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コーティング(表面処理)を徹底解説！

コーティング(表面処理)とは？

金属表面処理（コーティング）とは、材料の表面を研磨や塗装、めっき、熱・化学処理などの方法で処理加工することをいいます。食品製造現場では、食材それぞれが持っている物性や質量、サイズのモノを搬送したり、計量して充填したり様々な条件で取扱います。

金属表面処理をすることにより、滑りやすくなることで装置の稼働率向上や剥離性を向上させることで製品詰まりの防止になるといったことが可能になります。

コーティングの種類、選定ポイント、トラブル事例を解説します。

金属表面処理（コーティング）の種類、原理、使用用途について

・金属表面処理（コーティング）の種類と使用用途について
電気めっき
金属イオンを含む水溶液（めっき液）中で、めっきしようとする製品に電気の還元作用を利用して、金属皮膜（めっき皮膜）を形成します。装飾めっき・防食めっき・機能めっきなどがあり、微小部品から大型製品まで情報機器、自動車、家電など広い分野で採用されている。

無電解めっき
電気を使わないめっきで、電気の役目をする還元剤がめっき液に含まれている。
前処理法が適当であれば、紙・繊維・プラスチック・金属などあらゆるものにめっきが可能で、膜厚の分布はめっきより均一であるが、めっき速度は遅い。置換反応による化学めっきとは違う。

化学処理（化学皮膜）
亜鉛めっき後のクロメート処理、リン酸塩皮膜（パーカーライジング）、鉄や鋼製品の黒染め、アルミニウムのクロム酸皮膜など、化学反応を利用して金属製品に薄い硫化物や酸化物の皮膜を形成するもので、金属着色や防錆、密着性を向上させる塗装下地としても用いられる。

陽極酸化処理
アルミニウムやチタニウムなどの軽金属に対する表面処理法で、電解液中で製品を陽極にして電解し、酸化皮膜を形成する。
（アルマイト）皮膜がポーラスであるため染色や着色が行われ、サッシュなどの建材や器物などに適用される。
低温で処理した硬質皮膜などもある。

溶融めっき
亜鉛・鉛・錫・アルミニウム・はんだなどの金属で溶解した中へ製品を入れ、その表面に金属の皮膜を付着させる方法で、どぶづけめっき、天ぷらめっきともいわれる。
鉄塔などの亜鉛めっきが身近にある。

真空めっき
真空にした容器内で、金属・酸化物・窒化物などをガス化・イオン化して製品表面に蒸着させる方法。
真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング、イオン窒化、イオン注入など。窒化チタンは黄金色。

塗装
吹き付け塗装、静電塗装、電着塗装、粉体塗装などがあるが、一般に塗装と防錆・防食のために行われる。
最近は機能性塗装として、伝導性塗装、非粘着性塗装、潤滑性塗装などが活躍している。

溶射
金属やセラミックス（酸化物・炭化物・窒化物など）の粉末を、火炎・アーク・プラズマ中に噴出し、溶解状態にして製品表面に吹き付ける方法で、大型構築物の塗装下地や磨耗防止のセラミック溶射などがある。

表面硬化
鉄鋼に対する浸炭・窒化処理・高周波焼入れ硫化処理など、
金属表層面を変質させて耐磨耗性や疲労強度等を向上させる処理である。

金属浸透
製品を加熱して、その表面に被覆金属を付着させ、同時に拡散によって合金層を形成する方法。
製品にあらかじめ金属をめっきなどで被覆してから加熱する方法と、被覆金属粉末中に埋めて加熱する方法がある。
金属表面処理（コーティング）価格について

金属表面処理の価格は多くの場合コーティング剤をバッチ式で仕込む場合が多いため、コーティングを行う個数が多ければ１個当たりの単価は下がっていくことになります。
コーティングを行う部品の形状、面積、個数が価格を算定する根拠となります。
コーティング剤１バッチ分で〇〇万円という考え方となり、コーティング剤の種類で価格も異なります。
但し、コーティングサービスとしてサイズに応じた料金プランを設定しているサービスも出てきています。
参考価格としまして、２００㎜×２００㎜　５万円、４００㎜×４００㎜　約１０万円程度のプランもあります。
金属表面処理（コーティング（表面処理）の選定ポイント、導入時の確認ポイントについて

