ケミカルフィルムとは？仕上げ工程、種類、用途

化学皮膜仕上げ

化学皮膜処理またはクロメート処理は、Alodine®、Iridite®などのブランド名で知られています。多くの場合、メーカーはこれを次のように呼んでいます。 アロジンコーティング 一般的には、主にアルミニウム部品の仕上げ加工に使用されます。

化学皮膜の薄いバリアが下地の部品を腐食や劣化から保護し、耐久性を高めます。主に 航空宇宙・防衛分野、 他の多くの産業でも、化学皮膜コーティングが好まれている。 

この記事では、化学膜とは何か、その種類、製造プロセス、用途、そして利点について解説します。 

 

ケミカルフィルムとは何ですか？ 

化学膜コーティング

化学皮膜処理、イリダイト処理、化学変換処理、またはアロジン処理はすべて、アルミニウム部品の特殊な表面仕上げまたは処理を指します。また、接着剤、塗料、または特定の美観仕上げのための表面下地処理工程でもあります。 

要するに、「化学フィルム 化学処理によって形成される薄い保護バリアは、表面の酸化や腐食を防ぎます。0.25～1μmの薄層に形成された六価化合物は自己修復性を持ち、下地の基材との間にバリアを形成することで、湿潤環境下での腐食を防ぎます。一方、三価化合物コーティングは自己修復能力がほとんど、あるいは全くありません。

このが、 表面 フィニッシング 主にアルミニウム合金に使用されますが、亜鉛、チタン、マグネシウム、その他いくつかの材料にも適用できます。 

化学皮膜コーティングは、航空機部品、電子機器筐体、自動車エンジンおよび車体部品、人工衛星、船舶用ハードウェアなどに幅広く使用されています。 

 

化学フィルムコーティングの種類

化学皮膜コーティングには、以下のように定義される4つのタイプがあります。 ミルDTL 規格。これには、MIL-DTL-5541 タイプI、タイプII、クラス1A、およびクラス3が含まれます。 

化学皮膜コーティングの種類について、さらに詳しく見ていきましょう。 

タイプIまたは六価クロムコーティング 

タイプI化学皮膜は、皮膜層に六価クロム化合物が存在するかどうかに基づいて分類されます。タイプI皮膜の外観は、光沢のある金色から黄色まで様々です。 

タイプIの化学化成皮膜は最も耐腐食性に優れており、防衛産業や航空宇宙産業で好まれています。しかし、有毒化学物質を放出する可能性があるため、環境に有害です。 

タイプIIまたはヘックスフリー 

タイプII化学皮膜は、六価クロムを三価クロム（Cr3+）またはジルコニウムとチタンに置き換えたものです。六価クロムを含まないため、より環境に優しいと言えます。  

この種の化学コーティングは、透明で淡い虹色、または青色の外観を呈します。膜厚は薄く、耐腐食性は劣りますが、過酷な環境にも適しています。 

クラス1Aコーティング 

このタイプのコーティングは、濃い金色から茶色の外観を持ち、最小限の環境負荷で最大限の防錆効果を発揮します。航空機の外装部品、産業機械、船舶用機器などに使用されています。

クラス3コーティング

これは厚さ約0.1～0.3μmの薄い化学皮膜コーティングで、下地材料の電気伝導性を維持するのに役立ちます。電気コネクタ、回路筐体、接地パネルなどに優れた耐食性を提供します。

 

化学フィルムの共通仕様 

アルミニウムの化学皮膜処理またはクロメート化成処理には、いくつかの仕様があります。 MIL-DTL-5541およびAMS-2473 これらは最も一般的な仕様です。これらの仕様は、完成部品の望ましい品質と性能を保証するために非常に重要です。 

