アルミニウム陽極酸化処理の概要

陽極酸化処理（陽極酸化とも呼ばれる）は、電解プロセスによってアルミニウムの表面をより厚く均一な酸化物層に変換します。

電気化学的陽極酸化処理により、次のような特性を持つ酸化アルミニウム表面が生成されます。

• 耐腐食性

• 見た目が美しい

• 耐摩耗性

• 塗料や接着剤の接着性の向上

• 潤滑性の向上

• 電気めっきの接着性の向上

この記事では、アルミニウムの陽極酸化処理に焦点を当てます。ただし、マグネシウム、チタン、アルミニウム合金など、他の金属も陽極酸化処理できます。陽極酸化処理アルミニウムには、透明陽極酸化アルミニウム、黒色陽極酸化アルミニウム、硬質陽極酸化アルミニウムなど、いくつかの種類があります。また、一般的に使用される陽極酸化処理の種類として、タイプ I、タイプ Ⅱ、タイプ Ⅱ があります。

この記事を読めば、アルミニウム押し出し材に適した表面処理を迅速かつ正確に選択できます。

アルマイト処理アルミニウムとは何ですか?

陽極酸化処理は、金属表面を装飾性、耐久性、耐腐食性を備えた陽極酸化仕上げに変換する電気化学的なプロセスです。アルミニウムは陽極酸化処理に適していますが、マグネシウムやチタンなどの他の非鉄金属も陽極酸化処理できます。

陽極酸化処理はどのように機能しますか?

陽極酸化処理は、アルミニウムを酸性の電解液に浸し、媒体に電流を流すことで行われます。陽極酸化処理タンク内には陰極管が取り付けられており、アルミニウムは陽極として機能し、電解液から放出された酸素イオンが陽極酸化処理された部品の表面にあるアルミニウム原子と結合します。したがって、陽極酸化処理は高度に制御された酸化の問題であり、自然現象の強化です。

利用可能なアルミニウム陽極酸化処理の種類

アルミニウムの陽極酸化処理方法を理解するには、陽極酸化処理で使用されるアルミニウムの種類を理解する必要があります。軍事仕様 ミル-広報-8625 タイプ Ⅱ 酸性硫黄陽極酸化処理とタイプ Ⅲ ハードコート陽極酸化処理が最も一般的に使用されています。タイプ Ⅱ は従来の陽極酸化処理として広く知られており、タイプ Ⅲ はタフまたはハード陽極酸化処理として知られています。

タイプ I – クロム酸陽極酸化処理

タイプ I 陽極酸化処理では、クロム酸を使用して金属部品の表面に薄いコーティングを形成します。

タイプ I は最も薄い陽極酸化コーティングですが、それでも部品の耐腐食性は向上します。ただし、染色時の色の吸収は最も少なくなります。

タイプ Ⅱ – 硫酸陽極酸化処理

タイプ Ⅱ 陽極酸化処理では、クロム酸の代わりに硫酸を使用します。これにより、アルミニウム部品の表面層がわずかに厚くなります。

タイプ Ⅱ 硫酸陽極酸化処理の厚さは 0.0002 ～ 0.001 インチで、染色部品に適しています。

タイプ Ⅲ – ハードコート陽極酸化処理 

これはよく"ハードアルマイト処理"硫酸法も採用しているが、より濃い（>ハードコート陽極酸化処理された部品は、タイプ Ⅱ よりも 0.001 インチの陽極酸化層を備えています。ハードコート陽極酸化処理された部品は、耐摩耗性と汚染性が最高です。ただし、許容誤差が極めて厳しい部品には適さない場合があります。

どのタイプの陽極酸化処理を選択すべきでしょうか? 違いは何ですか?

• タイプIはクロム酸を使用して金属部品の表面に薄いコーティングを形成します。航空機の疲労の激しい構造部品の製造など、耐腐食性とある程度の耐摩耗性が必要とされる場合に使用されます。

  
  

• タイプ Ⅱ 陽極酸化処理では、硫酸を使用してアルミニウム部品にわずかに厚い表面層を形成します。この処理は、消費者製品、台所用品、建築用アルミニウム部品、工業用アルミニウム部品の製造に使用されます。

  
  

• タイプ Ⅲ はタイプ Ⅱ に似ていますが、耐腐食層がより厚くなっています。そのため、極端な温度や化学物質への暴露に耐える必要がある部品に最適です。たとえば、軍隊では、銃器の部品、ギア、バルブ、および互いにスライドする他の多くの部品によく使用される強力な金属部品の製造に使用されています。

あらゆる種類の接着剤は、塗装やその他の接着剤がむき出しのアルミニウムよりもよく接着するのに役立ちます。陽極酸化処理に加えて、一部の部品は染色、密封、またはドライフィルム潤滑剤などの他の材料で処理する必要があります。部品を染色する場合は、タイプ2、染色されていない部分はタイプ1.

陽極酸化アルミニウム部品を染色するにはどうすればいいですか?

