アルマイト加工した際の、処理後の寸法変化って、どれぐらい変わりますか！？

お客様からたまに聞かれるのですが、
「アルマイト加工した際の、処理後の寸法変化って、どれぐらい変わりますか！？」と・・・

切削など、アルミニウムを機械加工して寸法が図面の公差範囲にある状態で、アルマイト加工を依頼した場合に、アルマイト工程中でアルミニウムの寸法がどのように変化していくのかがアルマイト後の、寸法精度に影響を与えます。

ですので、機械加工する際に、アルマイトでの寸法変化量を把握して切削加工する必要があります。

アルマイトの寸法変化は、めっきとは違いアルマイト皮膜を10μm生成させたからといって、10μm変化するわけではないのです。

1.めっきの場合の寸法変化

めっきの場合は、素材に10μmの皮膜を生成させると、下記のように10μm素材が大きくなります。

※画像をクリックすると拡大します。

これは、聞けばすんなりと理解できる寸法変化度と思います。

2.アルマイトの場合の寸法変化

アルマイト皮膜は、理論上、指定膜厚の半分が素材に浸透するように生成し、残りの半分が素材より成長し、大きくなる方向へ生成します。

下記の図が、その変化になります。

※画像をクリックすると拡大します。

しかし、アルマイトの寸法変化が理解しにくいのは、これだけではないのです。

3.エッチングによる寸法変化

アルマイト工程には、「エッチング」と言うアルカリ液でアルミニウムを溶解させながら、表面の自然酸化膜を除去する工程があります。この工程でアルミニウムを溶解させるため、ここでも寸法変化が発生します。

弊社の「エッチング」工程は、液温・濃度・時間を管理し、厚み方向で1/100mmを溶解させるように設定されており、この時点で、お客様からお預かりした切削加工品の寸法よりも素材は小さくなります。

※画像をクリックすると拡大します。

この状態から、「2.アルマイトの場合の寸法変化」が起こるわけで、各工程でアルミ素材が、どのように溶けて寸法が変化するのかを把握していないと、図面に記載されている公差内に入るようにすることが困難になってきます。

※画像をクリックすると拡大します。

4.化学梨地による寸法変化

化学梨地工程でも、「エッチングによる寸法変化」と同様のことが起こりますが、化学梨地の液は、寸法変化が小さいものを使用しているため、厚さ方向で5/1000mm程度の変化で済みます。

ただし、アルマイト工程では、エッチング工程の後に化学梨地が行われるため、この場合、エッチングで1/100溶解し、化学梨地で5/1000溶解されます。
よって、素材寸法よりも、1.5/100の素材減少が起こります。

アルマイト工程では、素材の溶解と皮膜の生成により寸法の増減が起こりますので、アルマイト加工業者と打ち合わせをして事前に寸法の確認をおこなっておくことをオススメします。

5.動画で解説しています。

アルマイト皮膜厚さがなぜバラツクのか？

陽極酸化の概要と利点・欠点

アルマイト外観に影響するアルミニウム材料の注意点