一般的な仕様は次のとおりです。

1. MIL-DTL-5541
2. MIL-C-81706
3. ASTM B449
4. AMS 2473
5. AMS 2474
6. AMS-C-5541
7. BS EN 12487
8. ISO 8081

化学フィルムプロセスはどのように機能するのですか？

化学膜プロセス

化学変換コーティングまたは化学皮膜処理プロセスは、洗浄、表面処理、変換コーティング、および最終すすぎから構成される。 

ケミカルフィルムの貼り付け手順を詳しく見ていきましょう。

1. 部品の洗浄 

まず、部品を徹底的に洗浄し、破片、汚れ、油、グリースなどを除去します。目的は、表面に製造時の残留物が一切残らないようにすることです。 

2. 表面処理

表面処理は化学皮膜コーティング工程において最も重要なステップであり、皮膜の密着性、接着品質、仕上がり、耐久性に直接影響を与える。

• アルカリ洗浄: アルカリ性洗剤を使って部品を洗浄してください。 
• エッチング： 化学反応を妨げる可能性のある合金金属や合金を除去するために、酸性またはアルカリ性の溶液を使用してください。 
• すすぎ： エッチング後、適切な洗浄液で部品を洗浄してください。 

3. 化成皮膜の塗布 

次に、部品をコーティング溶液に浸漬する方法は、バレル処理とラック処理の2種類があります。 

• • ラック処理: この方法は、基板を金属製のラックに吊り下げたり取り付けたりして、コーティング溶液に浸漬するものです。ラック処理は、複雑な部品や大量生産に適しています。 
  • 樽加工： 基板を溶液の入った容器に浸し、その後、所定の時間、容器を低速で回転させる。 

4．最終すすぎと乾燥 

一度 クロメート化成皮膜 工程が完了したら、部品を溶液の入った容器またはラックから取り出します。次に、温水ですすいで化学物質の残留物を取り除き、乾燥させてから梱包してください。

 

化学フィルムの様々な産業分野への応用 

化学フィルムの応用

化学皮膜は、航空宇宙、防衛、自動車、電気機器、船舶用機器など、さまざまな産業において、アルミニウム（およびその他のいくつかの金属）部品の仕上げに使用されます。さらに、防衛および航空機製造においては不可欠な存在です。

航空宇宙産業アルミニウム部品のクロメート化成処理は、湿度、高温、風圧、その他の過酷な環境下で腐食防止効果を発揮します。例えば、 風向制御面、構造ブラケット、および航空電子機器ハウジングの仕上げ。

『Brooklyn Galaxy』のために、倪氏はブルックリン美術館のコレクションからXNUMX点の名品を選び、そのイメージを極めて詳細に描き込みました。これらの作品は、彼の作品とともに中国ギャラリーに展示されています。彼はXNUMX年にこの作品の制作を開始しましたが、最初の硬貨には、当館が所蔵する 防衛アプリケーション化学皮膜アルミニウムは、外部環境に対するバリアを提供し、塗料の密着性を向上させ、部品の信頼性を高めます。例： レーダー筐体、軍用車両部品、および弾薬。 

さらに、以下の表は、自動車、船舶、電気、産業機械、および消費財分野における化学フィルムの用途を概説しています。 

業種	なぜケミカルフィルム／アロダインなのか？	用途
自動車	高い耐腐食性と電気的接地	トランスミッションケース、ブラケット、サスペンション部品、アルミホイールなど。
船舶	海水や過酷な海洋環境に耐える	デッキ金具、留め具、船体金具、およびアルミニウム製構造手すり
電気・電子	薄膜は酸化に強く、導電性も備えている。	EMI/RFIシールド、ヒートシンク、接地パネル、筐体
産業機械	塗装時の密着性を向上させ、工業機械部品の耐久性を高めます。	軽量機械フレーム、取り付けブラケット、コンベア部品、および工具筐体
消費財	腐食防止と、美しい塗装・コーティングのための下地	アルミ製家具、カメラ本体、ノートパソコン／PC筐体、照明器具、家電製品の筐体

 

