精密機械加工部品の主要仕上げサービス－第1部：表面層を添加・変更する仕上げ

第1部：部品表面層を添加または変更する仕上げサービス

精密旋削部品の金属表面層を添加または変更する表面仕上げ技術が多様にあります。これら仕上げ技術は、美観目的、環境要因からの部品保護、部品機能の改善のために利用できます。

ほとんどの仕上げ技術は、CNCスイス型とCNC旋盤で製造された精密機械加工部品に適用可能です。ただし、材料、部品設計、最終要件をエンジニアリングと品質チームで評価し、最適な技術の組み合わせを検討する必要があります。

最も一般的な仕上げサービスのタイプを簡単に概観：

ビーズブラスト －

精密機械加工部品の表面をビーズブラストすると、均一なマット（サテン）仕上げが得られ、加工時に見えることが多い工具跡を除去できます。部品が見える場所に使用される場合によく採用されます。名前の通り、小さなビーズを加圧ガンで部品に吹き付けます。このプロセスでは若干の材料が除去され、滑らかな表面が得られます。

黒染め（ブラックオキサイド） －

黒染めは、精密機械加工部品の表面を黒く変色させる変成被膜です。軽度の耐食性、光反射の低減、多くは外観目的で使用されます。銃器業界の多くの部品は、光反射を抑えるために黒染め仕上げが要求されます。詳細は弊社ブログ記事「Black Oxide」をご覧ください。

バーニッシング（バーニッシング） －

バーニッシングは、精密機械加工部品の表面仕上げ、寸法、表面硬度を変更し、鏡面仕上げを作る成形プロセスです。耐食性向上、表面気孔の除去、疲労破壊の低減、表面視覚欠陥の低減に使用できます。硬化コーティングされたボールやローラーを部品表面に転がし、指定要件に合わせて変形（成形）させます。

浸炭焼入れ（ケースハードニング） －

金属部品の表面を硬化させながら、内部（芯）を元の柔らかい状態に保つプロセスです。これにより、部品芯部が応力を吸収し、外表面が耐摩耗性を向上させます。材料と要件によっていくつかのタイプがあり、精密機械加工部品で最も一般的なのは、炎焼入れ、浸炭、窒化です。炎焼入れが最も一般的で、部品（または棒鋼材）を急速に指定温度まで加熱し、急速冷却して表面にマルテンサイト層を形成します。浸炭と窒化は以下で説明します。

拡散プロセス －

1. 浸炭（カーバライジング）：鋼部品を炭素豊富な真空槽に入れ、一定時間温度を上昇させた後、部品を焼き入れて炭素を構造に閉じ込め、硬化表面を形成するケースハードニングプロセスの一種。
2. 窒化（ナイトライジング）：鋼部品をアンモニアガス槽で高温に加熱し、一定時間保持。表面に窒化物が形成され、硬化表面を作る。焼き入れ不要。歪みが最小だが、鋼にクロム、モリブデン、アルミニウムが含まれる必要がある。

無電解（化学）めっき －

触媒を含む化学浴で機械加工部品に金属被膜を形成するプロセス（電気めっきとは対照的に電流を使用しない）。めっきにより表面仕上げ改善、耐摩耗性と耐食性向上を実現。無電解めっきの主な利点は、部品形状に関わらず均一なめっき層が得られること。精密機械加工部品では無電解ニッケルめっきが一般的。

電気めっき －

電流を使用して機械加工部品に金属層を被覆するプロセス。表面品質改善に広く用いられ、基材とめっき材料の選択により、外観改善、耐食性・耐摩耗性、潤滑性、導電性、反射率の向上が可能。

機械加工部品の電気めっきには、部品サイズと形状に応じて2つの一般的な方法があります：バレルめっき（部品を化学浴で満たした回転ドラムに入れる）とラックめっき（部品を金属ラックに取り付け、ラックを化学浴に浸す）。バレルめっきはシンプルな形状の小さな部品に、ラックめっきは複雑な形状の大きな部品に使用されます。

ナーリング（ナーリング） －

機械加工部品に一連の凹みを追加し、取り扱いを容易にするプロセス（手で滑りにくくする）。ネジ込み式ファスナーによく使用され、ナール面が回転時の把持を容易にします。ナーリングはCNCスイス型加工中に実施することも、加工後に追加することも可能。

不動態化（パッシベーション） －

部品表面層を変化させる変成プロセス。部品を化学浴に浸し、表面の化学組成を変化（変成）させる。「不動態化」という用語は、材料をより不活性（環境の影響を受けにくい）にするという事実を指す。被膜が基材を保護する。

1. 陽極酸化（アノダイジング）：精密機械加工部品表面の酸化被膜厚を増やす不動態化プロセスの一種。耐食性・耐摩耗性向上、ネジ部品のガリング低減に効果。アルミニウム部品によく使用。非導電性表面仕上げになる。
2. クロメート処理：特定タイプの溶液を使用。従来は六価クロムが主流だったが、多くの企業が三価クロム（青色・黄色仕上げでEU指令とRoHS基準適合）へ移行中。クロメート処理は導電性表面仕上げになる。

ねじ転造（スレッドローリング） －

精密機械加工部品にねじを形成する成形プロセス。多くのねじはCNCスイス型旋盤の旋削工程で形成可能だが、チタンなど一部材料は、ブランク加工後にねじ転造するのが最適。航空宇宙用ねじ付きファスナーの多くは、加工後にねじ転造を使用。このプロセスでは、ねじ形状のダイを機械加工ブランクに押し付け、物理的に材料を移動（変位）させてねじを形成する（CNCスイス型旋盤でのねじ切りは、棒鋼材から材料を除去してねじを形成）。目視比較では、転造ねじと切削ねじの違いはわかりにくい。

Pioneer Serviceは、特定仕上げ要件を持つプロジェクト向けに、資格のあるベンダーの広範なネットワークを構築してきました。航空宇宙、医療、油圧、石油・ガス、試験・測定、産業市場のクライアント向けに、独自の表面仕上げ仕様を持つ多様なカスタム旋削部品を製造しています。AS9100DおよびISO9001:2015認証取得済み。カスタムワッシャー、ボルト、ポペット、ファスナー、ネジ、スペーサー、フランジ、ロッド、ボタン、スタッド、リベット、ノブ、ノズルチップ、カラー、ピストン、インサート、電極、シャフト、ブッシング、キャップ、スリーブ、フェルール、ステム、Oリング、ロッド、ナット、ピンなど、弊社がお客様向けに製造する多くの部品タイプのほんの一部です。