CNC部品の表面仕上げ、選び方と図面への書き方
仕上げは加工の最後の飾りではなく、寸法・耐食性・単価を左右する設計要件です。中国の工場でアルマイト、粉体塗装、めっき、不動態化、研磨、ビーズブラストなど12種以上を自社設備と提携網で手配し、膜厚がはめあいに効く箇所、マスキングが要るねじ穴、色見本の承認手順まで図面の段階で洗い出します。仕上げ検査成績書と素地の材料証明書をロットごとに添付し、貿易条件の設定や通関書類の準備もこちらで担います。
無料相談+3～5日
仕上げの追加日数
Ra ≤0.1μm
鏡面研磨の面粗さ
中国
生産拠点
12種以上
選べる仕上げ
材料
| グレード | 特性 | 代表的な用途 |
|---|---|---|
| アルミニウム（6061、7075、5052） | アルマイトで素地ごと酸化皮膜を成長させられるため、着色と耐食を一度に確保できる。粉体塗装・ビーズブラスト・研磨も乗りやすく、選べる工程が最も広い材料 | 筐体、ブラケット、ヒートシンク、意匠面を持つ構造部品 |
| ステンレス鋼（303、304、316L、17-4PH） | 不動態化と電解研磨で表面の遊離鉄を除き、寸法をほぼ変えずに耐食性と清浄性を高められる。黒染めやビーズブラストも可能で、接液面の指定が多い | 医療・食品機器、船舶金物、薬品に触れる部品 |
| 炭素鋼・合金鋼（4140、P20、H13） | 亜鉛・ニッケル・クロムのめっきで犠牲防食と耐摩耗を付与し、黒染めや粉体塗装で外観を整える。焼入れ材は前処理の管理が仕上がりを分ける | 金型部品、シャフト、ギア、産業機械の締結・摺動部 |
| チタン（Gr2、Gr5） | 不動態化とビーズブラストが基本で、陽極酸化による発色やDLCなどの硬質皮膜も選べる。軽さと耐食性を損なわずに意匠を足せる | 航空宇宙部品、医療機器、化学装置、レーシング部品 |
| 真鍮・銅 | 素地の光沢を活かす研磨のほか、ニッケル・クロムめっきやラッカーで変色を抑える。導電面はめっきの可否を先に確認する必要がある | コネクタ、端子、装飾金物、電気・電子部品 |
| エンジニアリングプラスチック（POM、ナイロン、PEEK、ABS） | アルマイトや金属めっきは原則不可で、ビーズブラスト、塗装、レーザー刻印が中心。透明アクリルは溶剤蒸気で切断面の透明感を戻せる | 絶縁部品、ギア、ハウジング、医療・民生機器の外装 |
加工パラメータ
| パラメータ | 標準範囲 |
|---|---|
| 加工ままの面粗さ（指定なしの場合） | Ra 1.6～3.2μm、工具経路と送りで変わる |
| アルマイト膜厚（Type II） | 5～25μm、着色可、はめあい寸法への影響は軽微 |
| アルマイト膜厚（Type III・硬質） | 25～150μm、耐摩耗性、皮膜は素地表面から成長 |
| 粉体塗装の膜厚 | 60～120μm、RAL・Pantone に調色 |
| 電気めっきの膜厚 | 装飾用5～25μm、工業用は50μm以上 |
| 研磨後の面粗さ | 鏡面Ra ≤0.1μm、サテンRa 0.2～0.8μm |
| 不動態化・電解研磨 | 寸法変化は0.5μm未満、耐食性と清浄性が向上 |
| 黒染め | 寸法変化0.5μm未満、軽度の耐食性 |
| 仕上げに要する追加日数 | 加工日数に+3～5日を上乗せ |
表面処理
アルマイト（Type II・Type III）
アルミニウムの表面を電気化学的に酸化させ、素地そのものから皮膜を成長させます。Type IIは5～25μmで黒・赤・青・透明・金などの着色と耐食性を、Type III（硬質）は25～150μmで高い硬さと耐摩耗性を持たせます。素地から成長するため、塗膜のように剥がれ落ちることがありません。
粉体塗装
帯電させた熱硬化性粉体を静電付着させ、約200°Cで焼き付けて60～120μmの塗膜を作ります。RAL・Pantoneでの調色が可能で、耐候性・耐チッピング性・耐薬品性に優れるため、屋外設置品やブランド色を出す部品に向きます。
電気めっき（クロム・ニッケル・亜鉛）
金属皮膜を析出させて外観と耐食・耐摩耗を補います。光沢が要る箇所はクロム、摺動面はニッケル、犠牲防食には亜鉛を選び、膜厚はおおむね5～25μmです。素地の前処理を怠ると密着不良が出るため、脱脂と活性化を工程に組み込みます。
