メッキQ&A
アルマイト皮膜(陽極酸化皮膜)にクラックが熱によって発生します。
以下に原因とメカニズムを詳しく解説します。
1. 熱膨張差による応力
アルマイト皮膜(酸化アルミニウム)は無機のセラミック状物質で、熱膨
張係数が非常に小さい。
対して、アルミニウム母材は金属で膨張率が大きい。
加熱や急冷により、素地と皮膜の間に膨張差が生じ、皮膜に引っ張り応力が
集中し、クラック(亀裂)が入ることがあります。
2. 急激な加熱・冷却(サーマルショック)
加熱→冷却のサイクルが急な場合、皮膜がその応力に耐えられずに割れます。
例:オーブンや直火にかけた後、冷水で冷却するなど。
3. 厚膜アルマイト(硬質アルマイト)の内部応力
硬質アルマイトでは皮膜厚が数十μmになることがあり、成長中の内部応力が
蓄積。
高温にさらされることで応力が解放され、クラックが現れることがあります。
4. 封孔処理の影響
アルマイトでは高温封孔(80~100℃)によって皮膜が膨張し、既に微細クラックが
あれば拡大することがあります。
特に皮膜が厚い場合、封孔時の応力で表面がひび割れることがあります。
一般的な発生温度は100〜130℃程度から発生し始めます。
ただし、これは皮膜の厚さ、アルミニウム合金の種類、加熱速度、加熱時間など、
様々な要因によって変動します。
硬質アルマイトは皮膜が厚いため、標準アルマイトよりもクラックが発生しやすい
傾向があります。