表面処理とは、基材とは異なる機械的、物理的、化学的特性を持つ表面層を作り出す技術です。

表面処理の目的は、耐食性、耐摩耗性、装飾性など、製品固有の機能要件を満たすことです。機械研磨、化学処理、表面熱処理、表面スプレー塗装などは、当社でよく使用される表面処理技術です。表面処理の目的は、加工対象物の表面を洗浄、ほうきで掃き、バリ取り、脱脂、スケール除去することです。本日は、表面処理の手順について見ていきましょう。

真空電気めっき、電気めっき、陽極酸化処理、電解研磨、パッド印刷、亜鉛めっき、粉体塗装、水転写印刷、スクリーン印刷、電気泳動などの表面処理技術が頻繁に使用されます。

1. 真空電気めっき

真空めっきは物理的な堆積現象の一つです。真空状態でアルゴンガスを導入し、対象材料に当てると、対象材料は分子状に分解され、導電性材料に吸着されて均一で滑らかな模造金属表面層を形成します。

適用される材料:

1. 金属、軟質・硬質ポリマー、複合材料、セラミック、ガラスなど、幅広い材料に真空めっきを施すことができます。電気めっきの対象となる材料はアルミニウムが最も多く、次いで銀と銅が続きます。

2. 天然素材に含まれる水分は真空環境に影響を与えるため、天然素材は真空メッキには適していません。

プロセスコスト：真空めっきは、ワークピースへのスプレー塗布、セット、アンロード、そして再スプレーが必要となるため、人件費がかなり高くなります。しかし、ワークピースの複雑さや量も人件費に影響を与えます。

環境への影響: 真空電気めっきは、スプレーめっきと同程度に環境に害を及ぼしません。

2. 電解研磨

電気めっきの電気化学プロセスでは、電流の力で電解液に浸されたワークピースの原子がイオンに変換され、表面から除去されます。これにより、小さなバリが除去され、ワー​​クピースの表面が明るくなります。

適用される材料:

1. ほとんどの金属は電解研磨が可能ですが、ステンレス鋼の表面研磨が最も一般的な用途です（特にオーステナイト系原子力グレードのステンレス鋼）。

2. 多くの材料を同時に、あるいは同じ電解溶液内で電解研磨することは不可能です。

運用コスト：電解研磨は基本的に全自動であるため、人件費は比較的低く抑えられます。環境への影響：電解研磨では、有害な化学物質の使用量が少なく、操作も簡単で、少量の水で作業を完了できます。さらに、ステンレス鋼の腐食を防ぎ、品質を向上できます。

3. パッド印刷技術

今日、最も重要な特殊印刷技術の 1 つは、不規則な形状の物体の表面にテキスト、グラフィック、画像を印刷する機能です。

PTFE などシリコン パッドよりも柔らかいものを除き、ほぼすべての材料をパッド印刷に使用できます。

このプロセスでは労働コストと金型コストが低く抑えられます。
環境への影響: この手順は、有害な化学物質で作られた可溶性インクのみを使用するため、環境への影響が大きくなります。

4. 亜鉛メッキ手順

鋼合金材料を亜鉛層でコーティングし、美観と防錆効果を高める表面改質法。表面の亜鉛層は電気化学的な保護層となり、金属の腐食を防ぎます。最も多く使用されている技術は、亜鉛めっきと溶融亜鉛めっきです。

適用可能な材料: 亜鉛メッキ処理は冶金結合技術に依存するため、鋼鉄と鉄の表面処理にのみ使用できます。

プロセスコスト：短サイクル／中程度の人件費、金型コストは不要。これは、ワークピースの表面品質が、亜鉛めっき前の物理的な表面処理に大きく依存するためです。

環境への影響：亜鉛めっきプロセスは、鉄鋼部品の耐用年数を40～100年延ばし、ワークピースの錆や腐食を防ぐことで、環境にプラスの影響を与えます。さらに、溶融亜鉛を繰り返し使用することで化学的または物理的な廃棄物が発生せず、耐用年数を過ぎた亜鉛めっきワークピースは、再び亜鉛めっき槽に戻すことができます。

5. メッキ手順

部品の表面に金属膜を電解コーティングすることで、耐摩耗性、導電性、光反射率、耐腐食性、そして美観を向上させるプロセス。多くの硬貨の外層にも電気めっきが施されています。

適用される材料:

1. ほとんどの金属は電気めっきが可能ですが、めっきの純度と効果は金属によって異なります。中でも、錫、クロム、ニッケル、銀、金、ロジウムが最も一般的です。

2. ABS は最も頻繁に電気メッキされる素材です。

3. ニッケルは皮膚に対して有害で刺激性があるため、皮膚に接触するものの電気メッキには使用できません。

工程コスト：金型費用は不要ですが、部品を固定するための治具が必要です。時間コストは温度と金属の種類によって異なります。人件費（中～高）は、めっき対象物の種類によって異なります。例えば、カトラリーや宝飾品へのめっきは非常に高い人件費がかかります。耐久性と美しさに対する厳しい基準があるため、高度な資格を持つスタッフが管理しています。

環境への影響: 電気メッキプロセスでは多くの有害物質が使用されるため、環境への被害を最小限に抑えるためには専門家による転用と抽出が必要です。