アルマイト構造はアルミ素地に由来し、すべて酸化アルミニウムで構成されています。この酸化アルミニウムは塗装やメッキのように表面に塗布されているのではなく、下にあるアルミ素地と完全に一体化しているため、欠けたり剥がれたりしません。高度に整った多孔質構造をしており、着色や封孔処理などの二次加工が可能です。

染料を塗布すると、細孔が密閉され、色が酸化層に埋め込まれます。染料は不活性層の一部となるため、色あせたり剥がれたりすることがなく、耐久性があり、長持ちする上品な仕上がりになります。

陽極酸化処理により放熱性は向上しますか?

はい、その通りです。物体が周囲よりも高温になると、冷却が始まります。高温の物体の表面積が大きいほど、熱を放散する速度が速くなります。陽極酸化アルミニウムは未処理のアルミニウムよりも表面積が大きいため、熱を放散する効率が高くなります。

この熱伝導率、つまり放熱性の向上は、対流熱伝達の向上と放射率の向上によるものです。対流熱伝達とは、表面と周囲の空気との間の熱伝達であり、主に設計によって影響を受けますが、程度は低いものの陽極酸化処理によっても影響を受けます。

放射熱伝達（放射率とも呼ばれる）は 2 つの表面間で発生し、陽極酸化処理によって大幅に改善できます。この特性により、陽極酸化アルミニウムは小型ヒートシンクに最適です。詳細は、陽極酸化アルミニウム ヒートシンクに関する当社の記事をご覧ください。

陽極酸化アルミニウムは導電性が高いですか?

いいえ、違います。アルミニウム自体は導電性が高いのですが、酸化層はセラミックに似た物理的、化学的特性を持っています。セラミックの主な特性の 1 つは電気絶縁性です。

陽極酸化処理されたアルミニウム板は、酸化層が非常に薄いため、接触によって限られた導電性を実現できますが、未処理のアルミニウムに比べて導電性ははるかに低くなります。回避策はありますが、導電性が製品設計の重要な側面である場合は、アルミニウム製品に別の表面処理を検討することをお勧めします。

陽極酸化処理の利点

陽極酸化処理により、天然の酸化アルミニウム層が新しい層に置き換えられ、部品の耐久性、塗装の密着性、部品の外観、耐腐食性が向上します。また、強力な洗浄剤に耐える耐薬品性コーティングも生成されます。下の画像は、陽極酸化処理後にさまざまな色に染色された部品の一部を示しています。

陽極酸化処理では、酸浴と電流を使用して、母材に陽極酸化層を形成します。簡単に言えば、私たちは、むき出しのアルミニウム表面に自然に存在している薄い酸化層に頼るのではなく、制御された耐久性のあるアルミニウム酸化層を部品上に作成しています。これは、耐腐食性と表面硬化に使用されるブルーイング、パーカージング、不動態化、およびその他の変換コーティング表面処理に似ています。

陽極酸化アルミニウム部品の代表的な用途

陽極酸化塗料の用途は多岐にわたりますが、最も一般的な用途の 1 つは、部品をさまざまな色に染めることができるため、美観を向上させることです。

上のサムドライブはグレード 1 (未染色) なので、陽極酸化コーティングはきれいに見え、ベース合金の色とほぼ同じです。下のサムドライブは鮮やかな青に染色されています。もう 1 つの例は、下のねじ式アダプタで、陽極酸化処理され、黒く染色されています。

ねじ付きアダプタのコーティングは耐摩耗性がないように見えます。これは、薄いタイプ Ⅱ 陽極酸化コーティングが施されているか、製造工程が適切に管理されていないことを示しています。

4 番目の例として、以下に示す陽極酸化ヒートシンクがあります。

陽極酸化コーティングは、表面放射率を一桁増加させることでヒートシンクの有効性を高め、放射熱伝達を改善します。

下の写真は、比較的高品質の陽極酸化層を持つマットブラックのバルブです。また、部品の残りの部分とよく対照的な、レーザーエッチングされた魅力的なロゴにも注目してください。ロゴは通常、部品の表面に印刷されるのではなく、陽極酸化層を通してエッチングされるため、耐久性が向上し、コストとプロセス手順が節約されます。

陽極酸化処理 アルミニウム は 理想的 のために 屋外 標識 なぜなら それ は 軽量, 腐食-耐性のある, そして もっと 耐久性のある よりも ペイント. の 陽極酸化処理 表面 できる なれ 簡単に 画面 印刷された または 覆われた と 反射的な 材料, のように の 屋外 サイン 例 下に:

その間 私たちは 持っている 議論した a 広い 範囲 の アプリケーション, 私たちは 持っている かろうじて 傷ついた の 表面 の 全て の 潜在的 アプリケーション のために 陽極酸化処理 アルミニウム. もし あなた は 見ている のために もっと 情報 そして 例, 私たちは 推薦する それ あなた チェック 外 の アルミニウム 陽極酸化処理 評議会's&注意; Webサイト.

