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金属の表面処理は部品製造において重要です。完成した部品がどれほど優れていても、高品質の金属表面処理を施すことによってのみ部品の品質を向上させることができます。
さまざまな種類の金属があるのと同じように、機械工や溶接製造業者は、これらの金属に対してさまざまな種類の金属仕上げ技術を使用します。建設に適した金属表面処理技術を知らないと、材料の無駄が発生し、製造コストが増加する可能性があります。
これはサイクルタイムの増加にもつながり、顧客が市場リーダーになる機会を奪う可能性があります。このような有害な結果を回避するには、まず製品に適切な表面処理を適切に施す方法を理解する必要があります。これはプロジェクトのコスト、品質、魅力に大きな影響を与えます。
金属表面処理は、機械的、熱的、化学的、または複合的な方法によって金属表面の構造、化学組成、および物理的状態を変更するプロセスです。この処理により、製品の耐食性、耐摩耗性、装飾性、その他の特殊機能を向上させることができます。金属の表面処理には、金属塗装技術や金属保護技術の前処理として、脱油、除錆、リン酸塩処理、防錆処理などが含まれます。
金属表面処理とは、金属の表面に追加、除去、形状変更などを施す加工です。この処理により、製品の耐食性、耐摩耗性、装飾性、その他の特殊機能を向上させることができます。
一般的な金属表面処理技術をいくつか紹介します。
陽極酸化処理: これは、金属表面の自然酸化層の厚さを増加させ、耐摩耗性と耐腐食性を向上させるために使用される電解不動態化プロセスです。
パウダーコーティング： この方法では、乾燥粉末を金属表面に静電的に堆積させます。粉末が表面に静的に堆積した後、金属はオーブンに移動され、化学反応により粉末が金属表面によく付着します。
酸洗い: 金属表面の不純物や凹凸を除去する金属仕上げ加工です。この方法では酸性物質である酸洗液を使用する必要があります。
研磨: 研磨とは、物理的な摩擦や化学物質によって金属表面に光沢を与えることです。
研削： これは、金属表面の凹凸を除去するのに役立つ典型的な機械加工プロセスです。
ラッピング： この精密技術は、金属表面に高度な表面精製と平坦性が必要な場合によく使用されます。
汚れの種類と程度：例えば、油分が多く表面の錆が少ない冷間圧延鋼板の場合、表面処理は油分除去が中心となります。
ワークの使用環境：急激な温度変化、強い日差し、雨、雪、風の影響を受ける厳しい自然環境でワークを使用する場合、コーティングの耐食性の要件は非常に高く、次のようなステップが必要になります。洗浄、リン酸処理、および不動態化を使用する必要があるためです。
コーティングの特性: コーティングの組成と基材への結合強度が異なると、異なる前処理が必要になります。
ワークの材質： 材料が異なれば、必要な前処理の内容や要件も異なります。
コスト要因: また、加工コストに影響を与えるワークピースの期待寿命やコーティング要件、加工技術、必要な設備、占有スペース面積も考慮してください。
表面処理の種類: 陽極酸化、電気メッキ、粉体塗装などの表面処理方法によってコストも異なります。
プロセスの複雑さ: 複雑なプロセスでは、より多くの時間とリソースが必要となり、コストが増加する可能性があります。
材料費： これには、原材料、化学試薬、コーティングなどのコストが含まれます。
設備とエネルギー消費: これには、機器の減価償却、メンテナンス、電気や水などのリソースの消費が含まれます。
人件費: これにはオペレーターの賃金、トレーニング費用などが含まれます。
環境コスト: これには、排水、排ガス処理、廃棄物処理の費用が含まれます。
その他の費用： これらには、品質管理、梱包、輸送などのコストが含まれる場合があります。
保護: ほとんどの表面処理技術には、金属材料に何らかの保護効果と強化効果があり、大気、海水、化学媒体中での金属の耐食性、耐疲労性、耐摩耗性、耐用年数中の潤滑性が向上します。たとえば、アルミニウム合金の陽極酸化、亜鉛メッキ鋼線、日常生活やエンジニアリング用途におけるハードウェア表面のクロムメッキなどです。
装飾: 金属素材はその特性上、時間の経過や環境の変化により錆びたり、金属光沢が失われることがあります。表面処理は、金属材料の表面に一定の明るさ、色、模様を与え、金属表面を美しくすることができます。例には、レーザー彫刻、光化学エッチング、金属エンボス加工、およびさまざまな表面コーティングが含まれます。
機能: 一部の特殊な用途では、表面処理技術によって金属表面に特定の特殊な機能を付与することもでき、絶縁特性、反射断熱特性、親水性/疎水性、生体適合性など、金属材料の用途がより広範囲になります。
金属部品の製造においては、適切な表面処理が非常に重要です。これはエンドユーザーに利益をもたらすだけでなく、メーカーにとっても有利な立場にあります。ただし、正しいアプローチを知らないと、メーカーとエンドユーザーの両方に不利益が生じる可能性があります。これを避けるには、時間をかけて自分のニーズを調査し、仕事に最適な仕上げを見つけ、どのように行うべきかを理解し、それを達成することに取り掛かります。
