表面処理の実務——メッキ・アルマイト・塗装の使い分け

はじめに

機械設計者として20年、外部設計事務所の立場で大手メーカーに常駐し、産業機械の部品設計をしてきた。

日々の図面で「ユニクロメッキ」「黒アルマイト」「焼付塗装」と何気なく書いているが、若い頃はそれぞれの違いを十分に理解せず、現場で「これじゃ錆びるよ」と指摘されたことが何度もある。

特に屋外設置されるコンベヤ架台で、亜鉛メッキ膜厚を「ユニクロ並み」と曖昧に指示し、3か月で赤錆が出た苦い経験がある。

表面処理は装飾だけでなく、防食・耐摩耗・摩擦特性を決める重要な工程だ。

この記事では、メッキ・アルマイト・塗装の3つを、実務での選定軸とともに整理する。

表面処理が必要な3つの理由

1. 防錆・防食：屋外、湿気、薬品、塩害環境での腐食防止

2. 耐摩耗・摺動性向上：硬質処理で摩耗を防ぐ

3. 意匠・識別：色分け、外観仕上げ、保護等級

設計者は「なぜこの表面処理を選ぶか」を機能面から説明できることが必要だ。

メッキ——金属を金属でコーティングする

メッキは、電気めっき（電解）と化学めっき（無電解）に大別される。

代表的な処理を整理する。

亜鉛めっき（電気・溶融）

最も一般的な防錆メッキ。

• **電気亜鉛めっき**：膜厚5〜25μm、表面光沢あり、屋内・軽防錆用

– クロメート処理で色合いが変わる：ユニクロ（光沢）、有色（黄）、黒、緑（三価有色）

• **溶融亜鉛めっき（ドブ漬け）**：膜厚50〜100μm、屋外・架台向け、JIS H 8641

私の現場では、屋外架台は必ず溶融亜鉛めっきHDZ-55（膜厚55μm相当）以上を指示する。

ユニクロは屋内のボルト・ナット用、屋外で使うと数か月で赤錆。

クロムメッキ

• **装飾クロム**：膜厚0.5μm、自動車部品の外観
• **硬質クロム（工業クロム）**：膜厚20〜100μm、HV900〜1000、シリンダロッド・金型

油圧シリンダーロッドはほぼ全部硬質クロムメッキ。耐摩耗・防錆を両立。

ただし、衝撃を受けるとピンホールから内部腐食するため、潤滑管理が重要。

ニッケルメッキ

• **電気ニッケル**：膜厚5〜25μm、装飾・防錆
• **無電解ニッケル（カニゼン）**：膜厚10〜30μm、HV500〜900、均一膜厚

無電解ニッケルは複雑形状でも均一にコーティングできるのが最大の特徴。

食品機械、医療機器、半導体装置の精密部品に多用される。

黒色酸化処理（黒染め、フェルマイト）

膜厚1〜2μm、防錆効果は弱いが意匠用途で多用。

SS400やS45Cの精密部品の防錆コーティングとして使われる。

メッキ施工メーカー

電気めっき：日本表面処理、東亜電化、サクラ工業

溶融亜鉛：日本鍍金、サンメッキ

硬質クロム：上村工業、ユケン工業

アルマイト——アルミ専用の電解酸化処理

アルマイトはアルミ合金専用の表面処理で、電解酸化により表面にAl2O3（酸化アルミ）皮膜を生成する。

JIS H 8601、H 8602で規定。

種類

適用アルミ合金

• A5052, A6063：アルマイトの定番、外観良好
• A6061：アルマイト可、強度・加工性バランス
• A2017, A2024：銅含有でアルマイト処理難、外観も悪い
• A7075：処理可能だが外観ムラ出やすい

私の現場での使い方

装置のアルミ製カバーは黒アルマイトが標準（光反射防止、意匠統一）。

アルミ製摺動部品（ガイドレールカバー、ストッパー）は硬質アルマイトで耐摩耗化。

ある半導体製造装置で、アルミ製ステージの摺動面に硬質アルマイトを指示。

膜厚50μm、HV450で、ステンレスの相手材と組み合わせて10年以上摩耗なしで運用できた。

注意点

• アルマイト処理は**膜厚分外寸が増える**（片側、皮膜の半分は内側に侵食）
• 図面の寸法公差は処理後を基準にする
• 電解槽に入る吊り部に**ジグ跡**が残る、目立たない位置指定が必要

