アルマイトか粉体塗装か：答えは合金がすでに決めています

この2つの表面処理を比べた記事は、どちらか一方を選べる前提で書かれています。表の列を読み、硬さとカラーバリエーションを天秤にかけて決める、という流れです。ところがランプのハウジングでは、この前提自体がたいてい成り立ちません。しかも成り立たなくなるのは、比較表にたどり着く前の段階です。

ハウジングの製法に適した合金が、答えをすでに絞り込んでいます。多くの場合は一つにまで絞られています。その理由を理解するには、この2つの処理が実際には何であるかを一段落だけ確認すれば十分です。

この2つは同じ種類のものではありません

陽極酸化処理（アルマイト）は塗装ではありません。電気化学的な変換です。アルミニウム自体の表層が酸化アルミニウムに変わり、部品の上に載るのではなく、部品の中に育ちます。上に何かを足すわけではないため、端から浮き上がるような膜が存在しません。

粉体塗装はその逆です。樹脂の粉体を静電気で付着させ、焼き付けて表面に連続した膜をつくります。これはバリア（遮断層）であり、あらゆるバリアと同じく、破られるまでは機能します。

両者の実務上の違いは、そのほとんどがこの一点の区別から導かれます。この区別さえ押さえておけば、以降の内容は暗記するのではなく自分で導き出せます。

最初に決めているのは合金です

アルミニウムは単一の材料ではありません。ランプのハウジングをつくる2つの製法は、それぞれかなり異なる合金を必要とします。

高圧ダイカストでは、薄肉部まで流れ込んで細部を埋める溶湯が必要です。その流動性の大部分を担うのがケイ素（シリコン）で、一般的な鋳造用合金がケイ素を多く含むのはそのためです。一方、押出には、ダイスを通り抜けてまっすぐな形材になる合金が要ります。それが6000系の役割であり、ケイ素の量ははるかに少なくなります。

ケイ素は酸化物に変わりません。高ケイ素の鋳物を陽極酸化処理すると、周囲のアルミニウムが酸化物に変わる一方で、ケイ素の粒子はそのまま残ります。そのため仕上がりは透明感のあるものにはならず、灰色でむらのある外観になり、保護層も同じ処理を押出材に施した場合より不均一になります。これは腕のよい処理業者であれば直せる工程上の不具合ではなく、合金そのものに起因します。

この表を逆向きに読むと、これは表面処理の問題ではなく設計の問題だとわかります。硬さのため、外観のため、あるいはその部品がヒートシンクを兼ねていて断熱層を挟みたくないため——理由が何であれ陽極酸化皮膜が必要なのであれば、その要求はハウジングの製法を決める段階に属します。製法が決まった後の一項目ではありません。

損傷したときに何が起きるか

機械に取り付けられたランプは必ずぶつけられます。枝、飛び石、スパナ、隣に停まっている機械のローダーバケット。ですから正直な比較の対象は、新品時の見え方ではなく、どのように壊れていくかです。

陽極酸化皮膜に傷が付いた場合、酸化物が失われるのは傷が付いたその場所だけです。損傷は目に見える範囲にとどまります。一方、粉体塗膜が欠けた場合は、バリアに端面ができたことになります。水分が膜の下に入り込んで広がり、内側から膜を持ち上げていきます。目に見える欠けは実際の損傷より小さく見え、塗膜がふくれて現れた時点では、その下の腐食はすでにしばらく進行しています。

最後の行は、ランプの場合に見落とされがちです。ハウジングはヒートシンクを兼ねていることが多く、放熱フィンの上に厚い断熱性の膜が載ることには代償があります。この一点だけで結論が決まることはまれですが、比較の外ではなく中に置くべき項目です。

エッジ、穴、そして塗膜が届かない場所

粉体は静電気で付着させます。この方式には形状に関わる2つの帰結があり、平らな板よりもランプで問題になります。一つは、電荷が鋭いエッジに集中するため、粉体がエッジから引くように薄くなることです。部品が最もさらされている場所で、膜厚が最も薄くなります。もう一つは、奥まった凹部、深い放熱フィンの間、止まり穴の内部には電荷が届きにくいことです。ファラデーケージができるのと同じ現象です。

陽極酸化処理には同じ問題がありません。外から付着させる処理ではなく、電解液が届くところはすべて表面が変化するからです。取付穴と掘り込んだレンズ溝を持つフィン付きハウジングでは、この違いが腐食の起点として現れます。起点になるのは平面の中央ではなく、たいていエッジ、穴、フィンの根元です。

返品されたランプを確認するときは、まずエッジと取付部をご覧ください。平面よりも、そこのほうが表面処理について多くを語ります。

塩水噴霧240時間が実際に示していること

当社はハウジングにISO 9227中性塩水噴霧試験を240時間実施しています。有用な数字ですが、日常的に過大に読み取られてもいるため、それが何を意味するのかを正確にしておく価値があります。

塩水噴霧試験槽が再現するのは、一つの促進条件だけです。一定の塩水噴霧、一定の温度、乾燥なし、紫外線なし、振動なし、衝撃なし。実際の機械に起きる腐食は周期的です。濡れては乾き、熱くなっては冷え、2月には融雪塩を浴びて7月には浴びません。しかも腐食の起点は、試験槽が一度も与えない機械的な損傷であることがほとんどです。したがってこの試験は、2つの表面処理を相対的に順位付ける用途には非常に適していますが、実使用での年数を予測する用途には向きません。

