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電解研磨とは

クリーンな表面処理技術として知られる「電解研磨」の特徴やメリット・デメリットについてまとめました。
電解研磨を得意とする研磨会社3社もご紹介します。

目次

電解研磨とは電気化学的に研磨する方法

電解研磨とは、特殊な電解液の中で研磨対象物に電気を流し、電気化学的に溶解させながら機械部品や工作機械を研磨する方法です。

電気分解すると金属陽極は溶解しますが、電気研磨はその原理を応用しています。また電解研磨はクリーンな加工技術としても知られ、焼けや汚れ、表面にできる加工変質層を発生させないのも特徴です。

とりわけ、凸部の優先的な溶解が行われるという点で、バフ研磨など機械的な研磨と性質が大きく異なります。電解研磨の目的は、仕上げ処理を行いやすくすること、表面の汚れを除去して見た目を綺麗にすること、そして光沢性と耐食性を付けることも含まれます。

物理的に研磨しにくいものも電解研磨なら可能

電解研磨を行うメリットは実に多くあります。以下に列挙しますのでチェックしてみてください。

電解研磨はクオリティにばらつきが出やすい

電解研磨にはメリットだけでなくデメリットもあります。それは以下の通りです。

電解研磨はメリットの多い技術ですが、同時にグレードの高い技術サービスを提供できる業者が限られていることが、課題といえるでしょう。

電解研磨で加工できる材質

電解研磨に適している材質は、ステンレスではSUS304(L)・SUS316(L)、チタンでは、Ti_2種・Ti_1種・Ti_JIS60種、その他、ハステロイC-22、アルミ等、通電できる金属部品に対応しています。

電解研磨を得意とする研磨加工会社3選

「研磨会社」でGoogle検索をしてリストアップした研磨加工会社42社(2023年8月21日調査時点)の中から、電解研磨に対応しており、唯一の特徴を持つ3社を紹介します。

三和産業

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引用元:三和産業公式HP
(https://www.sanwa21.co.jp/)

加工が難しいチタンの電解研磨の知見も豊富!

1918年創業の老舗企業である三和産業は、バフ研磨と電解研磨を得意としています。特にチタンの電解研磨に知見を多く持ち、特許も取得しています※。

研磨職人の確かな技術力に加え、発注前にも研磨の相談ができる「技術営業員」や、書類の管理・提出等を円滑に行う「総務・管理担当員」、不具合があった際にすぐに解決のための原因究明や表面分析を行う「生産技術員」などを配置。顧客のニーズに迅速に対応できる組織体制を整えており、他社で断られたような難しい研磨や、短納期などの要望にも応えています。

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「研磨会社」でGoogle検索をしてリストアップした研磨加工会社42社(2023年8月21日調査時点)中、もっとも多くの電解研磨に関する特許を持ち、電解研磨に関する知見が豊富な会社。唯一、チタン電解研磨の特許を取得している※。

※参照元
J-GLOBAL「チタン又はチタン合金の電解研磨法及びそれに用いる電解研磨処理液の振動攪拌装置」 (https://jglobal.jst.go.jp/detail?JGLOBAL_ID=201103015041952300
J-GLOBAL「チタン又はチタン合金の電解研磨方法とその装置」(https://jglobal.jst.go.jp/detail?JGLOBAL_ID=200903072376528240)

三和産業の会社概要

創業年 1918年
所在地 山口県下松市末武下西沖680-16
電話番号 0833-41-3076
URL https://www.sanwa21.co.jp/

中野科学

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引用元:中野科学公式HP
(https://www.nakano-acl.co.jp/)

独自の電解研磨方法で大量生産品にも対応!