化学皮膜／アロジンクロメート化成皮膜の利点

アルミニウムにクロメート化成処理を施すことには、耐食性、密着性の向上、加工速度の向上、寸法安定性、導電性、指紋の付着防止など、いくつかの利点がある。 

次に、これらの利点を詳しく見ていきましょう。 

• カラーバリエーション: アロジンコーティング、または化学皮膜は、幅広い色域を提供し、望ましい美観を実現することを可能にする。
• 付着力： この薄い層は、後続のコーティングや塗料の密着性を向上させます。
• 迅速なプロセス: 電気めっきなどの方法と比較して、化学変換はより速く、より安価である。 
• 寸法安定性： 膜厚はミクロン単位であるため、製造部品の寸法精度には影響しない。
• 耐腐食性： この化学皮膜コーティングは、海洋環境や過酷な使用環境においても、高い耐腐食性を発揮します。 
• 導電率： 薄膜は、基板本来の電気伝導率と熱伝導率を維持する。 
• 指紋を防ぎます： 柔らかいアルミニウム合金に触れた際に、指紋がつきにくい。 

 

ケミカルフィルムの色バリエーションにはどのようなものがありますか？ 

アロダインカラー

これまで化学フィルムの性能、プロセス、信頼性、利点について説明してきましたが、次にその色のバリエーションを見ていきましょう。

化学皮膜仕上げのカラーバリエーションには、 透明、虹色の黄色、灰色、黄褐色、金色結果として、部品の表面全体にわたって、色の種類に関係なく、外観は均一に保たれる。

• クリア： 透明またはわずかに青みがかった色をしている。導電性と精度が重要で、適度な耐食性があれば十分な場合に好まれる。
• 虹色に輝く黄色： 虹のような色合いを持つ黄色で、汎用的な用途に使用されます。
• グレー： この化学フィルムの色は、くすんだ灰色、または銀色のマットな仕上がりが特徴です。
• 黄褐色： 濃い黄色に茶色がかった色合いになります。厚みが増すため、黄褐色の皮膜は耐食性を向上させます。
• ゴールデン： 均一で豊かな金色を呈し、保護と美観の両方の目的で使用できます。

装飾品に化学皮膜コーティングを使用する場合、陽極酸化処理や他の仕上げのような鮮やかな美観は得られないかもしれません。しかし、多くの用途で使用される後続の塗装や二次コーティングの優れた下地材として機能します。 板金表面仕上げ. 

 

化学皮膜コーティングに適した材料はどれですか？

化学皮膜、またはアロジンクロメート化成皮膜は 主にアルミニウムとその合金に使用されるしかし、マグネシウム、亜鉛、ベリリウム、カドミウムなどの他の金属とも互換性があります。

この処理は表面での特定の化学反応を必要とするため、鉄系金属や合金には適していません。なぜなら、この反応は不動態化された金属でのみ可能だからです。

化学膜プロセスで使用できる金属のリストを見てみましょう。

• アルミニウム(Al): 高い互換性を持ち、MIL-DTL-5541規格に準拠した加工が可能です。
• マグネシウム (Mg): 互換性はあるが、特別な前処理と入浴剤の配合が必要となる。
• 亜鉛（Zn）： 適合性があり、酸化を軽減します
• カドミウム（Cd）： カドミウムメッキ表面との互換性があり、腐食防止効果が向上します。
• ベリリウム： クロム酸塩処理は使用が限定的であり、厳格な工程管理と安全対策が必要となる。

 

化学変換コーティング技術

クロメート処理技術

スプレーコーティングと化学浸漬は、製造品に化学皮膜を形成するために使用できる主な化学変換コーティング技術の2つです。 

これらの技術は、接着剤を吹き付けたり浸漬したりするような方法とは異なり、制御された化学反応によって基材と一体化した化学膜を形成する。 

スプレーコーティング

特殊なノズルを通して、霧状の処理液が対象表面に噴霧されます。大型部品にも適しています。Bodaでは、自動噴霧コーティング装置を使用して化学膜を塗布しており、噴霧圧力をより正確に制御し、均一なコーティングを実現しています。

