アルミ鋳造、鋳物、金型を一貫請負

アルミニウムは軽量かつ耐食性に優れることから、自動車部品や電子機器、建築資材など幅広い分野で採用されています。しかし、素地のままでは表面が損傷しやすく、耐久性や意匠性、さらには機能性に課題が残ります。そこで重要となるのが「表面処理」です。表面処理を施すことで、耐食性・耐摩耗性を飛躍的に向上させるだけでなく、カラーアルマイトや鏡面仕上げなど多彩な意匠を実現できます。

近年、グローバルな需給バランスの変動や環境規制の強化により、アルミ表面処理市場は年間約500億円（※国内推計）規模に成長しています。特に、自動車の電動化に伴う軽量化ニーズや、スマートフォンなど精密電子機器向けの高品質化要求が、硬質アルマイトや無電解ニッケルめっきなどの先進処理技術を後押ししています。一方で、処理コストやリードタイムの増大、化学薬品の廃液処理負担は多くの企業にとって大きな悩みの種です。

本稿では、アルミニウムの代表的な表面処理技術を幅広く紹介し、それぞれの特長と効果、さらには処理単価や納期目安を詳しく比較します。コスト削減と品質向上を両立させるためのポイントを整理し、製造業経営層や調達責任者の皆さまが最適な処理方法を選定する一助となれば幸いです。

アルミニウムは軽量で加工性に優れる一方、素地のままでは傷つきやすく、自然発生した薄い酸化被膜（約0.002 μm）では耐食性や耐摩耗性が不十分です。表面処理を施すことで、以下のような機能・性能向上が可能になります。

表面処理を選ぶ際には、製品の要求性能だけでなく、コストや納期、形状対応性、環境・規制面も総合的に勘案する必要があります。

これらを踏まえ、次節では代表的な処理方式ごとに、その特徴と適用ポイントを詳しく解説します。

アルマイト処理
アルミニウム素地に電解酸化を施し、人工的な酸化皮膜を生成する方法です。

化成処理（アロジン／アルサーフ／ダイレクトクロメート）
無電解で化学薬液に浸漬することで、皮膜を形成。薄膜（1～2 μm）ながら耐食性・接着性を向上させ、後工程の塗装や接着との親和性が高いのが特徴です。クロムフリー製品も出回り、環境規制対応にも貢献します 。

めっき各種
表面に金属を電解または化学反応で付着させる方法です。

塗装
樹脂塗膜を付与することで、耐食性だけでなく意匠性も大きく広がります。

研磨・バリ取り
表面の微細な凹凸やバリを除去し、平滑化する前処理的役割も担います。

各処理方式の代表的な単価レンジは以下の通りです（部品サイズやロット数量により変動）。

処理膜厚の増加分は、後工程での寸法公差管理や組み立てコストに直結します。

膜厚増加を考慮せずに設計すると、組み立て不良や再加工コストが発生するため、事前に仕様へ反映することが重要です。

一般的なリードタイム（前処理・後処理含む）は以下を目安としてください。受注量や設備の稼働状況により前後します。

特に、硬質アルマイトや厚膜処理では電解時間が長くなるため、納期に余裕を持ったスケジュール設計が望まれます。また、環境規制対応や廃液処理手続きが必要な場合は、別途1～2営業日のバッファを見込むと安心です。

自動車分野では、耐食性・耐摩耗性に加え、意匠性や軽量化ニーズが重視されます。例えば、アルミダイカスト製ギアボックスケーシングやシリンダーヘッドカバーには、硬質アルマイト（Type III）が多用されます。硬質アルマイトは膜厚20 μm以上で硬度HV300以上を実現し、耐摩耗性・耐食性を大幅に向上させるため、過酷なエンジンルーム環境でも優れた耐久性を発揮します。また、Type II（硫酸アルマイト）は外装パーツにカラーアルマイトを施し、ブランディングと防錆性を両立させるケースが増えています (Evident Scientific)。

ヒートシンクや筐体など、複雑形状部品においてはアルマイト処理や化成処理が基本です。特に、放熱性（輻射率）向上を狙うヒートシンクには、酸化皮膜によって黒色化した硬質アルマイトが用いられます。輻射率は未処理アルミの0.1前後から0.8以上に高まり、冷却性能が約20 %向上すると報告されています 。また、筐体のプリント基板金具には無電解ニッケルめっきが選ばれ、はんだ濡れ性や電磁波シールド性を付与します。

外装パネルや手すり、サッシなど建築用途では、長期耐候性や美観が求められます。酸性雨や海岸部の塩害にさらされる環境では、厚膜（10 μm超）のアルマイト処理が標準で、さらに粉体塗装を組み合わせることで30年以上の耐候性を実現します。事例として、ある高層ビル外装パネルでは、化成処理＋粉体塗装により20年以上メンテナンスフリーの実績があります (chemetallna.com)。

医療機器や食品機械、航空機部品など多様な分野では、特殊機能の付与がポイントです。

以上のように、用途や求められる機能性に合わせて、最適な表面処理を選定することが重要です。

表面処理に用いられる化学薬品には、六価クロムや重金属イオン、有機溶剤など環境負荷の高いものが含まれる場合があります。

これらの規制遵守のため、表面処理業者は薬液組成の見直しや排水処理設備の更新・共用化を進めており、環境規制対応コストが年々増加しています。

これらの施策を導入することで、廃液処理コストの削減と法令遵守を両立させ、持続可能な生産体制の構築が進んでいます。

アルミニウムの表面処理は、素材の軽量性と加工性を活かしつつ、耐食性や耐摩耗性、美観、機能性を大幅に向上させる重要な技術です。本稿で比較したアルマイト処理、化成処理、めっき、塗装、研磨・バリ取りの各方式は、それぞれにメリット・デメリットが明確に異なります。たとえば、硬質アルマイトは高い硬度と耐摩耗性を実現する一方でリードタイムとコストが増大しやすく、化成処理は低コストかつリードタイム短縮に寄与するものの、膜厚が薄いため目的に応じた選定が必要です。また、用途別に見ても、自動車部品や電子機器、建築資材など、求められる性能や形状、意匠性が大きく異なるため、最適な表面処理を単一で選ぶことは困難です。

企業が表面処理業者を選定する際には、以下のポイントを重視してください。

これらを総合的に検討することで、コスト削減と品質向上を両立し、持続可能な製造体制を実現できます。次のステップでは、実際の見積取得やサンプル試験を通じて、最適な表面処理業者とのパートナーシップ構築を進めましょう。

出典