アルミニウム部品は、長持ちさせたり、性能を向上させたりするために、特別な保護が必要になることがよくあります。表面処理は、耐食性、耐摩耗性、外観を改善することができます。アロジン処理と陽極酸化処理は、2つの標準的なオプションです。どちらもアルミニウムに使用されますが、目的が異なるため、よく比較されます。では、どちらが良いのでしょうか？簡単に説明しましょう。
アロジン処理と陽極酸化処理は、アルミニウム表面のための2つの一般的な処理です。どちらも耐食性を向上させますが、その方法は異なります。陽極酸化は電気化学的な処理で、金属上に厚く硬い非導電性の酸化皮膜を形成します。アロジンは、より薄く、導電性の層を形成する化学プロセスである。保護効果は高いが、金属の導電性は維持される。
アロジンとアノダイズは似ているように聞こえるかもしれませんが、その働きは異なります。それぞれの工程、用途、長所と短所を詳しく説明します。
アロジンとは？
アロジンクロメート化成処理とも呼ばれ、金属の化学処理である。処理中、特殊な化学物質が金属の表面と反応し、薄い保護層を形成する。
この層は数ミクロンと薄い。腐食を防ぎ、塗装の密着性を高めます。このコーティングは目立った厚みを与えないので、厳しいサイズ管理が必要なパーツに最適です。
工程は短い。まず、金属を洗浄する。その後、アロジン溶液を塗布する。表面と反応するのに数分しか必要ない。その後、洗い流して乾燥させる。使用する種類によって、最終的なコーティングは黄色、金色、またはわずかに光沢のあるものになる。
アロジン（クロメート変成皮膜）の種類
アロジンにはさまざまなグレードがあり、色や用途によって分類されている：
- アロジン1000:透明またはわずかに虹色の仕上がりになる。導電性が必要な場合によく使用される。
- アロジン1200:黄金色に輝く。より強力な耐食性を与える。
- RoHS対応タイプ:六価クロムを含まず、環境に優しい。環境規制をクリアする必要がある場合に使用される。
アロジンで処理された一般的な材料
アロジンが最もよく効く：
- アルミニウム
- アルミニウム合金
- マグネシウム（あまりなじみがないが、配合を変更すれば可能）
アロジンの利点
アロジンは、アルミニウム部品を素早く簡単に保護する方法を提供します。アロジンは、スピード、導電性、低コストが最も重要な場合に選択されることが多い。
- 高速処理:アロジンは塗布に数分しかかからない。これは生産スピードの向上に役立つ。
- 低価格:アルミニウムとマグネシウムの表面処理の中で、最も手頃な価格のもののひとつ。
- 薄いコーティング:コーティングはほとんど厚みを加えません。そのため、公差の厳しい部品に最適です。
- 良好な塗装下地:アロジンは塗料の密着性を高めます。塗料の密着性を高め、長持ちさせます。
- 電気伝導性:陽極酸化処理とは異なり、アロジンコーティングは導電性を保ちます。これは、電子機器やアースの用途に有効です。
- ミリタリースペックに適合:一般的なアロジンタイプは、航空宇宙および防衛用途に認定されている。
アロジンの欠点
アロジンには、特に強度と長期耐久性という点では限界がある。
- 耐久性の低下:アロジンは表面硬度を向上させない。磨耗や摩耗に対する保護効果は低い。
- 限定的な耐食性:アルマイト処理には役立ちますが、保護効果はアルマイト処理ほど強くありません。過酷な環境には向いていない。
- 最小限の美的アピール:仕上げは地味でくすんでいる。見た目が重要な部分には向かない。
- 六価クロムを含む:アロジンの種類によっては有毒な化学物質を含むものもあり、適切に管理されない限り、健康や環境への影響が懸念される。
- すべての合金には適さない:アルミニウム合金やマグネシウム合金の中には、均一に反応しないものがあり、コーティングが斑点状になることがある。
アルマイト処理とは？
陽極酸化処理 は、アルミニウムの外面を厚い酸化皮膜に変える電気化学的プロセスです。この酸化物は塗布されたものではなく、金属自体から成長するもので、非常に硬く長持ちする。
