アルマイト処理とは？硬質アルマイトとの違いと用途を解説
アルマイト処理とは？硬質アルマイトとの違いを本質から理解する
「アルマイト処理とは何か」「硬質アルマイトとの違いはどこにあるのか」。設計や購買の現場でこの疑問が生じる背景には、単なる名称の違いではなく、耐久性・寿命・コストに直結する性能差があります。
アルマイト処理は、アルミニウム表面に人工的な酸化皮膜を生成する表面処理技術です。一方、硬質アルマイトはその中でも皮膜を厚く・硬く形成する特殊仕様を指します。本記事では原理・数値差・用途別選定基準まで体系的に解説します。
アルマイト処理の基礎原理
電解酸化による皮膜形成
アルマイト処理は硫酸などの電解液中でアルミを陽極にし、電気を流すことで表面に酸化アルミニウム皮膜を形成します。この皮膜は自然酸化膜よりもはるかに厚く、均一で緻密です。
皮膜の構造
| 層構造 | 特徴 |
|---|---|
| 多孔質層 | 染色可能・封孔処理で耐食性向上 |
| バリア層 | 母材に密着・電気絶縁性を持つ |
この多孔質構造により染色が可能であり、建材や意匠部品にも広く使用されています。
硬質アルマイトとの違い
皮膜厚の違い
- 通常アルマイト：5〜25μm
- 硬質アルマイト：30〜60μm以上
最大の違いは皮膜厚です。硬質アルマイトは低温・高電流密度で処理し、厚膜を形成します。
硬度の違い
通常アルマイトの硬度はHv200〜400程度ですが、硬質アルマイトではHv400〜600以上に達します。これは工具鋼に匹敵する硬さです。
耐摩耗性・用途の違い
| 項目 | 通常アルマイト | 硬質アルマイト |
|---|---|---|
| 主目的 | 耐食性・意匠性 | 耐摩耗性・摺動性 |
| 代表用途 | 建材・筐体 | シリンダー・治具 |
| コスト | 比較的低い | 高い |
なぜ違いを理解する必要があるのか
選定を誤ると、摩耗部品に通常アルマイトを採用して早期摩耗が発生したり、意匠部品に硬質を使って過剰コストになる可能性があります。
例えば摺動部品の材料選定については、「アルミ合金の種類に関して解説」で詳しく解説しています。材料特性と表面処理は切り離せません。
処理条件の違い
通常アルマイト： 温度 15〜25℃ 電流密度 1〜2A/dm² 硬質アルマイト： 温度 0〜5℃ 電流密度 2〜5A/dm²
低温処理により溶解を抑え、緻密で厚い皮膜を形成します。
用途別選定フロー
1. 摩耗負荷の有無を確認 2. 屋外使用か屋内使用か確認 3. 寸法公差への影響を検討 4. コスト許容範囲を算出
高荷重摺動部なら硬質、装飾・防食目的なら通常アルマイトが基本です。アルミ切削との組み合わせについては、「アルミ切削加工に関して解説」で詳しく解説しています。
よくある質問
まとめ ― 本質は目的の違い
アルマイト処理とは防食・意匠を目的とした酸化皮膜処理であり、硬質アルマイトは耐摩耗を目的とした厚膜仕様です。違いは単なる名称ではなく、設計思想の違いです。
用途と負荷条件を明確にし、過不足ない処理を選択することが、コストと耐久性を両立させる最短ルートとなります。