電解研磨、化学研磨、電解複合研磨などに対応する中野科学は、アルミニウムの電解研磨の特許を取得する※など、技術開発にも熱心です。

また、業界でも珍しい、微細部品の電解研磨を効率良く行える「バレル電解研磨」にも対応。大量の微細部品のバリ取りを短納期で提供できます。

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「研磨会社」でGoogle検索をしてリストアップした研磨加工会社42社(2023年8月21日調査時点)の中で唯一、微細部品の電解研磨が可能な「バレル電解研磨」を提供。アルミニウムの電解研磨の特許も持つ※。

※参照元
J-GLOBAL「アルミニウム部材の電解研磨方法」(https://jglobal.jst.go.jp/detail?JGLOBAL_ID=201603010173232400)

中野科学の会社概要

創業年 1956年
所在地 新潟県燕市小池5181-3
電話番号 0256-62-2548
URL https://www.nakano-acl.co.jp/

石田電解研磨工業所

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引用元:石田電解研磨工業所公式HP
(https://www.ishidadenkai.com/)

巨大な電解槽で大物にも対応できる!

1937年の創業以来、ステンレスやアルミなどの金属の電解研磨、化学研磨、酸洗処理、不動態化処理、バフ研磨を提供している研磨加工会社。

電解槽は1700×2000×5000㎜、2000×2500×3000㎜、1300×1500×3200㎜のサイズを用意。建材や医療機器、半導体や液晶の関連部品など、幅広い大きさの金属部品の電解研磨に対応しています。

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「研磨会社」でGoogle検索をしてリストアップした研磨加工会社42社(2023年8月21日調査時点)中、もっとも大きいサイズの電解槽を保有。

石田電解研磨工業所の会社概要

創業年 1937年
所在地 埼玉県川口市 江戸1-6-34
電話番号 048-284-9780
URL https://www.ishidadenkai.com/

【目的別】電解研磨の活用法

電解研磨とは、さまざまな目的に対応可能な研磨様式です。電解研磨を行う目的は、大きく分けて5つ「仕上げの前工程」「物理的に研磨が困難な場所へのアプローチ」「溶接焼けの除去」「耐食性のアップ」「バリ取り」にまとめられます。

ここではそれぞれの目的について、具体的に解説していきます。

仕上げの前工程

仕上げ研磨の前に電解研磨をすることで、最終的な仕上がりが電解研磨をしなかったときより綺麗になります。その理由は、電解研磨特有の融解作用によって不純物や目に見えない細かい汚れが除去されて、ワークの表面がクリーンな状態になるためです。

さらに表面のキメも細かくなることから、汚れがつきにくくなります。仮に汚れが付着してしまった場合でも、表面は洗浄性の高さが保たれているため、取り除きやすくなるのです。

物理的研磨が困難な場所へのアプローチ

「物理的研磨」とは、バフ研磨などの機械的な研磨のことです。ワークの形状によっては、どうしても物理的研磨をしにくい場所や部分を有しているものがあります。そんなときに活躍するのが、電解研磨です。

たとえばハウジング内面の角部は、間隔内がかなり狭いため物理的な研磨が難しいです。あるいは油こしの内面も、細い先端の内部を研磨しなくてはならないため、物理的な研磨では対応しにくいでしょう。パイプ内面研磨も同様です。こういった部分でも、電解研磨なら対応が可能なのです。

溶接焼けの除去

溶接焼けを取り除く場合にも、電解研磨が行われることがあります。ただし電解研磨をしたからといって、溶接焼けがキレイに除去できるとは限らないのも実情です。たとえば、黒く炭化したような状態になっている場合などは、電解研磨や酸洗で取り除くのは難しく、物理的研磨で溶接焼けを落とすしか方法はないでしょう。

耐食性のアップ

ワークがステンレスである場合、ステンレス自体錆びにくい性質を持っていますが、そこに電解研磨を施すことで、クロムが凝縮されて「酸化皮膜」を再生できます。それによってより耐食性を高められるのです。

ただ、錆びてしまう可能性をゼロにすることはできませんので、その点は注意が必要です。中でも、塩分の多い環境で使用する物の場合、念入りなメンテナンスが求められます。

バリ取り

大きなバリでなければ、電解研磨で表面をなめらかな状態に加工できます。大きなバリの場合は、長時間にわたる通電をしなくてはなりません。そのため電解研磨が不可能というわけではありませんが、コスト面や、過電解トラブルのリスクなどを考えると、デメリットのほうが大きくなってしまいます。電解研磨以外にも、科学研磨で対応できるケースもあるので検討してみると良いでしょう。

電解研磨で白く曇る?