このプロセスは、アルミニウム部品を酸浴に入れることから始まる。電流を流す。部品は陽極として機能し、「陽極酸化」の由来となる。酸素が表面と反応し、酸化アルミニウム層が形成される。
この酸化物層は最初は多孔質である。染料を加えて着色仕上げをすることができる。その後、表面を密閉して色を閉じ込め、気孔を閉じます。その結果、下の金属を保護する、硬く、非導電性の仕上げとなる。
アルマイト処理の種類
アルマイト処理には主に3つの種類がある：
- タイプI（クロム酸アルマイト処理） は、薄くて柔らかい皮膜を作る。航空宇宙分野でよく使用されるが、環境への懸念から現在ではあまり一般的ではない。
- タイプII（硫酸アルマイト処理）:最も広く使われているタイプ。装飾的な仕上がりになり、様々な色に染めることができる。
- タイプIII（ハードコートアルマイト処理） は、はるかに厚く強靭な皮膜を形成します。高い耐摩耗性や保護が必要な部品に最適です。
陽極酸化処理可能な材料
アルマイト加工は、最も効果的である：
- 純アルミニウム
- アルミニウム合金（特に6xxxと7xxxシリーズ）
- チタン、マグネシウム、亜鉛もアルマイト処理できるが、工程が異なる。
陽極酸化の利点
アルマイト処理は、強力で長持ちする保護と、きれいでプロフェッショナルな仕上げを提供します。耐久性と外観の両方が重要な場合によく使用されます。
- 高い耐摩耗性:硬質酸化物層が表面を傷や摩耗から守る。
- 強力な腐食保護:アルマイト処理された部品は、湿った環境、塩分の多い環境、化学的な環境でも長持ちします。
- カラーオプション:多孔質の表面は染料を吸収することができる。そのため、幅広い装飾仕上げが可能。
- 表面断熱性の向上:コーティングは非導電性である。これは電気的、熱的用途に有効です。
- 長持ちする仕上がり:コーティングは金属の一部になります。時間が経っても剥がれたり、はがれたりしません。
- 環境的に安全なオプション:一部のアロジン製品とは異なり、多くのアルマイト処理工程では有害な重金属を使用していません。
アルマイトの欠点
アルマイト処理には多くの利点がありますが、いくつかのトレードオフがあります。
- より高いコスト:陽極酸化処理には、より多くの設備、時間、エネルギーが必要です。そのため、アロジンのような簡単な処理に比べて価格が高くなります。
- 導電性なし:酸化皮膜は非導電性であるため、接地や信号の流れを必要とする部品には適さない。
- より複雑なプロセス:電圧や温度などの管理された条件が必要。そのため、工程が増え、生産が遅くなる可能性がある。
- 厚さは公差に影響する可能性がある:追加された酸化膜は寸法を変える可能性がある。公差の厳しい部品には慎重な計画が必要です。
- カラーバリエーションリスク:染色は、ロット間または合金含有量の異なる表面間の色の違いにつながる可能性がある。
アロジンとアルマイトの主な違い
アロジンもアルマイトもアルミニウムの表面を改善しますが、その方法はまったく異なります。ここでは、主要な要素における両者の比較について説明します。
プロセス方法論
アロジンは、金属の表面と反応する化学コーティングである。電気は使わない。部品を浸漬またはスプレーし、すすいで乾燥させる。短時間ででき、複雑な設備も必要ない。
陽極酸化は電気化学的プロセスで、電気と酸浴を使って金属自体に酸化皮膜を形成する。セットアップはより複雑で、プロセスにはより多くの時間がかかる。また、シーリングや時には染色も必要となる。
厚みと耐久性の比較
アロジンは、通常1ミクロン以下の非常に薄い皮膜を形成する。強度や耐摩耗性を高める効果はない。その主な機能は、腐食防止と塗料の密着性である。
アルマイト処理は、より厚い層を形成します。タイプⅡのアルマイトは25ミクロンに達することができます。タイプIII（硬質アルマイト）はさらに厚くすることができます。この酸化皮膜は硬く、耐摩耗性があり、絶縁性があります。余分な材料を使用することなく耐久性を高めることができます。