既存の製品や部品に対して、常にそのままの状態で表面処理ができるとは限りません。
製品や部品を構成している材質や、寸法、形状、作業工程の変更が求められるなど、表面処理を利用するための条件はさまざまです。
表面処理により、優れた特性が得られるとしても、製品や部品との相性が悪く、また使用環境や使用条件に適合していなければ、その効果は半減してしまいます。
それを防ぐには、個々の表面処理の特性を十分に理解しなければなりません。

次に挙げる６つのチェックポイントに十分に留意した上で、表面処理実施の可否を決定し、最適な表面処理を選定しましょう。

ポイント1：基材（製品や部品を構成している材料）と利用したい表面処理との相性はよいか？
銅製品には「めっき」は有効であるものの、「浸炭処理」や「窒化処理」との相性は悪く、不可とされています。

ポイント2：利用したい表面処理によって、基材の劣化は生じないか？
処理温度が高い場合、材料の種類によっては基材が軟化、脆化、変形などを生じる恐れがあります。

ポイント 3：対象製品や部品の表面状態は、利用したい表面処理に適しているか？
表面が油脂類やさびなどで汚染している場合は、全ての表面処理の障害になるため、あらかじめ除去する必要があります。
また対象製品の表面粗さは、「塗装」や「溶射」のように粗い方が有利な場合と、「PVD」のように滑らかな方が有利な場合があります。

ポイント 4：対象製品や部品の形状は、利用したい表面処理に適しているか？
形状が複雑な製品や、細孔内面や伱間側面などに表面処理を施さなければならない場合、「電気めっき」や「PVD」によって、全面を均一に処理することは難しく、不可とされています。

ポイント 5：利用したい表面処理は、処理対象となる製品や部品の使用環境に適合しているか？
「高周波焼入品」は、使用温度が 200℃以上になると軟化現象を呈するなど、注意が必要です。

ポイント 6：利用したい表面処理によって得られる効果は、コスト面で過剰品質にならないか？
表面処理を施すことで効果が得られる半面、当然コストアップになります。モノづくりにおいては、見過ごすことはできません。
金属表面処理（コーティング）導入後のトラブル事例、事前対策ポイントについて

トラブル事例
包装機のエンドシールで剥離性を向上させるためにヒーターブロックにコーティングを行ったが
コーティング後のヒーターブロックでシールを行ったらシール面がシワになるものが発生した。

原因①
ヒーターブロックにコーティングを行ったことで、ヒートシールする際のブロック同士のクリアランスが狭くなった。
原因②
ヒーターブロックのコーティング後、ブロックの取り付け状態に歪みがあった。

対策①
コーティングにも厚みのある仕様もありますので、コーティング後の状態でシール状態の確認を行う。
対策②
ヒーターブロックを外す際には、ケガキ線を入れるなど元の位置に戻せるようにしていく。

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コーティング(表面処理)

強磁性耐摩耗コーティング『T-2KSM16』

T-2KSM16は強磁性を示す耐摩耗コーティングです。過酷な摩耗環境下で摩耗粉が発生しても磁選機などを使用すれば摩耗粉を除去することが可能です。製粉機械などの不純物の混入を避けたい設備の長寿命化に効果的です。 ●強磁性を示す耐摩耗コーティング ●耐摩耗性良好：皮膜硬さ　HV1100～1200 ●生体安全性：急性経口毒性試験・容器包装規格試験 ●耐食性良好（塩水噴霧試験）

解決できる課題

経費削減
品質向上
コスト削減
省エネ対策

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コーティング(表面処理)