不動態化（ステンレス）
クエン酸または硝酸で表面の遊離鉄を除き、クロム酸化物の不動態皮膜を再生します。寸法は実質的に変わらず耐食性だけを引き上げられるため、医療・食品向けのステンレス部品では既定の処理として指定します。
電解研磨
ステンレスを陽極溶解させて微細な凹凸をならし、Ra 0.1μm前後の光沢ある清浄面に仕上げます。バリが残りにくく付着物も落ちやすいため、食品・医療・衛生用途で選ばれる処理です。
ビーズブラスト
ガラスビーズまたはアルミナの研磨材を吹き付け、Ra 1.6～3.2μmの均一なマット面を作ります。切削跡を目立たなくし、塗装やアルマイトの密着を良くする目的で、その前処理として挟むことが多い工程です。
研磨（サテン・鏡面）
機械研磨で方向性のあるサテン面（Ra 0.2～0.8μm）から鏡面（Ra ≤0.1μm）まで仕上げます。意匠面、光学面、医療機器の触れる面に使われ、目標Raが厳しくなるほど工程と検査の回数が増えます。
ヘアライン仕上げ
研磨ベルトで一定方向の細い筋目を付け、直線的で落ち着いた金属感を出します。民生機器の外装、建築金物、装飾部品で指定が多く、目の粗さは見本板で先にすり合わせます。
黒染め
鋼の表面に化成皮膜を作り、寸法をほとんど変えずに均一な黒色を与えます。耐食性は軽度で、油やワックスによる封孔が前提です。工具、締結具、光学・計測機器の内部部品に多く使われます。
塗装（2K・UV）
調色した液状塗料を吹き付け、ソフトタッチやマット・グロスの質感を出します。粉体塗装の焼き付け温度に耐えないプラスチックや、金属以外の色を必要とする部品に回す工程です。
レーザー刻印・エッチング
ロゴ、品番、シリアルを部品に直接刻みます。インクを使わず擦れても消えないため、トレーサビリティの表示やブランド刻印に適しています。
蒸気・火炎ポリッシュ（アクリル）
アクリルなど透明樹脂の切断端面に溶剤蒸気または火炎を短時間当て、白く曇った面を溶かして透明度を取り戻します。切削のままでは出せない光学的な澄みが得られます。
製造設計（DFM）
- 仕上げの種類と呼び方、対象面、膜厚、色番号を図面に書き分ける。後から口頭で足すとロットごとに解釈が割れる
- アルマイトとめっきは露出する全面に数μm～数百μmを足す。はめあい穴や摺動面は寸法を先に織り込むかマスキングで守る
- 鋭い角はアルマイトや電解研磨でわずかに丸まる。仕上げに任せず、図面で意図したエッジ取り（最低0.2mm程度の面取り）を指定する
- ねじ穴、ボア、シール面、導通面に皮膜が回り込むと機能を失う。該当箇所はマスキング指定を添え、仕上げ後のマスク撤去まで工程に入れる
- 仕上げ前にバリと破断面を除いておく。下地の傷や油は皮膜を乗せても消えず、光沢面ではかえって際立つ
- めっき槽では液が溜まる袋形状や止まり穴を避ける。排液と水洗ができない箇所はシミや膜厚むらの原因になる
- 外観部品は量産前に色見本板またはT1サンプルで色・艶・目の粗さを承認し、その見本を検査基準として保管する
- 意匠重視か機能重視かを早い段階で決める。判断が遅れると工程、納期、検査項目、単価のすべてが後から動く
金型と生産能力
| タイプ | リードタイム | 適用場面 |
|---|---|---|
| 社内アルマイトライン | +3～5日 | アルミニウムのType II・Type III、着色および硬質皮膜 |
| ブラスト・研磨設備（社内） | +1～2日 | ビーズブラスト、サテン・鏡面研磨、大半の金属のヘアライン |
| 粉体塗装・塗装ブース | +3～5日 | アルミニウム、鋼、一部のプラスチック、RAL・Pantone調色 |
| めっき・不動態化（提携工場） | +3～7日 | クロム・ニッケル・亜鉛めっき、ステンレス不動態化、電解研磨 |
品質保証
- 仕上げに着手する前に、図面の仕上げ指定と見本の有無を工程票と突き合わせる
- 膜厚は磁気式・渦電流式膜厚計で測り、指定がある箇所は断面観察でも裏を取る
- 面粗さは粗さ計で目標Raに対して検証し、鏡面・サテンは見本との差も記録する
- 塗装・粉体塗装はクロスカットテープ試験で密着を確認し、外観部品は承認見本と色を照合する
- ねじ穴・ボア・シール面のマスキングが仕上げ後も機能を保っているか、マスク撤去後に再確認する
