通電することで、表面に厚く緻密な酸化皮膜を意図的に生成させる処理である。
めっきのように別の金属を付着させるのではなく、素材そのものの表面を酸化させて皮膜化する点が、他のめっき処理との大きな違いである。
硬質アルマイトとの違い
一般的なアルマイト処理(通常アルマイト)は皮膜が薄く、主に耐食性向上や着色の目的で使われる。これに対し硬質アルマイト(硬質陽極酸化)は、より低温・高電流密度の条件で処理し、厚く硬い皮膜を作る処理である。
硬質アルマイトは耐摩耗性が求められる摺動部品などに使われるが、皮膜が厚くなる分、寸法変化(皮膜分の増加)も大きくなるため、素材寸法の見込みがより重要になる。
皮膜の特性と用途
アルマイト皮膜は多孔質構造を持ち、そのままでは孔が開いた状態のため、封孔処理(孔を塞ぐ処理)を行って耐食性を安定させるのが一般的である。皮膜は電気絶縁性を持つため、絶縁が必要なアルミ部品にも使われる。
半導体製造装置や真空装置のアルミ削り出し部品では、耐食性・絶縁性・パーティクル対策の観点からアルマイト処理が選ばれることが多い。
実務での注意点
アルマイト処理は素材の表面を酸化させる処理であるため、皮膜厚みの一部は素材を消費する形で生成される(皮膜厚みの半分程度が素材の消費分、残りが表面への成長分とされる)。厳密な最終寸法が必要な部品では、加工段階でこの寸法変化を見込んでおく必要がある。
また、合金の種類によって発色や皮膜の付きやすさが異なるため、外観・機能の要求がある場合は事前に素材の合金種を発注先へ伝えておくことが望ましい。
よくある誤解
✕ アルマイト処理はめっきの一種である。
○ 別の金属を表面に付着させるめっきとは原理が異なり、アルマイト処理は素材のアルミニウム自体を電解酸化させて皮膜化する処理である。素材の消費を伴う点がめっきとの本質的な違いになる。
✕ アルマイト処理をすれば寸法は変わらない。
○ 皮膜生成には素材表面の酸化(消費)が伴うため、わずかながら寸法が変化する。精密な公差が必要な部品では、皮膜厚みを見込んだ加工寸法にしておく必要がある。
✕ アルマイト処理はすべてのアルミ合金で同じ仕上がりになる。
○ 合金の種類によって皮膜の付きやすさや発色が異なる。特に着色や外観品質の要求がある場合は、合金種を事前に共有し、必要であれば試験片で仕上がりを確認しておくと手戻りが少ない。
よくある質問
アルマイト処理でどのくらい寸法が変わりますか。+
硬質アルマイトと通常アルマイトはどちらを選ぶべきですか。+
アルミ以外の金属にもアルマイト処理はできますか。+
関連用語
出典
- JIS H 8601（アルミニウム及びアルミニウム合金の陽極酸化皮膜）
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