陽極酸化アルミニウムは、その特性、耐食性、輝く仕上げで評価されています。これに加えて、アルマイトの驚くべき点は、アルマイト処理中に着色できることです。そのため、使用するアルミニウムにはカラフルな種類があります。この記事では、アルマイトのカラーチャート、アルマイトの色の種類、コストなど、アルマイトの色に関するすべてを学びます。
アルマイトとは？
陽極酸化アルミニウム は、電気化学的処理を経て、より硬く、より厚く、より装飾的な皮膜を形成する。この処理により、金属の表面にアルミニウム酸化物からなる層が形成され、着色染料層の形成が可能になる。そのため、アルミニウムはさまざまな色に染められる。
カラーアルマイトとは？
これは、アルミニウムの陽極酸化処理中にアルミニウムに色を与える手順です。アルミニウムは、黒、金、ブロンズ、虹の原色まで、ほとんどすべての色合いで陽極酸化着色することができます。最終的に生成される層は不透明で浸透性があるため、染料や金属塩を形成して耐久性のある色にすることができます。
陽極酸化アルミニウム着色の完全なプロセス
アルマイトの着色プロセスは、アルミニウムの表面に自然に形成される酸化皮膜を改善するためにいくつかの段階を経て行われる。
1.洗浄と前処理
陽極酸化処理では、アルミニウムの表面を徹底的に洗浄し、表面に付着した油分、汚れ、その他の余分な物質を取り除く必要があります。このステップにより、アルミニウム製品の表面に存在する可能性のある陽極酸化の欠陥を最小限に抑え、最良の仕上がりを実現することができます。前処理方法には次のようなものがあります：
- アルカリ洗浄： 表面を洗浄し、油脂やその他の表面皮膜の影響を破壊する。
- エッチング： アルミニウムを高濃度の水酸化ナトリウムに浸し、表面の粗さを減らして、平らでくすんだ外観にします。この工程は、アルマイトの形成表面を向上させるのに役立つ。
2.デスマット
エッチングが完了すると、洗浄すべき表面には必ずアルミニウムのヤニのようなものが残る。このスマットは、デスマット浴（多くの場合、硝酸または硫酸）によって除去することができ、スマットのない滑らかな仕上げが可能になります。銅やシリコンのような合金を使用する場合、エッチング後の構造に傷をつけるため、この工程は重要です。
3.電解酸化または陽極酸化
ここでアルミニウムは、硫酸を好む酸性電解質溶液に浸漬される（II型陽極酸化）。アルミニウムを陽極とし、陰極を通常鉛またはアルミニウムとする溶液に電流を流します。
さらに、電気化学的プロセスにより、電解液中の酸素イオンがアルミニウム表面に析出し、厚く多孔質の酸化アルミニウム層が形成される。アノード層は
- 多孔質： 染色や着色を可能にする。
- 耐食性： 処理されていないアルミニウムよりもはるかに耐性がある。
- 厚みをコントロール： 厚さはアルマイトのパラメータに依存します。装飾アルマイトでは0.5ミクロンから25ミクロンまで、硬質アルマイトでは150ミクロンまで変化します。
4.カラーリング
アルマイト処理によって表面に多孔質の酸化アルミニウム層が形成されると、着色する準備が整います。アルマイト処理中に色を付けるには、いくつかの方法があります：
A.積分カラーリング
これは、アルミニウムを陽極酸化する過程で色を導入することができる方法である。有機酸と金属塩の酸化反応によって発色する。ブロンズ、ブラック、ゴールドなど、より深みのあるメタリックな色に発色します。
B.電解着色：二段階プロセス
陽極酸化処理されたアルミニウムは、陽極酸化処理後に電解質浴、すなわちスズ、コバルト、ニッケルを含む金属塩に浸される。その後、電流が溶液を通過することを可能にし、金属粒子を酸化層の細孔に堆積させるのに役立ちます。そのため、ブロンズやブラックからシャンパンまで、様々な色を作り出すことができる。
C.有機染色
この工程では、アルマイトを着色した浴槽に浸し、酸化皮膜の孔に入り込ませる。染色によって得られる色の範囲は広い。青、赤、緑、黄色、その他多くの色など、目立つ色を提供します。アルマイト加工時に気孔に染み込み、深みのある均一な色を出す。
D.干渉色
干渉着色は、陽極酸化表面に金属酸化物を析出させ、光波が干渉する活性層を生成することを含むため、より複雑である。その結果、干渉模様のような金色、青色、緑色などの深い色調を持つ虹色またはメタリック効果が得られる。
5.シーリング
最後に、アルマイトの気孔を塞ぐために、表面を透明なシーリング剤で密閉する。シーリングにはいくつかの方法がある：
