潤滑アルマイト

潤滑アルマイトとは

シルベックではめっきについての情報をyoutubeでも配信しております

詳しくはコチラからシルベックyoutube公式チャンネルをご覧ください

低摩擦化と軽量化を同時に実現

近年自動車産業をはじめとした各種製造業界では、環境負荷の低減やエネルギー効率向上の観点から機械部品の低摩擦化が重要な課題となっています。こうした中、低摩擦化を実現する表面処理技術として注目を浴びているのが「潤滑アルマイト」です。

潤滑アルマイトとはアルミニウム部品の表面に特殊なアルマイト皮膜を形成し、摩擦係数を低減することで部品の耐摩耗性を向上させる表面処理方法です。特にアルミニウム素材は軽量化にも大きく貢献することから自動車部品を中心に多くの産業で採用が広がっています。

一般的に展伸性に優れたアルミニウム部品には潤滑アルマイト処理が効果的ですが、摩擦係数が高くなりがちな鋳造アルミニウム合金（ADC材・AC材）に対してはさらに大きな効果を発揮します。ADCやACなどの鋳物アルミニウムは鋳造特性から表面粗さが大きくなりやすく摩擦抵抗が増加しますが、潤滑アルマイト処理を施すことによって劇的に低摩擦化が可能となり製品の性能向上や寿命延長にも貢献します。

こうした課題に

• 摺動部の摩擦・摩耗を下げたい

• 軽量化のためアルミ採用だが摩擦係数が懸念

複合皮膜で長期間の潤滑性能を維持

硬質アルマイト＋PTFE（フッ素樹脂）＜潤滑性能＞

特徴 無数の微細孔を持つ硬質アルマイト皮膜の表面に、固体の潤滑剤として優れた四フッ化エチレン樹脂（PTFE）の微粒子を電気化学的に形成した複合皮膜です。 硬い硬質アルマイト皮膜に、均一で強固な優れた潤滑性能を付与します 低摩擦・耐摩耗の両立：硬質アルマイトの硬さにPTFEの潤滑性を付与。初期から安定した低摩擦挙動を示し、荷重摺動にも有利。 鋳物アルミ（ADC・AC）にも有効：鋳造特性で粗さが出やすい材でも潤滑アルマイトで摺動性を改善し、性能や寿命の向上に寄与。	対応可能アルミ材 展伸性アルミ：1000系・2000系・5000系・6000系・7000系 鋳物系アルミ：AC4C・ AC7A・AC7B・AC8A・ADC6・ADC12

潤滑アルマイトの特徴

潤滑アルマイト皮膜

フッ素樹脂をアルマイト皮膜の微細孔へ強固に形成させた複合皮膜も可能です。耐摩擦性があまり高くないADC12であっても潤滑アルマイト処理を行うことで、加工面での摺動に対し効果的な潤滑性と耐摩耗性を付与することが可能です。
この処理は、長期間に渡り潤滑性能を維持します。ADC12のアルマイト皮膜は通常HV180くらいが平均のため、耐摩耗性を求めた場合特に効果的な処理と言えます。

無数の微細孔を持つ硬いアルマイト皮膜の表面に、固体の潤滑剤として優れた四フッ化エチレン樹脂（PTFE）の微粒子を電気化学的に形成した複合皮膜です。
この皮膜は初期潤滑性に特に優れていますが、荷重摺動使用にも優れた耐摩耗性能を有します。

皮膜構造模式図（上図）は固体潤滑の作用機構の中で、最も低摩擦係数が得られる（C）の表面構造にあたります。

ボールオンディスク摩擦摩耗試験

試験機の外観と試験部の基本構成	最近では摩耗量だけでなく摩擦係数が重要な評価要素となっています。 これら表面改質評価方法として、摩擦摩耗試験の要望が多くなっています。 表面改質層評価として欠くことのできない動摩擦係数の計測ができるボールオンディスク摩擦摩耗試験で潤滑アルマイト皮膜の性能評価をしました。 【ボールオンディスク摩擦摩耗試験とは】 回転ディスク上に固定ボールを垂直荷重により押しつけ摩擦抵抗を測定します。 本試験法ではディスクとボールにより試験を行います。
上図に試験機の外観と試験部の基本構成を示します。回転ディスクと固定ボールが図のように配置され、ボールの上方から錘（重り）による荷重が負荷されています。 この状態でディスクが回転することにより発生する摩擦力をセンサーで計測し、負荷された荷重で除して摩擦係数を算出します。	荷重：150g（約1.5N） SUJ鋼球（5mm）
一般に摩擦係数は材質の組み合わせにより変化するため、試験では実際の利用方法に則した組み合わせとしてSUJ2鋼球を使用して測定しました。

摩擦係数測定

ADC12 材と硬質アルマイト ✚ PTFE処理後の摩擦係数測定

試験方法：ボールオンディスク摩擦摩耗試験

測定結果 ・ADC 12 材：WC鋼球との摩擦により焼き付き発生 ・硬質アルマイト＋PTFE処理は10m平均でも性能が落ちず良好な摩擦係数を維持

A5052硬質アルマイトのみと ✚ PTFE処理後の摩擦係数測定

試験方法：ボールオンディスク摩擦摩耗試験

硬質アルマイト：10μm・20μm・30μm (HV400〜430) 摩擦荷重 ：SUJ2（5mm）鋼球相手・150g 回転速度 ：10cm/秒・回転半径4m・摩擦距離0~200m

測定結果：硬質アルマイト＋PTFE処理により摩耗痕の低減が達成

摩擦荷重・摩擦距離ともに動摩擦係数は硬質アルマイト✚PTFE処理皮膜の方が硬質アルマイト皮膜のみより摩耗痕が少なく低摩擦である結果を得られました*。 ＊試験データは参考値であり保証データではありません。

A5052硬質アルマイト皮膜とPTFE処理皮膜の摩耗痕の比較

試験条件

摩潤滑アルマイト対応工場・処理有効サイズ

対応可能場所と有効サイズ