施工メーカー：日本軽金属、住友軽金属、栗田アルミ工業所、東洋アルマイト。

塗装——最も汎用的な表面処理

塗装は素材を選ばず、色・厚み・機能を自由度高く設定できる最も汎用的な表面処理。

塗装方法

塗料の種類

私の現場での使い方

産業機械の外装は焼付塗装（メラミン、アクリル）が標準。

屋外架台は下塗りエポキシ＋上塗りウレタン、もしくは粉体塗装。

カラーは色見本（マンセル、日塗工）で指定する。

塗装は下地処理（脱脂、ブラスト、リン酸亜鉛処理）の品質で耐久性が決まる。

図面に「塗装下地：リン酸亜鉛処理後、エポキシプライマー30μm、上塗りウレタン40μm」と書く。

選定判断軸——どの処理を選ぶか

20年やってきた経験から、判断軸を整理する。

軸①：素材で絞る

• **鉄鋼**：メッキ（亜鉛、ニッケル、クロム）、塗装、黒染め
• **アルミ**：アルマイトが第一選択、塗装も可
• **ステンレス**：通常は処理不要、意匠で電解研磨、ヘアライン
• **樹脂**：塗装、メッキ（ABSなら可）

軸②：設置環境で絞る

軸③：機能で絞る

• 摺動・耐摩耗 → 硬質クロム、硬質アルマイト、無電解ニッケル
• 防食最優先 → 溶融亜鉛、粉体塗装、フッ素塗装
• 意匠・識別 → カラー塗装、黒アルマイト、黒染め

軸④：コストとロット

少量・特殊形状 → 塗装、無電解ニッケル

量産 → 電気メッキ、電着塗装、粉体塗装

私が現場で痛い目を見た例

ケース1：屋外架台のメッキ不足

冒頭にも触れた件。コンベヤ架台の亜鉛メッキを「電気亜鉛ユニクロ」で指示してしまい、屋外設置3か月で赤錆。

屋外鉄構は必ず溶融亜鉛めっき、これは鉄則。

ケース2：硬質クロム剥離

油圧シリンダロッドの硬質クロムが、ストロークエンドの衝撃で剥離。

原因はクロム膜厚を100μmと厚くしすぎたこと。

適正は40〜60μm、厚くすると応力で剥離リスクが上がる。

ケース3：アルマイト処理ジグ跡

アルミ製外観部品のアルマイト処理で、ジグ吊り跡が見える位置に出てクレーム。

事前にジグ跡指定箇所を図面に明記すべきだった。

以降、外観部品は「ジグ跡許容位置」を図面に書いている。

ケース4：塗装下地不足

エポキシ下塗りなしでウレタン上塗りだけ指示。

1年で膜下から錆が浸食。

下地処理の指示忘れは致命的。リン酸亜鉛処理＋エポキシプライマーは省略できない。

表面処理屋との付き合い方

表面処理は外注が基本。

信頼できる業者を確保しておくと、トラブル時の対応が早い。

私が常駐先で取引している主要メーカー：

• メッキ：上村工業、東亜電化、ユケン工業、サクラ工業
• アルマイト：栗田アルミ工業所、東洋アルマイト
• 塗装：神東塗料、大日本塗料、関西ペイント

依頼時に伝えるべき情報：

• 素材（鋼種、アルミ合金番号）
• 処理仕様（膜厚、硬さ、色番）
• 寸法・形状（吊り位置の制約）
• 数量・納期
• 使用環境（屋内外、薬品、温湿度）

おわりに

表面処理は、機械の寿命と外観を決める「最後の仕上げ」だ。

若い設計者ほど図面の「表面処理欄」を雑に書きがちだが、ここに設計者の経験と知識が一番表れると私は思っている。

20年やってきて、表面処理での失敗は数えきれない。

そのたびに処理屋さんから教わって、肌で覚えてきた。

教科書では学べない、「現場で錆びた写真」こそ最強の教材だ。

機会があれば、メッキ工場や塗装ラインを見学させてもらうといい。

電解槽でメッキ液が泡立つ様子、焼付炉の中で塗装が固まる瞬間、これらを見ると指示の精度が一段上がる。

設計×現場ラボ｜sekkei-tech.com

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