CNC 加工性能を向上させる表面処理プロセスの革新

 表面処理耐食性、耐摩耗性、装飾性など製品の特殊な機能要件を満たすために、基材上に基材とは異なる性質の表面層を形成することです。一般的な表面処理方法には、機械研削、化学処理、表面熱処理、表面スプレーなどが含まれます。これらには通常、ワーク表面の洗浄、掃引、バリ取り、脱脂、スケール除去などのステップが含まれます。

1.真空メッキ

• 意味：真空めっきは、アルゴンガスを対象物に衝突させることにより、均一で滑らかな金属のような表面層を形成する物理蒸着現象です。
• 適用可能な材料:金属、硬質および軟質プラスチック、複合材料、セラミックス、ガラス（天然素材を除く）。
• プロセスコスト:ワークピースの複雑さと量によっては、人件費がかなり高くなります。
• 環境への影響:環境汚染は非常に少なく、スプレーによる環境への影響と同様です。

2.電解研磨

• 意味：電解研磨は、電流を使用してワークピースの表面から原子を除去する電気化学プロセスであり、それによって微細なバリが除去され、輝度が向上します。
• 適用可能な材料:ほとんどの金属、特にステンレス鋼。
• プロセスコスト:基本的に全工程が自動化されているため、人件費が非常に安くなります。
• 環境への影響:有害な化学物質の使用が少なく、操作が簡単で、ステンレス鋼の耐用年数を延ばすことができます。

3. パッド印刷工程

• 意味：異形物の表面に文字、図形、画像などを印刷できる特殊印刷です。
• 適用可能な材料:シリコンパッドよりも柔らかい素材 (PTFE など) を除く、ほぼすべての素材。
• プロセスコスト:金型コストと人件費が安い。
• 環境への影響:可溶性インク（有害な化学物質を含む）を使用しているため、環境に大きな影響を与えます。

 

4. 亜鉛メッキ工程

• 定義: 亜鉛の層合金鋼材の表面にコーティングを施し、美観と防錆効果を発揮します。
• 適用可能な材料:鋼と鉄（冶金的接合技術による）。
• プロセスコスト:金型コストは不要、サイクルは短く、人件費は中程度です。
• 環境への影響:鋼部品の耐用年数を大幅に延ばし、錆びや腐食を防ぎ、環境保護にプラスの効果をもたらします。

 

5. 電気めっきプロセス

• 意味：電気分解は、部品の表面に金属膜の層を付着させるために使用されます。
• 適用可能な材料:ほとんどの金属 (錫、クロム、ニッケル、銀、金、ロジウムなど) および一部のプラスチック (ABS など)。
• プロセスコスト:金型の費用はかかりませんが、部品を固定するための治具が必要であり、人件費は中程度から高額です。
• 環境への影響:大量の有毒物質が使用されており、環境への影響を最小限に抑えるために専門家の取り扱いが必要です。

 

6.水転写プリント

• 意味：転写紙上の着色パターンを水圧を利用して立体製品の表面に印刷します。
• 適用可能な材料:すべての硬質材料、特に射出成形部品と金属部品。
• プロセスコスト:金型コストがかからず、時間コストも低くなります。
• 環境への影響:印刷コーティングはスプレーよりも完全に塗布されるため、廃棄物の流出や材料の無駄が削減されます。

  

 

7. スクリーン印刷

• 意味：インクはスクレーパーで絞り出され、画像部分のメッシュを通って基材に転写されます。
• 適用可能な材料:紙、プラスチック、金属など、ほぼすべての素材に対応します。
• プロセスコスト:金型のコストは安いですが、人件費は高くなります（特に多色印刷）。
• 環境への影響:淡色のスクリーン印刷用インクは環境への影響が少ないですが、有害な化学物質を含むインクはリサイクルし、適時に廃棄する必要があります。

  

 

8. 陽極酸化処理

• 意味：アルミニウムの陽極酸化は、電気化学原理を使用して、アルミニウムおよびアルミニウム合金の表面に酸化アルミニウム皮膜を形成します。
• 適用可能な材料:アルミニウム、アルミニウム合金、その他のアルミニウム製品。
• プロセスコスト:水と電気の消費量が多く、機械の熱消費量も多くなります。
• 環境への影響:エネルギー効率は優れておらず、アノード効果により大気のオゾン層に有害なガスが発生します。

 

 

9. 金属のブラッシング

• 意味：ワークの表面に研削によりラインを形成する装飾的な表面処理方法です。
• 適用可能な材料:ほぼすべて金属素材です。
• プロセスコスト:方法と装置は簡単で、材料の消費量は非常に少なく、コストは比較的低いです。
• 環境への影響:表面に塗料や化学物質を一切使用していない純粋な金属で作られており、防火および環境保護の要件を満たしています。

  

 

10. インモールド加飾

• 意味：印刷したフィルムを金型に入れ、成形樹脂と合わせて全体を形成し、固化させて完成品となります。
• 適用可能な材料:プラスチックの表面。
• プロセスコスト:必要な金型は 1 セットだけなので、コストと作業時間を削減し、高度に自動化された生産を実現できます。
• 環境への影響:グリーンで環境に優しく、従来の塗装や電気メッキによる汚染を回避します。

  

 

これらの表面処理プロセスは工業生産において重要な役割を果たし、製品の美観と性能を向上させるだけでなく、パーソナライズされたカスタマイズと環境保護に対する消費者の要求にも応えます。適切なプロセスを選択する際には、材料、コスト、生産効率、環境への影響などの複数の要素を総合的に考慮する必要があります。