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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)

表面処理（ニッケルメッキ系）

耐食性・密着性に優れた一般的なメッキです。さまざまなメッキの下地処理に施工されることも多く、メッキ厚は均一なため、複雑な形状の部品にも均一にメッキできます。製品詳細ニッケルメッキ系処理の機能耐摩耗性／高硬度／離型性／耐熱性／耐食性／低摩擦係数／意匠性／光沢感／かじり防止／耐候性／潤滑性／熱伝導性／はんだ付け性／反射防止取扱い種類 ◆電気ニッケルメッキ SUS系素材への無電解ニッケル系メッキの下地処理 ◆無電解ニッケルメッキ複雑形状にも処理できる汎用的なメッキ ◆無電解ニッケルテフロンメッキ離型、滑り対策での実績多数 ◆無電解ニッケルタングステンメッキ優れた耐摩耗性と離型性を実現 ◆無電解ニッケルボロンメッキはんだ付け性、耐摩耗に優れたメッキ ◆黒色無電解ニッケルメッキ光反射防止目的での使用が多い代表的な処理の工程受け入れ検査　→脱脂　→酸活性　→中和　→電解脱脂　→酸活性　→メッキ処理　→乾燥　→出荷検査

解決できる課題

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コーティング(表面処理)

表面処理（COT処理）

滑り性や耐久性は欲しいけれど、コーティングは剥離による異物混入のリスクが高く導入出来ない…という問題をCOT処理が解決いたします。物理的な処理プロセスのみで、コーティング膜を成膜することなく、滑り性、金属の強化、非粘着性を実現します。樹脂やガラス等、他のコーティングでは処理が難しい材質のモノへ処理が可能です。加工実績医療・食品用供給搬送部品粉体・食品の付着抑制をはじめ、包装材（フィルム・容器・シート・箱）の摺動性向上を実現します。射出・押出成形機用スクリュー・3点セット・ノズルなど樹脂の固着防止と離型・流動性を改善し、不良率の低減やメンテンナンス時間を大幅に短縮して生産性向上を実現します。プラスチック金型微細バリ・カエリの除去、微小ディンプル形成で離型性を改善し、不良率の低減と生産性向上を実現します。プレスパンチ・鍛造金型プレス・鍛造金型の材質や形状、成形条件に応じた表面改質により、耐久性・耐摩耗性・摺動性を改善し、生産性向上やコストダウンを実現します。

解決できる課題

異物対策

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コーティング(表面処理)

DLCコーティング

DLCコーティングとは、Diamond Like Carbon：ダイヤモンドライクカーボンの略で、カーボンを主成分とした高硬度、低摩擦、耐凝着性、低攻撃性の薄膜コーティングです。さまざまな種類のDLCが存在し、多種多様な用途（工具、精密金型、医療器材）で幅広く実用されています。製品詳細 DLCコーティングの機能非粘着性／すべり性／耐薬品性／撥水・撥油性／耐摩耗性／電気特性帯電防止性／寸法安定性取扱い種類 ◆標準DLC 汎用性の高いDLCコーティング ◆PBS-D(高密着DLC) 靭性が高く割れにくいDLCコーティング ◆DLC-UM(高硬度DLC) 超高硬度で耐摩耗の高いDLCコーティング ◆フッ素含有DLC 高撥水が高く非粘着用途としても使用可能なコーティング ◆大物DLC 大型・低温DLCコーティング ◆高面圧対応DLC(厚膜) 靭性が高く割れにくい厚膜DLCコーティング ◆耐熱DLC 高温領域でも使用可能 ◆窒化＋DLC 窒化処理とDLCの複合処理代表的な処理の工程受け入れ検査　→洗浄　→コート用の治具へ取付け　→真空中コーティング　→検査梱包　→出荷

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プラトニクスシステム　NPS

プラトニクスシステム　NPS プロトニクスシステム®NPSは、Ni、P、Snからなる三元合金皮膜で、特に塩素系ガス、及び酸に対する耐食性に優れています。塩酸浸潰による溶解度比較に於いては、無電解Ni-P皮膜に対し、約５倍の耐酸性が確認されています。また、均一析出性にも優れた機能皮膜です。機能特性耐食性に優れており、塩素ガス、海水等あらゆる条件下で実績がある。皮膜の均一析出性に優れており、複雑な形状にも均一な処理が可能である。腐食性の高い金型及び関連機器への処理実績は、数万点に及ぶ。用途実例・ペットボトル成形用金型（塩素ガスによる腐食防止）・機械部品等の酸性ガスによる腐食防止・薬品製造プラントにおける関連部品・フッ素樹脂、塩ビなどの成形用金型、及び関連部品

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)

レーザクラッドプロセス

熱源にレーザビームを用いた肉盛技術であり、材料粉末をレーザの焦点位置に投入し、基材表面に溶融接合する事で肉盛層を形成する技術です。主な特徴 1.基材への入熱が小さい 2.熱ひずみや熱影響部が少ない 3.皮膜への基材成分の希釈が少ない 4.膜厚のコントロールが容易代表的レーザクラッド皮膜「TXR7」は耐摩耗性に優れたレーザクラッド皮膜であり、スガ式摩耗試験においてSS400の5.7倍、SUS304の3.1倍の耐摩耗性を示します。

解決できる課題

品質向上
コスト削減
省エネ対策
新素材

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コーティング(表面処理)