- 温水シーリング： 最も一般的な方法は、約95℃～100℃の沸騰水中で着色アルマイトを加熱することである。熱によって気孔が開き、水分を取り込みますが、一旦水分が気孔に取り込まれると、気孔は膨張して閉じます。
- コールド・シーリング： これは、フッ化ニッケルまたはコバルト塩を使用するオプションのある浴にアルマイトを置くプロセスです。フッ化ニッケルやコバルト塩を使用するオプションがあります。
- 中温シーリング： ホット・シールとコールド・シールの技術を組み合わせることで、アルマイト表面の最終的な外観をよりよくコントロールすることができる。
シーリングはまた、アルミニウムの磨耗や紫外線の影響による色あせ、その他の外的要因による劣化を抑え、色を長持ちさせます。
6.すすぎと乾燥
シーリング後、アルマイトをきれいな水で洗い、完全に乾燥させます。洗浄後は、仕上げ面に水垢や跡がつかないよう、表面を適切に乾燥させる必要があります。
アルマイトを着色するさまざまなテクニック
ここでは、アルマイトを着色する主なテクニックを紹介します：
- インテグラル・カラーリング アルマイト処理では、プロセス中に使用される有機酸や金属塩によって色が変わる。ブロンズや黒などの色を作り出すが、ほとんどは暗いメタリックな色合いを与える。
- 電解着色： 錫やコバルトのような金属染料を陽極酸化層に析出させ、ブロンズ、ブラック、シャンパンなどの色を作り出す陽極酸化処理のひとつ。
- オーガニック染色： アルマイトを染料浴に浸すことで、赤、青、緑など、鮮やかな色を選ぶことができる。
- 干渉色： 金属酸化物は、金、青、緑などの干渉色を伴って沈殿する。
- コンビネーションカラーリング： これには染色や特殊な電極法、つまり好ましい色合いや多層的な色合いを出すための電解着色も含まれる。
アルマイトの色を変えることはできますか？
はい、アルマイトを再加工し、新しい色にすることは可能です。しかし、そのためにはまず既存のアルマイト皮膜を剥がさなければなりません。これは主に、化学的な剥離、機械的なサンディング、再アルマイト処理によって達成されます。しかし、これは材料の機械的特性に問題を引き起こすため、必要な場合にのみ利用されます。
陽極酸化アルミニウムの着色に使用される酸
アルマイトの着色にはいくつかの酸が使われ、それぞれに利点がある：
- 硫酸（タイプII）： 最も一般的に使用されるアルマイト酸で、ほぼすべてのアルマイト色とそれに付随する用途をカバーする。
- クロム酸（タイプI）： 細身でありながら耐食性に優れた酸化皮膜は、航空宇宙工学に応用されている。
- リン酸： 装飾用コーティングの光輝性ディッピングプロセスへの適用に有用。
- 有機酸： 硫酸を使用して特定の色合いや光沢を出すのに適している。
- シュウ酸： 自動車を黄色や金色に塗装することで有名。
アルマイトの色を選択する際の主な考慮事項
アルマイトの色を選ぶ際には、以下の点を考慮してください：
- アプリケーション アルミニウムはどこで使用されますか？屋外で使用する場合は、紫外線に対する安定性が必要です。
- 耐久性がある： タイプIIIのアルマイト処理では「頑丈な」用途には不十分な場合があり、より硬い表面にはタイプ50のアルマイト処理や他の種類のアルマイト処理が必要になる場合がある。
- 美的アピール： 色は、特定の製品に関連するデザインやブランディングと調和するものでなければならない。
- 環境暴露： 色あせには照明と気候が重要な役割を果たす。
- コストだ： アルマイトの工程が異なるか、いずれかの色の使用頻度が低いため、価格が異なる。
アルマイト処理された部品の色が思っていたものと違う場合は？
アルマイトの色を反転させたい場合、化学エッチング液を使ってアルマイト層を剥がす方法があります。もう1つの方法は、表面を機械的にこすって、未加工のアルミニウムが透けて見えるようにする方法です。アルマイト層はアルミニウムから取り除かれ、再び好みの色にアルマイト処理されます。
アルマイト着色のメリット
アルマイト着色の長所は以下の通り。
- 耐久性がある： これらのコーティングは、腐食性要素からのより良い保護と傷からのより良い保護を提供する。
- 美的アピール： 多くの場合、さまざまな色と仕上げがある。
- UV耐性： グリーンやその他の色の生地は、日光にさらされても発色しにくく、色あせしにくい。
- 環境に優しい： また、アルマイト処理は塗装よりも有害化学物質が少なく、アルミニウムの表面を保護する方法としても優れています。