耐食性への影響
アロジンは、基本的な防錆を提供する。部品を屋内に保管したり、後で塗装したりする場合によく使用される。酸化から保護し、寿命を向上させるが、過酷な条件にはあまり対応しない。
アルマイト処理は、特にタイプIIIの耐食性を強化します。厚い酸化皮膜が水、化学薬品、塩分に対して表面を密閉するため、屋外や過酷な環境にさらされる部品に最適です。
美観と色のオプション
アロジンコーティングは主に機能的なものだ。クリア、ゴールド、虹色のイエローなど、限られた色しかない。仕上げはくすんでおり、見た目を重視したものではない。部品を塗装したり隠したりする場合に最適です。
陽極酸化処理には、多くの色の選択肢があります。シーリング前の酸化皮膜は多孔質であるため、染料を吸収することができます。黒、赤、青、緑、または特注色の仕上げが可能です。下地処理によって、アルマイト処理は滑らか、マット、または光沢のある外観を与えます。
料金
アロジンは安価である。このプロセスは簡単で、速く、使用する資源も少ないため、基本的な保護や塗装の準備に費用対効果の高い方法である。
アルマイト処理はコストがかかる。より多くのセットアップ、薬品、時間を必要とする。特に、硬質アルマイト処理は、厳格な工程管理のため、コストが増加する。しかし、部品がより高い耐摩耗性を必要とする場合、長期的にはコストを節約できる可能性がある。
アプリケーション
アロジンは、航空宇宙、防衛、エレクトロニクス分野で使用されている。導電性、軽量コーティング、塗装前処理が重要な場合に選ばれる。アロジンは 括弧, パネルそして航空機部品。
アルマイト加工は、消費財、自動車部品、機械、医療器具などに使用されています。耐久性、耐摩耗性、外観が重要な場合に選ばれます。カメラのボディ、自転車部品、ハンドルなど、定期的に接触する部品を考えてみてください。
アロジン処理と陽極酸化処理：正しい処理の選択
アロジン処理と陽極酸化処理のどちらを選択するかは、部品のニーズによって異なります。それぞれの処理には長所があります。適切な選択は、機能、コスト、部品の使用場所によって決まります。
いつアロジンを選ぶべきか？
アロジンを選ぶなら
- 部品は導電性を保たなければならない（アース部品やEMIシールドのように）。
- 迅速で低コストのコーティングが必要
- この部分は後で塗装される
- 激しい摩耗や屋外の天候にさらされていないこと
- 航空宇宙または防衛規格（MIL-DTL-5541）を使用している。
アロジンは、部品の表面や寸法を変えることなく、基本的な防錆を必要とする場合に有効です。
いつアルマイト処理を選ぶか？
もしそうなら、アノダイズド加工を施そう：
- 高い耐摩耗性が必要
- 風雨にさらされる
- 丈夫で長持ちする仕上げであること。
- ブランディングや見た目のために、表面に色をつけたい。
- 電気絶縁が必要（家電製品やヒートシンクなど）
陽極酸化処理は、粗い環境にさらされる部品や、保護ときれいな仕上げが必要な部品に適しています。
結論
アロジンとアルマイトはどちらもアルミニウムを保護しますが、その目的は異なります。アロジンは、耐食性と導電性を維持する薄い化学皮膜です。迅速かつ低コストで、塗装の下地処理としてよく使用されます。陽極酸化は、より厚く硬い酸化皮膜を形成し、耐摩耗性に優れ、より多くのカラーオプションを提供します。強度は増しますが、より複雑で高価になります。
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ケビン・リー
レーザー切断、曲げ加工、溶接、表面処理技術を専門とし、板金加工において10年以上の実務経験があります。シェンゲンのテクニカルディレクターとして、複雑な製造上の課題を解決し、各プロジェクトにおける革新と品質の向上に尽力しています。