化学薬品浸漬

化学浸漬法、または浸漬コーティング法とは、基材を一定時間、処理液に完全に浸漬する処理方法です。この方法により均一なコーティングが得られ、複雑な形状の部品にも適しています。

 

化学皮膜コーティングに影響を与える要因 

フィルムの表面への密着性、塗膜厚、耐久性、および全体的な品質は、主に表面処理と工程管理に依存します。 

一般的な影響要因としては、基板材料、材料の純度、表面のエッチングと洗浄、および化学膜の種類が挙げられる。

これらの要因をさらに詳しく見ていきましょう。 

• 基板材料： アルミニウム合金との相性が最も良く、他の金属では品質が劣る可能性があります。
• 金属純度: 鉄合金やその他の不純物の存在は、膜の品質を低下させる。 
• エッチング： 表面が適切にエッチングされていない場合、酸化物残留物が残り、コーティング工程に影響を与える可能性があります。
• フィルムの種類: MIL-DTL-5541規格のタイプIはより厚い塗膜を形成するのに対し、クラス1Aとクラス3ははるかに薄い塗膜を形成する。 

 

化学皮膜コーティングを施した部品に陽極酸化処理を施すことは可能ですか？

化学皮膜でコーティングされたアルミニウム部品に陽極酸化処理を施すことができます。その層は電解液に溶解します。 一般的な慣習ではない 製造業においては一般的ではないが、いくつかのケースでは依然として適用可能である。

性能要件と希望する外観に応じて、陽極酸化処理と化学変換皮膜のいずれかを選択できます。 

化学皮膜処理の代わりに陽極酸化処理を用いるべき場合：

• 部品表面に最大100µmまでのより厚いバリアが必要な場合は、それが可能です。
• 高摩擦用途で使用される部品 
• 表面硬度が性能に影響する場合
• 装飾品にもっと魅力的な美観が必要な場合は 

 

Boda社製の高品質で耐久性に優れた化学皮膜コーティング

Bodaでは、アルミニウム部品に0.25～1µmの厚さで均一に化学皮膜をコーティングする自動アロジンコーティング装置など、広範な表面処理設備を備えています。 

現場の声を力強いメッセージへ。 アロジンコーティングサービス AS9100認証を取得しており、MIL-DTL-5541規格に準拠しています。さらに、当社の品質管理手順は、表面粗さ測定やその他の試験を通じて、仕上げ品質を保証しています。

さらにご質問がある場合は、お問い合わせいただくか、お見積もりをご希望の場合はデザインをアップロードしてください。

 

まとめ

総じて、化学皮膜またはアロジンコーティングは、費用対効果が高く、耐久性、耐腐食性、そして美しい仕上がりを求める場合に優れた表面処理方法です。また、接着性塗料や二次コーティングも可能です。一方、摩擦面、化学物質への曝露、厚い保護層を必要とする用途には適していません。

化学皮膜コーティングにおけるクロメート処理は、正確な工程計画、セットアップ、実行、および品質管理手順を必要とするため、サービスを外部委託する際には、高度な設備を備えた経験豊富なメーカーを選ぶことを検討してください。 

 

よくあるご質問

化学皮膜処理と陽極酸化処理は同じものですか？

いいえ、化学皮膜処理と陽極酸化処理は別物です。陽極酸化処理は電気分解によって厚い酸化皮膜を形成するプロセスですが、化学皮膜処理は化学変換プロセスです。

化学皮膜はめっきとみなされますか？

化学皮膜は、従来のめっきや電気めっきとは異なります。化学反応によって形成される化成皮膜です。 

クロメート処理と化学皮膜処理の違いは何ですか？

これらは同じもので、どちらも化学変換処理を指します。「クロメート」はクロム化合物を含むコーティングのより広い意味を持つ用語であり、「ケミカルフィルム」は一般的な業界用語です。