- 表面硬度の向上： アルマイト加工されたアルミニウムは、通常のアルミニウムよりも硬い。
アルマイト着色の欠点
以下はアルマイト着色の短所である。
- コストだ： カラーアルマイト処理は、単純アルマイト処理に比べてコストがかかる。
- 限定カラーパレット： これは、必要な色や、明るい白や特定の淡い色合いを希望する場合によっては、難しいことかもしれない。
- 表面の凹凸： アルマイト処理後は、アルミニウムに存在するわずかな欠陥が増幅される可能性があります。
- カラーバリエーションの可能性： ロットの色が若干異なる場合があります。
- コンプレックスの除去： 再陽極酸化処理には時間がかかり、アルミニウム部品の表面にも悪影響を及ぼす。
様々な種類のアルミニウム陽極酸化着色
アルマイト処理には次のような種類があります；
- ナチュラル／クリア・アルマイト： アルミニウムの外観を保ちながら、耐久性を向上。 クリアアルマイト のページで詳細をご覧ください。
- ブロンズ・アルマイト： 建築プロジェクトによく使用され、その外観は豊かな金属の反射がある。
- ブラックアルマイト： 電子機器や自動車部品の特徴を備え、トレンディな展望を提供している。 黒アルマイト のページをご覧ください。
- ブライト・アルマイト： 通常、ブレージング・ディッピング法で仕上げられ、輝きのある、あるいは光り輝く反射面を提供する。
- 二段階陽極酸化処理： アルミニウムに陽極酸化処理を施した後、染色とシーリング処理を施し、カラフルな色彩を実現。
もし特殊なアルマイト表面仕上げが必要なアルミ部品があれば、ご連絡ください。
アルマイトのコストは？
アルマイトのコストは、アルマイトの種類、アルミ部品のサイズ、色によって異なります。平均して、アルマイト処理は1平方フィートあたり$2から$10の間に設定されます。
アルマイト着色チャートと見積もり費用
それでは、アルマイトの着色チャートと見積もり費用をご覧ください；
| カラー | 申し込み | コスト範囲（1平方フィートあたり） |
| ナチュラル（クリア） | 産業、自動車、建設 | $2 - $5 |
| ブラック | エレクトロニクス、自動車、航空宇宙 | $3 - $6 |
| ブロンズ | 建築、消費財 | $4 - $7 |
| ゴールド | ジュエリー、装飾金物、建築 | $5 - $8 |
| レッド | 家電、自動車 | $4 - $7 |
| ブルー | 航空宇宙、海洋、消費財 | $4 - $7 |
| グリーン | ミリタリー、アウトドア用品 | $5 - $8 |
| カスタムカラー | 高級消費財、デザイン要素 | 異なる（複雑さによる） |
アルマイト着色の用途
そこで、さまざまな産業におけるアルマイト着色の重要な用途をいくつか紹介しよう；
- 建築： ドアや窓の敷居、カーテンウォール、装飾ストリップに使用。
- 自動車： アルマイト処理は、トリムや外装部品として広く使用されている。
- エレクトロニクス： アルマイトカラーは、電話やコンピューターなどの機器に組み込まれている。
- 航空宇宙 飛行機のデザイン上の特徴や運用上の要素として活用されている。
- 消費財： 陽極酸化アルミニウムは、衣類用アイロン、調理器具、テーブルや椅子などの住宅設備など、ほとんどの家庭用品に使用できる。
結論
結論として、アルマイト処理は高い耐久性と汎用性を表し、さまざまな分野で商業的に有用なあらゆる色を可能にします。アルマイト加工のプロセス、様々な色、色選びで考慮すべき要素についての知識は、正しい仕事をする上で役に立つでしょう。そこでこの記事では、アルマイトの色に関する完全なガイドを提供します。
よくある質問
Q1.アルマイト処理は家庭でもできるという話がありますが、本当ですか？
たしかに、それを正しく行い、見栄えを良くするためには、特定の道具やその他のものが必要だ。
Q2.アルマイト製品の寿命はどのくらいですか？
陽極酸化アルミニウムは、シーリングを施さなければ、色あせや腐食することなく約20～30年使用できる。
Q3.アルマイト処理は環境にやさしいのですか？
しかし、アルマイト処理は、使用する化学物質の毒性が低いため、他のすべてのコーティング処理よりも環境に優しいと考えられている。
Q4.アルマイトの溶接はできますか？
しかし、溶接開始前にアルマイト層を保護する必要があり、溶接後にアルマイト層の再形成が必要になる可能性がある。
Q5.アルマイトの上から塗装できますか？
ええ、でも塗装する前に、塗装する素材の表面をよく洗浄し、エッチングしなければなりません。