アルミニウムおよびその他の金属の陽極酸化ガイド

金属部品を製造する場合、表面仕上げを考慮することが重要です。金属仕上げは部品の全体的な外観を改善し、耐食性や耐摩耗性などの要因を高めることで部品の性能を向上させるのに役立ちます.

陽極酸化は、アルミニウムやチタンの部品、およびその他の非鉄金属の一般的な仕上げの選択肢です。この記事では、陽極酸化の基本、その利点、および製品チームにとって重要な考慮事項について説明します。

陽極酸化とは?

アルマイト処理とは、金属部品の表面にある自然酸化皮膜を厚くして陽極酸化皮膜を形成する処理です。この余分な厚みがパーツの表面を保護し、美観を向上させます。

アルミニウムとチタンは最も一般的な陽極酸化金属ですが、他の非鉄金属もこのプロセスを受けることができます。陽極酸化規格 MIL-A-8625 によると、陽極酸化には 3 つの異なるタイプがあります。

• タイプ I :クロム酸を使用して非常に薄い酸化物層を生成します。
• タイプ II :硫酸を使用して、カラーリングに適した厚い酸化物層を生成します。
• タイプ III :タイプ II と同じプロセスを使用しますが、さらに厚い酸化物層を生成します。これはしばしば「硬質陽極酸化」と呼ばれます。

これらの MIL-A-8625 タイプには、クラス 1 (非染色陽極酸化) とクラス 2 (染色または着色陽極酸化) の 2 つのクラスがあります。

陽極酸化プロセスの内部

陽極酸化は、金属を電解槽に浸すプロセスです。浸漬されたカソード (負に帯電した電極) により、溶液から水素が放出され、アルミニウム部分 (正に帯電したアノード) の表面で酸素が放出されます。このプロセスにより、部品の表面に酸化アルミニウムの保護層が形成されます。

酸化アルミニウム層は部品の表面に直接結合され、非常に耐久性のある強力な仕上げになります。塗装など、アルミニウム部品に着色処理を施す方法は他にもありますが、それらは表面との結合が比較的弱くなります。

アルミニウムおよびその他の金属を陽極酸化する利点

アルミニウム、チタン、その他の金属の陽極酸化には多くの利点があります。これらの利点は、次の 4 つのコア カテゴリに分類できます。

耐久性

金属部品をアルマイト処理すると、耐摩耗性と耐食性が向上し、寿命が延びます。この耐久性の向上により、陽極酸化金属部品が取り付け、取り扱い、および通常の使用中に磨耗するまでの時間が大幅に短縮されます。

美学

透明な陽極酸化仕上げは、部品の外観を保護するために使用することも、色を追加して美学を補うために使用することもできます。正確な色の精度と再現性を得るにはかなりの量の専門知識が必要ですが、結果は非常に望ましいものになり、プロフェッショナルに見えます。

健康と安全

陽極酸化仕上げは化学的に安定しており、毒性がなく、土地、空気、または水に有害または危険な影響を与えることはほとんどありません。このため、陽極酸化は環境的に安全な手順と考えられています。陽極酸化アルミニウムは、未処理のアルミニウムと同様にリサイクルできるため、環境リスクがさらに軽減されます。

費用

金属部品の陽極酸化は、将来的に大きな経済的影響をもたらす可能性があります。陽極酸化処理は通常、未処理のアルミニウムと比較して長期的なメンテナンスの量を減らし、大幅なコスト削減につながります。さらに、陽極酸化プロセスの背後にある化学反応は複雑ですが、プロセス自体は比較的低コストです。

陽極酸化の一般的な用途と考慮事項

陽極酸化は、建設、航空宇宙、および消費財業界全体で使用されています。アルマイト処理された金属は、カーテンウォールや屋根などの建物の外装、天井や床などの内装、階段やエスカレーターなどに見られます。また、人工衛星には通常、陽極酸化されたコンポーネントがあり、宇宙空間の過酷な環境で機能するのに役立ちます。ラップトップ、スマートフォン、スマートウォッチなどの家電製品も、一般的に陽極酸化仕上げを使用しています。

金属の陽極酸化を設計する際に留意すべき課題と考慮事項がいくつかあります。

寸法

陽極酸化プロセスはオブジェクトの表面に追加されます。つまり、裸の金属部分に寸法変化があります。寸法の伸びは陽極酸化の種類によって異なりますが、通常は陽極層の総厚さの約 50% です。公差を決定する際、特に穴や合わせ面の場合は、酸化物層の厚さを考慮する必要があります。これを軽減できる 1 つの方法は、化学的または物理的なマスクを使用することです。これは、生の金属の領域を未処理のままにしておくために使用できるためです。

硬度

陽極酸化は、部品の表面硬度を母材の典型的な硬度をはるかに超えて高めます。たとえば、陽極酸化アルミニウムの表面硬度は、一部の硬化鋼のロックウェル硬度に近づきます。

カラーマッチング

特にコンポーネントがすべて同じバッチで処理されていない場合、または目標が真の黒色仕上げである場合は、真の色の一致に到達するのが難しい場合があります.色あせも陽極酸化コーティングの一般的な問題であり、各部品のプロセスで慎重に調整することの重要性を強調しています.

導電率

材料を陽極酸化すると、熱抵抗と電気抵抗が増加します。断熱または電気絶縁に問題がある場合は、この場合にマスクを使用して、完全な導電性が必要なベアメタル仕上げを保持することもできます.

Fast Radius による金属部品の陽極酸化

陽極酸化は、金属部品の仕上げプロセスとして広く使用されています。耐食性、耐摩耗性などを改善することで、金属部品の寿命を延ばすことができます。また、陽極酸化は長期的なメンテナンスを簡素化し、美しく識別可能な色のコンポーネントを作成し、環境に優しい製造を促進します.

金属部品の陽極酸化は非常に重要ですが、陽極酸化の方法を知ることは難しい場合があります。経験豊富な製造パートナーである Fast Radius は、コンポーネントに最高の陽極酸化仕上げを実現するお手伝いをします。今すぐお問い合わせください。

耐腐食性材料と金属処理の詳細については、Fast Radius リソース センターにアクセスしてください。

Fast Radius でパーツを作成する準備はできましたか?

見積もりを開始する