すべき あなた 陽極酸化処理 あなたの アルミニウム 押し出し?

の 選択 の かどうか または ない に 陽極酸化処理 あなたの アルミニウム 押し出し 依存する の上 の 意図されました 応用 の の 製品. として これ 記事 ハイライト, 陽極酸化処理 もっている 両方 利点 そして 欠点.

させて's 言う あなたの 主要 懸念 は 腐食 抵抗 そして a とても 美しい メタリック 外観, または あなた 欲しい に 改善する の 放射率 または 接着 の a 入門書 または のり. で これ 場合, 陽極酸化処理 5月 なれ a 良い 選択 のために 仕上げ 押し出された 製品.

しかし, もし 電気 導電性 は 不可欠, または もし の ワークピース は に 受ける さらに遠く 形にする プロセス, 陽極酸化処理 5月 ない なれ の 最高 選択. これら 5月 原因 ひび割れ の の 酸化物 層. 陽極酸化処理 また わずかに 増加する の サイズ の の ワークピース. したがって, それ は ない 推奨 もし あなた は 働く 下 とても きつい 次元 許容範囲.

もし あなた は 見ている のために の 代替 に 陽極酸化処理, あなた できる 考慮する 粉 コーティング として a 方法 に 仕上げる アルミニウム 製品, 与える 彼ら a 活気のある 色. もし a マット 仕上げる は 適切な のために あなたの 応用, そして あなた 必要 より長いです 耐久性 そして 保護 に対して 紫外線 色あせ, あなた できる 考慮する 申請中 ポリフッ化ビニリデン コーティング に あなたの アルミニウム 製品.

よくある質問

• どうやって しますか の アルミニウム 陽極酸化処理 プロセス 仕事?

の 陽極酸化処理 プロセス 改宗する の アルミニウム 表面 の中へ a 厚い, もっと 耐久性のある, そして もっと ユニフォーム 酸化物 層 を通して の 電気化学 プロセス. の 多孔質 構造 の の 結果として 表面 許可する のために 改善された ペイント そして 接着剤 ボンディング, メッキ 接着, 強化された 熱 散逸, そして 許可する のために 二次的な 注射 の 潤滑剤 そして 着色剤.

• 何 色 できる あなた 陽極酸化処理 アルミニウム?

あなた できる 成し遂げる ほとんど 色 による 使用して 染料 その間 の 陽極酸化処理 プロセス または による 絵画 その後 (e.g., に 成し遂げる a 純粋な 白 色).

そこには は a バラエティ の 方法 のために 陽極酸化処理 着色, 含む 電解 着色, 浸漬 着色, 積分 着色, そして 干渉 着色 (見る の 着色 方法 セクション). 可能 陽極酸化処理 色 含む 黒, 青, 青-グレー, 茶色, 金, グレー, 緑, オリーブ, ピンク, 赤, 紫, そして 黄色. いくつかの プロセス 生産する 色 それ は 紫外線-耐性のある. いくつかの プロセス 生産する 色 引き起こした による 光学 干渉 効果, そして いくつかの による ライト 散乱.

それ は 重要 に 注記 それ いくつかの 色 5月 必要とする 特別 化学薬品 試薬 そして もっと 複雑な 処理, それで 料金 そして 実現可能性 また 必要 に なれ 考慮された.

• 何 しますか クリア 陽極酸化処理 アルミニウム 見て のように?

クリアアルマイト処理されたアルミニウムは均一で透明なフィルムで、耐腐食性と耐摩耗性が向上しています。フィルムの色は、コーティングの厚さが増すにつれて、非常に明るい灰色から濃い灰色まで変化します。

透明陽極酸化アルミニウムは、金属の堅牢性とガラスのような半透明の品質を兼ね備えており、デザインと製造の世界に独特の美的かつ機能的な素材の選択肢を提供します。

• どのタイプの陽極酸化処理を選択すればよいですか?

ほとんどの機械加工部品はタイプII（または"従来の"）硫酸アルマイト処理とタイプIIIハードコートまたは"難しい"軍事仕様 ミル-広報-8625 に準拠した硫酸陽極酸化処理。タイプ I 陽極酸化処理では、ほとんど指定されない環境に優しくないクロム酸が使用されます。

最終製品がお客様の期待と要件を満たすように、酸化皮膜の厚さ、色、処理プロセス、関連する品質基準などの具体的な処理の詳細についてサプライヤーまたは専門技術者と話し合うことができます。

• アルミニウムの陽極酸化処理にはどれくらいの費用がかかりますか?

コストは、コーティングの厚さ、陽極酸化処理の種類、二次仕上げサービス、部品の形状、バッチ サイズによって異なります。

• 陽極酸化処理は摩耗しますか?

陽極酸化処理はアルミニウムのベース素材の一部であるため、耐久性に優れています。ただし、摩耗により劣化し、屋外に長時間さらされると色が薄れることがあります。タイプ Ⅲ ハード陽極酸化処理は、タイプ Ⅱ よりも色と耐摩耗性が長持ちします。