プラトニクスシステム　MAP　MRS　MAPL

プラトニクスシステム　MAP　MRS　MAPL プロトニクスシステムMRS®は、フッ素系高分子微粒子（PTFE：粒子径0.3～1.0µm）をニッケル皮膜中に極均一に共析させる画期的表面処理プロセスで、この分散技術については世界でもトップレベルを誇ります。ニッケルの持つ外観と特性に加え、フッ素系高分子微粒子の持つ自己潤滑性、非粘着性等の特性が加味され、更に新しい機能特性を持った複合新素材です。機能特性低摩擦係数で、滑り性が良好である。自己潤滑性を有し、耐摩擦性に優れている。非粘着性に富み、離型性が大きく向上する。非静電性が良く、汚れや微粉末が付着しにくい。フッ素系高分子微粒子（PTFE）の超微粒子が、ニッケル皮膜中（表面、断面、斜断面）に均一分散しているため、耐久性に優れている。 ■ 性質複合材フッ素系高分子微粒子（PTFE）複合率プロトニクスシステム®MAPL 10～15vol％プロトニクスシステム®MAP 20～25vol％プロトニクスシステム®MRS 30～35vol％耐熱性 290℃連続使用限界温度耐食性耐薬品性ニッケルと同等

解決できる課題

歩留まり改善
生産効率改善
菌対策

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コーティング(表面処理)

WEDGEプラズマ照射表面改質装置 PS-601SW

すべての基材表面の親水性を高め、接着性・コーティング特性・印刷性を向上させます。プラズマ照射表面改質装置は、高電圧プラズマ放電と空気(エアー)を用い、大気中でプラズマ放電を発生させます。そのプラズマ放電電子を直接基材表面に照射することにより、基材表面に親水性極性基を生成し濡れ性・接着性・印刷性・コーティング特性等の機能を与えます。＜製品の特長＞特長① 大気中にプラズマ放電を発生させるためアース極が必要ありませんので、　　　中空ボトルや凹凸のある成形品等の表面改質が可能です。特長② 火炎(フレーム)処理のように基材に熱を与えません。また複雑な調整が一切ありません。特長③ 使用するのは電気と水だけなので、設置が容易です。特長④ 独自の特殊電源により樹脂・金属・またそれらの複合体の処理が同時に行えます。特長⑤ フレキシブル高圧ケーブルを使用していますので、ロボットで自由に可動できます。

解決できる課題

品質向上
省スペース

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コーティング(表面処理)

水置換性さび止めスプレー　Klüberfood NH1 4-002 Spray

Klüberfood NH1 4-002 Sprayは、優れた「水置換性」と「耐水性」を有する食品機械用の水置換性さび止めスプレーです。洗浄剤としても使用可能で、グリース交換時の洗浄用としてご使用いただけます。

解決できる課題

経費削減
HACCP対策
FSSC22000対策
異物対策
食品対応グリース

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コーティング(表面処理)

短パルスレーザー加工

特徴1 超微細なスリットで切断のきっかけを作り、綺麗な断面に！例えばサンドイッチを綺麗に切る刃物などに利用できる短パルスレーザー加工。食パンに限らず、加工材の材質や加工面の形状にあわせて、自由に切り口の深さやピッチ幅を調整できるので、刃先角度の選定もふくめ、最適な刃先設計が可能です。特徴2 切れ味を落とさずフィルムなどの切断が可能。さらに刃の寿命も延びる！短パルスレーザー加工で刃先に周期的な切欠きを作製すると、切れ味を落とすことなく食パンやフィルムなどの切断が可能になります。また、スリットの深さがあるため、刃の寿命がのびる効果も。過去に、2～3ヶ月に1度研磨をしていた工場から、短パルスレーザー加工により2年間研磨が不要になったという報告をいただきました。

解決できる課題

HACCP対策
新素材
生産効率改善

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コーティング(表面処理)