TD-VC

TDプロセス高温の溶融塩浴中に目的の加工物を浸漬し、基材表面にバナジウム、ニオブ、クロムなどの炭化物を拡散浸透させることによって優れた機能皮膜を形成する表面改質法です。複雑な形状の加工物でも均一で極めて硬い皮膜（断面硬度HV2,500～2,700）を作ることができ、金型業界ではなくてはならない表面改質技術として高い評価を得ています。 TD-VC皮膜 TD-VC皮膜は高温塩浴処理法の1つであるTD法によって得られるバナジウムカーバイド（VC）系の極めて硬質な皮膜で、その断面硬度はHV2,500～2,700にも達し、加工物表面を摩耗や焼き付きから護ります。加工部品の耐久性能が大幅に改善され、TD-VC皮膜は今や金型業界では、なくてはならない表面改質技術として高い評価を得ております。なお、塩浴処理法では被加工物の形状に関係なく、内面の死角部位も含めて一様な膜厚での成膜加工が可能です。 TBS-1500皮膜 TBS-1500皮膜はTD-VC皮膜同様高温塩浴処理法によって得られる鉄ーボライド系の硬質皮膜で、特に高温下のパーティクルエロージョンに対し無類の耐久性能を発揮します。加工対象部材は鉄をはじめとする遷移金属材料でそれぞれのベース金属と化学的に反応し加工部材表面にボライド化合物を形成します。なお、一般的にTBS-1500処理法ではTD-VCと比較して厚めの成膜加工ができます。

解決できる課題

品質向上
コスト削減
省エネ対策
新素材

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マイクロディンプル処理® （MD処理®）

表面を「滑りやすく」することから生まれる効果は、食品生産の課程などでさまざまなメリットを生み出します。パンやお菓子、麺などの工場で小麦粉を通過させるのによく使われているホッパー。よくあるお悩みが、粉など商品の滑りが悪いために起こる「粉づまり」や「ボタ落ち」、「歩留まり」、「洗浄が面倒」、「ノッカーがうるさい」などです。マイクロディンプル処理®（MD処理®）なら、未処理に対しホッパーは2分の1の角度で滑り出し、ふるい網は2分の1の時間で篩えた事例もあります。マイクロディンプル処理®（MD処理®）では、粉体の付着抑制やフィルムの滑り性向上はもちろん、ハンバーグやパン生地などの粘着性食品の付着抑制も可能です。ニーダーなどの装置内面やミキサーなどに処理することによって、食品ロス対策となります。水洗いも容易となり、洗浄時間の短縮につながります。

解決できる課題

FSSC22000対策
歩留まり改善
新素材
生産効率改善

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コーティング(表面処理)

表面処理（アルマイト系）

アルマイト処理(陽極酸化)とは、アルミニウムに対して行う処理の一種で、電解液の中にアルミを入れて、＋(プラス)の電気を通して電解処理致します。出来る皮膜は、アルミが酸化した物になり、一般的には高硬度で絶縁皮膜となります。またメッキ処理とは異なり、アルミ表面に析出及び内部にも成長する皮膜になりますので、剥がれにくく耐食性も高い皮膜になります。製品詳細アルマイト系処理のおもな機能耐食性／耐摩耗／高硬度／すべり性／撥水・撥油性／塗装密着性／絶縁性／装飾性取扱い種類 ◆通常アルマイト母材と同色に仕上げるアルマイト ◆硬質アルマイト耐摩耗性を向上させたアルマイト ◆超硬質アルマイト高温下でも使用可能なアルマイト ◆カラーアルマイト特注色アルマイト処理が可能 ◆導電性アルマイト静電気発生による誤作動を防ぐ ◆下地アルマイト塗装や接着材との密着力を向上させるアルマイト ◆潤滑アルマイト滑り性や離型性が高いアルマイト代表的な処理の工程受け入れ検査　→洗浄・脱脂　→エッチング　→アルマイト処理　→封孔処理　→洗浄　→出荷検査　→梱包

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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)

表面改質装置エアープラズマ APW-602f

＜製品の特長＞エアプラズマは放電電極から照射されたアーク状コロナを直接ワークに吹きつけることで表面改質を行なう装置です。放電電極先端部に取り付けられた一対の対向電極間に高電圧が印加されるとコロナ放電が発生し、さらに内蔵ファンのアシストによりアーク状コロナが生成されます。このアーク状コロナのダイレクト照射によるプラズマ効果（官能基導入）と熱的要因による熱溶融で基材表面の親水性が向上します。エアによるアーク状コロナを強制照射するため複雑な形状のワークにも対応可能であり、大掛かりな設備が不要です。＜用途＞ ①接着性の向上 ②印刷性の向上 ③親水性の向上 ④コーティング特性の向上 ⑤蒸着特性の向上 ⑥表面油分の除去＜使用例＞・樹脂製品の印刷、塗装、接着用の処理・金属の印刷、接着、親水性改善の処理・樹脂材の均一塗工用処理＜処理材料例＞ PET、PE、PP、PC、PS、ABS等各種樹脂、アルミ、銅、ステンレス等の金属、その他材料各種＜製品の仕様＞供給電圧　単相 AC100V,110V,200V,220V 50/60Hz 消費電力　1000VA 処理幅　40～50mm 設置距離　10～30mm （電極先端からワークまで）処理対象物　プラスチック、ガラス、金属（接地された金属体についてはご相談願います）寸法　電源部　305×418×273mm 　電極部　46×237×123mm 質量　電源部　34kg 　電極部　2.2kg 環境　温度　5℃～40℃ 　湿度　17％～70％RH（結露なきこと）

解決できる課題