- 色むら、塗り残し、ピンホール、異物の有無を仕様に基づき全数または抜取で最終検査する
- 膜厚・面粗さ・色差の測定値を仕上げ検査成績書にまとめ、素地の材料証明書（ミルシート）と紐付けてロットごとに保管する
- ご指定があればSGS、Bureau Veritas、TÜVによる皮膜組成・膜厚の第三者分析を組み込み、結果を日本語の報告書でお渡しする
アプリケーション
- アルマイト：筐体、ブラケット、ヒートシンク、光学・民生機器の外装（耐食と着色を両立）
- 粉体塗装：屋外設置品、自動車・家具部品、ブランド色を出す筐体（耐候と意匠）
- 電気めっき：装飾トリム、コネクタ、締結具、繰り返し摺動する面
- 不動態化・電解研磨：医療、食品、医薬、衛生機器の接液・洗浄面
- 研磨・ヘアライン：目に触れる意匠面、光学面、表示パネルまわり
- 黒染め：工具、締結具、光学・計測機器の内部部品
- レーザー刻印：ロゴ、品番、シリアル、トレーサビリティ用の表示
- 塗装：粉体塗装の焼き付けに耐えないプラスチック、指定色の多い外装部品
FHY Precisionを選ぶ理由
加工と大半の仕上げを同じ工場内で段取りできるため、仕上げだけのために別の協力会社へ部品を回す必要がない
アルマイトから蒸気ポリッシュまで12種以上を揃え、耐食・耐摩耗・意匠・衛生の目的から逆算して選べる
無料のDFMレポートで、膜厚がはめあいに触れる箇所、マスキングが必要なねじ穴、エッジの丸まりを量産前に指摘する
色はRAL・Pantoneの見本板、質感は仕上げサンプルまたはT1サンプルで先にご承認いただき、量産後の色違いを防ぐ
材質ごとの相性を踏まえて提案する。アルミニウム、ステンレス、鋼、チタン、真鍮、プラスチックで使える工程は異なる
膜厚・面粗さ・色差を実測し、仕上げ検査成績書としてロットごとに添付する
輸出は貿易条件をDAP・DDPから選べ、通関に必要な書類と原産地証明書は当方で作成して同梱する
中国の自社工場から直接お納めするため、仕上げの指示変更も日本語の仕様書でやり取りでき、記録は生産ロット単位で残る
よくある質問
1. 部品に合う仕上げはどう選べばよいですか
母材と、仕上げに求める役割の二つから絞ります。アルミニウムで着色と耐食を両立させるならアルマイト（Type II着色・Type III硬質）、どの金属でも耐久性のある色が要るなら粉体塗装、ステンレスの衛生・耐食なら不動態化または電解研磨、鋼や真鍮の装飾光沢ならめっき、光学的な可視面なら研磨かヘアラインです。無料のDFMレポートに比較をまとめ、色見本も郵送できます。
2. アルマイトやめっきで寸法は変わりますか
変わります。アルマイトType IIは5～25μm、Type IIIは25～150μmを素地から成長させ、めっきも同程度の膜厚を足します。剥がれることはありませんが、露出する全面のクリアランスに効きます。ボアやねじを機能させたい場合はマスキングするか、仕上げ後に追加工するよう図面にご指定ください。不動態化と黒染めの寸法変化は0.5μm未満です。
3. どこまでの面粗さが出せますか
加工ままはRa 1.6～3.2μmです。ビーズブラストはこの範囲でマット調に整え、サテン研磨はRa 0.2～0.8μm、鏡面研磨はRa ≤0.1μmまで仕上げられます。電解研磨したステンレスもおおむね0.1μmに達します。目標のRaをお知らせいただければ、それに合う工程をこちらで選定します。
4. 仕上げると費用と納期はどのくらい増えますか
大半の仕上げで3～5日の追加です。アルマイトと粉体塗装は比較的安価で、薬品管理と手数のかかるめっき・電解研磨は高くなります。研磨は目標Raが厳しいほど工程が増え、鏡面はサテンより割高です。見積りには仕上げを工程ごとに明記しますので、後から想定外の費用が出ることはありません。
5. 指定の色に合わせられますか
合わせられます。粉体塗装と塗装はRALまたはPantoneで調色し、アルマイトは黒・透明・赤・青・金の標準色に加えてご指定の染色にも対応します。量産の前に実物の見本板をご承認いただく運用をお勧めしています。
6. ねじ穴やシール面をマスキングできますか
できます。皮膜が回り込むと機能を損なうねじ穴、ボア、シール面、導通面をマスキングし、仕上げ後にマスクを外して状態を確認します。該当箇所は図面またはDFMの打ち合わせで明確にお示しください。