プラトニクスシステム　JA

プラトニクスシステム　JA プロトニクスシステム®JAは、Ni、B、Wからなる三元合金皮膜で、優れた耐熱性、耐摩耗性を有します。皮膜の均一析出性にも優れており、高炉関係、ガラス成形用金型等、高温度下における耐摩耗が要求される分野において、高い評価と実績があります。機能特性皮膜硬度が高く、耐摩耗性に優れている。耐熱性に優れており、ガラス成形用金型等に実績がある。合金比率が安定しており、しかもごく低温（70℃）で処理可能である。耐酸化性に優れており、特に高温度下での耐摩耗性が優れている。用途実例・高炉関係部品、熱処理関係部品、ボイラー関係部品・ガラス成形用金型・エンジン関係部品、排気ガス関係部品・ロケット用流体制御部品

解決できる課題

歩留まり改善
生産効率改善
菌対策

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コーティング(表面処理)

E-ZAC

加熱効率を向上！ <遠赤外線の放射率が高いセラミックスコーティング> 遠赤外線の放射率が高いセラミックスコーティングで加熱効率の向上や製品不良の低減を実現します。複数の材料、手法の中から使用環境や基材形状に合わせた最適な仕様をご提案します。食品向け加熱設備の加熱効率向上にぜひご検討ください。

解決できる課題

品質向上
コスト削減
省エネ対策

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コーティング(表面処理)

クロアモール処理

世界初のアモルファスクロムめっき「クロアモール」は2〜4%の炭素を含むクロム系合金めっきで、超高硬度と優れた耐摩耗性を兼ね備えています。

解決できる課題

品質向上
歩留まり改善
生産効率改善

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コーティング(表面処理)

プラトニクスシステム　AuF

プラトニクスシステム　AuF プロトニクスシステム®AuFは、従来金の持つ特性に加え、フッ素系高分子微粒子(PTFE：平均粒径0.3μm)を金マトリックス中に極均一に分散共析させた表面処理プロセスです。これによりフッ素系高分子微粒子の持つ自己潤滑性、非粘着性などの特性を加味され、更に新しい機能特性を持った複合新素材であり、国内で初めて工業化に成功した技術です。機能特性非粘着性に優れ、汚れや微粉末が付着しにくい。低摩擦係数で、すべり性が良好である。電気抵抗値は、金と同等である。自己潤滑性を有し、耐摩耗性が良好である。摩擦係数測定・測定機：HEIDON14DR　新東化学株式会社・相手材：Φ6mm　SUS304ボール・垂直荷重：500gf ・移動速度：50mm／min ・皮膜膜厚：10µm 表面粗さ測定・測定機：サーフコム550A型　株式会社東京精密・皮膜膜厚：10µm 硬度測定・測定機：微小硬さ試験機　MVK-H2　株式会社アカシ・保存時間：10sec. ・試験荷重：100gf ・皮膜膜厚：50µm

解決できる課題

歩留まり改善
生産効率改善
菌対策

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コーティング(表面処理)

表面処理（塗膜系）

フッ素やシリコーンなどの樹脂を塗装することによって、粘着物の付着防止やメンテナンス性の向上などさまざま機能を付与することができます。製品詳細塗膜系処理の機能非粘着性／すべり性／耐薬品性／耐熱性／耐寒性／撥水・撥油性／親水性／耐摩耗性／電気特性／帯電防止性／耐候性／寸法安定性／コーティング面粗さ調整取扱い種類 ◆フッ素樹脂コーティング潤滑、離型をはじめとして幅広い要求に対応 ◆薄膜フッ素樹脂コーティング薄膜・透明・高離型性皮膜を実現 ◆シリコーン系コーティング『くっつかない』を実現します ◆セラミック系コーティングセラミックとシリコンのハイブリット皮膜 ◆モリブデン系油潤滑ができない用途に必須 ◆グラファイト系油潤滑ができない用途に必須 ◆各種絶縁皮膜鉄部品も絶縁性皮膜で覆うと、電気が通りにくくなります代表的な処理の工程受け入れ検査　→洗浄・から焼き　→下地処理（ショットブラストやエッチング、溶射など）　→プライマー処理　→塗装　→焼付　→検査梱包

解決できる課題

「いろんな製品があって選ぶ基準が分からない…」そんなアナタに