アルマイト処理とはどんな処理のことを指すのでしょうか。アルマイト処理と聞いてすぐにピンとくる方は少ないかもしれません。

そして、アルマイト処理の技術は、私達の日々の生活の中でとても重要な役割を担っています。

そこで、今回はアルマイト処理について特徴や実際にどんな所で使用されているのかを詳しく解説していきたいと思います。

今、アルマイト処理について気になっている方はぜひ本記事を参考にしてみてください。

アルマイト処理とは

アルマイト処理とはアルミニウムの表面加工に使用される処理方法で、アルミニウムを陽極で電解処理する(陽極酸化処理)ことで人工的に厚く強力な酸化皮膜を生成させる処理のことを指します。

アルミニウムは空気中の酸素と反応すると、表面に(1nm程の)薄い酸化皮膜を生成します。そして、この自然に生成される酸化皮膜によってアルミニウムは高い耐食性を保っているのです。

もともと比重の軽さや耐食性など優れた性質を持っているアルミニウムですが、金属の中では比較的柔らかい特性が故に、表面が傷つきやすいことが弱点となります。

そのため、機械部品などの高い強度を必要とする場面ではなかなか使用されることがありませんでした。

しかし、アルマイト処理を行うことでアルミニウムの強度を補うことができ、耐食性も更に向上させることができます。

また、アルミニウムの表面加工にはアルマイト処理以外にもメッキという表面処理も使用されています。

アルマイトの層の表面にはミクロの単位の穴が無数にできており、ここに顔料が定着するので、メッキで色を付けることも簡単になります。

そのため、アルマイト処理後のアルミニウムは高い強度が必要とされる電車や自動車の内装・建築素材としても使用されるようになりました。

アルマイト処理のメリット

先にも少し紹介したように、アルマイト処理には様々なメリットがあります。

耐食性に優れる

アルマイト処理を行う前にアルミニウムも金属の中では優れた耐食性を持っていますが、水分や酸素と反応した際には変色や腐食の原因となっていました。

しかし、アルマイト処理を行うことで耐食性を向上させることができる厚く強力な酸化皮膜が形成され、変色や腐食を防ぐことができます。

ただし、アルマイト皮膜はアルカリ性に弱いのでその環境下では使用する事が出来ません。

硬度の向上

通常のアルミニウムの硬度はHv20～150程ですが、アルマイト処理を行うことでHv200～600まで10倍以上も上昇します。それに伴いさまざまな用途で使用することができるようになりました。

絶縁性を持つ

通常のアルミニウムは導電性がありますが、アルマイト処理後のアルミニウムには表面に酸化被膜が形成され、酸化被膜は絶縁性を持つため電気を通しません。

熱伝導率が低くなる

アルマイト処理後のアルミニウムは、通常のアルミニウムと比較して熱伝導率が3分の1と低くなります。また、遠赤外線の放射性も高くなるという特性も持ちます。

美観性

アルマイト皮膜の微細孔に染料を吸着させることによって幅広い色に着色することができます。この着色する加工のことを着色アルマイト加工処理といいます。

アルマイト処理のデメリット

アルマイト処理は、アルミニウムの弱点を補うことができる優れた表面処理ですが、メリットの反面デメリットも存在します。

これからデメリットを紹介していきますので、メリット・デメリット両方を理解してミスマッチにならないようにしましょう。

脆い

アルマイト処理で形成した酸化皮膜は柔軟性がないため、曲げたり加工を行うことで酸化被膜が割れたり剥がれたりしてしまうことがあります。

耐熱性

アルマイト処理によって形成された酸化被膜は、100℃以上の温度で素材が熱膨張することにより剥がれることがあり耐熱性に優れないと言われます。

アルマイト処理とメッキの違い

先でも説明したとおり、アルミの表面加工にはアルマイト処理とメッキがあります。

処理の方法を理解するととても簡単なので、まずはメッキについて解説していきます。

メッキとは

今回解説するメッキとは電気メッキのことを指します。

電気メッキとはメッキしたい処理品を陰極として電解処理することで、還元反応が起こり、メッキ皮膜が成長していく表面処理方法です。

使用する電気メッキの種類によって処理後に持つ特性やメリットも大きく変わってきますが、主なメリットとして以下が挙げられます。

・さまざまな素材に光沢感をもたせることができる

・耐食性に優れる

・耐摩耗性に優れている

・メッキ処理を行うことで導電性を有するものもある

アルマイト処理との違い

アルマイト処理とメッキの大きく違う点は、「皮膜の形成方法」です。

アルマイト処理の場合は陽極で電解処理を行いますが、メッキの場合は表面処理を行いたい素材を陰極として電解処理を行い、表面処理します。

そして、アルマイト処理は「酸化皮膜」、メッキは「メッキ皮膜」を形成します。

そのため、アルマイト処理には表面を平らにする効果はありませんが、メッキの場合処理の方法によっては平らにすることができます。

アルマイト

・酸化皮膜を形成させる

・目的は硬度の向上、耐食性の向上、美観性の向上

・アルマイト処理したい素材を陽極にする

・カラーや硬度の向上に特化した処理方法もある

メッキ

・メッキ皮膜を形成させる

・目的はメッキ溶液の種類によって異なる特徴の付与

・メッキしたいものを陰極する

・使用するメッキ溶液によって特徴が変化する

硬質アルマイト処理とは

硬質アルマイト処理とは通常のアルマイト処理と比べて、酸化皮膜の厚さが約4倍、硬度は2倍以上となり鉄よりも硬くなる処理のことを言います。

硬質アルマイト処理を行う方法はいくつかあり、電解処理に特殊な溶液を使用する方法や、高電圧・光電流で処理を行う方法、通常より低温の溶液で長時間の処理を行う方法があります。

通常のアルマイト処理と比較して高い硬度や耐食性を生かし、自動車のエンジンや、飛行機の部品などより高い強度が求められる部品に使用されています。

ポイント

・アルマイト処理とは、アルミニウムを陽極として電解処理することで、表面に酸化皮膜を形成させる表面処理

・アルマイト処理のメリットは「優れた耐食性」「硬度の向上」「絶縁性を持つ」「着色できる」これらの4つがある

・アルマイト処理のデメリットは「脆い」「耐熱性が低い」これら2つがある

・アルマイト処理とメッキは加工方法や特徴が全く異なる

・アルマイト処理よりも厚い酸化皮膜を形成する「硬質アルマイト処理」も存在する

いかがでしたか。

私達の日々の生活の中でとても重要な役割を担っているアルマイト処理の技術について、なんとなくわかったのではないでしょうか。

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