7. 量産前に仕上げのサンプルをもらえますか
お渡しします。外観が絡む案件では見本板またはT1サンプル部品を先に作り、色・艶・目の粗さをご承認いただいてから本生産に移ります。その見本をそのまま検査の基準として保管しますので、ロット間のばらつきも抑えられます。
8. プラスチックにはどの仕上げが使えますか
通常のアルマイトや金属めっきはプラスチックには使えません。ビーズブラスト、塗装（2K・UV）、レーザー刻印が中心で、透明アクリルには溶剤蒸気や火炎による透明化処理を施せます。樹脂名をお知らせいただければ、密着不良や変形のおそれを踏まえて適合する工程を提案します。
9. ロゴやシリアル番号を刻めますか
刻めます。レーザー刻印でロゴ、品番、シリアルを部品に直接書き込みます。インクを使わず擦れても消えないため、ブランド表示とトレーサビリティの両方に適しています。
10. 仕上げ済みの部品を海外へ送れますか
送れます。サンプルは国際エクスプレスで3～7営業日、量産は航空便または海上便で2～6週間です。研磨面やアルマイト面には合紙を挟み、輸送中の防錆も施して梱包します。貿易条件はDAP・DDPのいずれかをお選びいただき、通関書類と原産地証明書は当方で用意します。
11. 仕上げを指定しないとどうなりますか
加工ままの状態で出荷します。工具跡が残り、面粗さはおおむねRa 3.2μmです。最短・最安の選択肢で、内部部品や外観を問わない箇所には適しています。ただし意匠面、シール面、軸受面がある場合は図面に明記が必要です。図面に「仕上げ不要」と書くことも立派な指定の一つであり、どの面が重要かを決めないまま進めると、こちらは全面を非重要として扱います。後から「ここだけ鏡面に」と戻すのは、工程をやり直す分だけ高くつきます。
12. 図面にはRaをいくつで書くべきですか
実用的な目安をお伝えします。一般面はRa 3.2μm（63マイクロインチ）、軽い摺動面やシール面はRa 1.6μm、軸受面・シール面はRa 0.8μm、光学面や精密機能面だけRa 0.4μm以下です。指定を一段締めるごとに加工パスと検査時間が増えます。よくある無駄は、一面だけで必要なのに部品全体をRa 0.8で一律指定することで、機能が要る面だけに絞ればその分のコストがそのまま残ります。
13. 最も耐食性の高い仕上げはどれですか
母材によって答えが変わります。アルミニウムならType III硬質アルマイトまたはクロメート化成処理、ステンレスなら不動態化（光沢や衛生面には電解研磨）、炭素鋼・合金鋼なら無電解ニッケルめっき、亜鉛めっき、粉体塗装です。粉体塗装はほぼどの金属にも乗り、屋外の紫外線にも強い処理です。一律の最良解はなく、屋内の意匠か、屋外か、海辺か、薬品環境かという使用条件から選ぶのが先決です。
14. 仕上げごとの所要日数を教えてください
ビーズブラストとヘアラインは1日未満、アルマイトとめっきは2～3日、粉体塗装は焼き付けを含めて1～2日です。鏡面研磨は手作業と複数回の検査を伴うため最大5日かかります。仕上げは他の受注と並行して工程に流しますので、実際の納期はその時点のライン状況で決まります。見積りでは楽観値ではなく、加工と合わせた現実的な日取りをご提示します。
15. 黒染めを食品・医療機器に使えますか
お勧めしません。黒染めは工具や締結具、産業機械向けの工業仕上げで、耐食性が軽度なうえ油やワックスでの封孔が必要です。食品に触れる箇所、医療用途、溶剤で洗浄する部品には向きません。食品・医療用のステンレスには不動態化を、着色したい鋼には食品接触用途に適合する処方の粉体塗装をご指定ください。食品に触れる部品は、仕上げ仕様を初回から正しくするため早めにお知らせください。
16. 屋外で長持ちする仕上げはどれですか
粉体塗装とType III硬質アルマイトが屋外の定番で、紫外線劣化、風雨、温度変化のいずれにも強い処理です。鋼では溶融亜鉛めっきの上に粉体塗装を重ねる二重皮膜が、腐食環境の厳しい場所で最も長く持ちます。屋外で明るい装飾めっきは、外部用に設計されたもの以外は避けてください。標準的なクロムめっきは紫外線と塩分で曇りや点食が出ます。海辺に設置する場合は膜厚を厚めに指定し、封孔の要否もあわせてご相談ください。