ここから2つの原則が導かれます。第一に、時間数を比較してよいのは、試験方法と評価基準が同じ場合だけです。そのどちらも示されていない時間数は、使える数字ではありません。第二に、結果は保証ではなく順位として扱ってください。試験槽で長く耐えた表面処理は、機械上でも長く耐えるのが普通ですが、それはどれだけ長く耐えるかを知っていることとは違います。

コスト、そして「粉体塗装のほうが安い」が成り立たなくなるとき

一個あたり、かつ量産規模で見れば、粉体塗装のほうが一般に安価な工程です。そしてダイカストハウジングでは、そもそも現実的な選択肢がそれしかないのが普通です。多くの比較記事は、この答えで止まります。

これを覆す要素が2つあります。一つ目は色数です。粉体塗装は一個あたりは安いものの、色ごとに段取り替えが発生します。したがって仕上げ色を複数そろえたカタログには、単一の陽極酸化皮膜には生じないコストが乗ります。二つ目は販売後に起きることです。塗膜が欠け、そこから膜の下へ腐食が広がるような環境——沿岸部、融雪塩を撒く道路、研磨性の粉じん——でランプを使う場合、安いはずの表面処理が交換によって高くつくことがあります。そしてその分は見積書には一切現れません。

だからこそ、この問いは見積の段階ではなく設計の段階で立てる価値があります。表面処理の価格を比べている時点では、ハウジングの製法はたいてい確定済みだからです。

当社の選択と、それが妥協ではない理由

当社の作業灯のハウジングは高圧ダイカスト製で、粉体塗装を施しています。これは技術的な判断を装ったコスト判断ではなく、合金による帰結です。レンズ溝を一体成形したフィン付きハウジングの隅々まで溶湯を行き渡らせるケイ素は、陽極酸化処理をすれば灰色でむらのある皮膜になるケイ素と同じものです。形状のためにダイカストを選ぶことは、表面処理として粉体塗装を選ぶことを意味します。2つの判断は、実際には一つです。

塗膜に既知の弱点がある以上、当社がそれに対してすることは試験です。ハウジングにはISO 9227中性塩水噴霧試験を240時間実施し、ブラケットは塗装ではなくステンレス製としています。塗装した鋼製ブラケットは、組み立て品の中で最初に錆びて穴が開く部品だからです。試験成績書はご要望に応じてご提供します。

サプライヤーを比較する際の実務的な注意点を一つ。公開されている仕様の多くは、ハウジングの材質を記載してそこで終わっています。沿岸部、融雪塩を撒く道路、研磨性の粉じんなど、用途にとって表面処理が重要であれば、その根拠となる腐食試験とあわせて書面でお求めください。材質だけでは、何を買うことになるのかがわかりません。シール構造と防塵・防水がこれらとどう関わるかについてはIP保護等級をご覧ください。また、ヒーター付きLED除雪車用ヘッドライトが凍結する理由では、同じハウジングをより過酷な用途で扱っています。製品ラインアップはLED作業灯でご覧いただけます。

よくあるご質問

陽極酸化処理と粉体塗装では、どちらが優れていますか？

一般論としては、どちらが優れているとは言えません。陽極酸化皮膜は硬く、損傷しても浮き上がらず、熱の経路を短く保てます。粉体塗装は対応できる素地と色の範囲が広く、鋳肌の欠点を隠すことができ、補修も可能です。ダイカストハウジングの場合、この問いはほぼ自動的に答えが出ます。合金が陽極酸化処理に向いていないからです。

陽極酸化処理の欠点は何ですか？

使えるのはアルミニウムだけで、しかもすべてのアルミニウムに同じように使えるわけではありません。高ケイ素の鋳造用合金では、灰色でむらのある仕上がりになります。色の範囲は粉体塗装より狭くなります。現場での補修はできず、部品を剥離して処理をやり直す必要があります。また皮膜が薄いため、塗膜のように下地の粗さを隠すことはできません。

アルミニウムに限って言えば、どちらが適していますか？

どのアルミニウムかを先にご確認ください。押出材やビレットからの切削品であれば、どちらも実際に選べるので、用途が決め手になります。高圧ダイカスト品であれば、現実的な答えは粉体塗装です。鋳造ハウジングに陽極酸化処理を提案してくるサプライヤーには、合金について追加で確認する価値があります。

陽極酸化処理と粉体塗装では、どちらが安価ですか？

一個あたり、量産規模で見れば、多くの場合は粉体塗装です。ただし色を複数流す場合は色ごとに段取り替えが発生しますし、塗膜を傷めやすい場所でランプを使いコストが交換費用に移る場合もあり、そのときは比較の結果が変わります。

ダイカストハウジングに陽極酸化処理はそもそもできますか？

工程に通すことはできますし、皮膜も生成します。問題は、その結果が想像しているものとは違うという点です。透明感のある仕上がりではなく灰色になり、部品全体で均一にならず、保護の一様さも同じ処理を押出材に施した場合に劣ります。鋳造部品にどうしても陽極酸化皮膜の外観が必要であれば、それは表面処理ラインの話ではなく、合金かハウジングの製法を変える話になります。

表面処理を問う前に問うべきこと

ハウジングをどう作るのかを先にご確認ください。ダイカストは複雑な形状、一体の放熱フィン、量産時の低い単価をもたらし、同時に粉体塗装を連れてきます。押出は陽極酸化処理という選択肢をきれいに残し、まっすぐな形材を与える代わりに、形状を制約します。表面処理はその決定の下流にあり、誰もが公開しているあの比較表は、製法が決まって初めて意味を持ちます。