電解研磨をすることで、ワークの表面が白く曇ってしまう可能性があります。素地状態をできる限りピカピカに仕上げるためにおこなう電解研磨であるにもかかわらず、何が影響してのようなことが起こってしまうのでしょうか。

主な影響の原因は「バフ研磨」「溶接熱」「電気分布」「ステンレスの材質」の4つです。まずは影響についてひとつずつ理解し、そのうえで有効な対策を講じていくことが大切です。

バフ研磨の影響

電解研磨をするためのバフ研磨においては、目の細かさごとに工程をいくつかに分けます。目の粗い物からスタートして、徐々に細かくしていき、#400から#600の鏡面仕上げになるようにします。

ただし、NO.7の場合は注意が必要です。というのは、目の細かいバフで大きな凸凹を平坦にしていく作業なので、電解研磨をすることでそれが剥がれて、地が出てしまう可能性があるからです。

参照元:中野科学(https://www.nakano-acl.co.jp/denkai/aq-are.html)

溶接熱の影響

溶接箇所付近が曇ってしまう場合は、溶接熱の影響による可能性があります。溶接熱が付近の結晶構造などを変容させてしまうこと原因です。「鋭敏化」などと呼ばれる変容で、ワークの外観に影響します。

電気分布の問題

浸漬方式による電解研磨という工程の性質上、高電流部および低電流部が発生します。これは、平たく表現すれば、しっかり研磨される部分とあまり研磨されない部分が生じてしまう状態のことです。

ワークのサイズが大きければ、どうしても高電流部と低電流部の差も大きくなりがちで、したがって、仕上がりの差も目立ちやすくなってしまいます。ワークの全面をもれなく均等にピカピカにすることはきわめて困難です。

ステンレスの材質の問題

ステンレスにはさまざまな材質のものがあり、それぞれ成分が異なります。そのため、電気研磨を同じようにほどこしても、仕上がりは一様にはなりません

また、販売されているステンレスの表面は何らかの加工がなされています。それも仕上がりにバラつきが出る原因となります。一例を挙げると、2Dは光沢を出すのが難しいですが、BAやヘアライン仕上げであれば光沢を出しやすいです。

参照元:中野科学(https://www.nakano-acl.co.jp/denkai/aq-flat.html)

電解研磨による曇りを防ぐには?

ワークが電解研磨に適しているかそうでないかということに関しては、あらかじめ試験片などで電解研磨をかけて、様子をみておくのがおすすめです。また、電気分布の問題には、対極を設置するなどして、研磨されにくい箇所を極力小さくしたり、あるいは弱電部に電気をあてなおすなどの工夫で対処することになります。

最後に、ステンレスの材質の差についてですが、一般的なSUS304-2Bであったとしても、仕上がりが異なってしまう可能性がゼロではありません。繰り返し生産を予定している製品などに対しては、ステンレスの鋼種だけでなく、そのロットも同じものを使用する必要があります。

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技術力・対応力のある研磨加工会社を見極めるために、当サイトでは「研磨会社」とGoogle検索してヒットした研磨加工会社42社(2023年8月21日調査時点)の中から、研磨に関する特許を取得しており、主要取引先を明示していることで品質や対応力に信頼性があると判断した3社を選出しています。

チタン研磨に自信!
バフ研磨と電解研磨を得意とする
三和産業
三和産業の公式サイト画面

引用元:三和産業公式HP https://www.sanwa21.co.jp/

技術力

42社中でもっとも多くの電解研磨に関する特許を持ち、電解研磨に関する知見が豊富。

対応力
  • 物理研磨と電解研磨に対応。
  • 研磨に精通した技術営業員が常駐し、事前相談が可能。
  • 表面分析を行う生産技術員が品質を担保。アフターケア体制を整えている。
創業

100年以上(創業1918年)

対応可能な研磨
  • バフ研磨
  • バレル研磨
  • 化学機械研磨
  • 電解研磨
  • 電解複合研磨
  • バレル電解研磨
  • 化学研磨
  • 出張研磨
主要取引先

日立製作所、日立ハイテク、日立プラントメカニクス、日立ハイテクマニファクチャ&サービス、日立交通テクノロジー、トクヤマ、トーステ、帝人

対応領域

半導体関係装置(精密部品/真空チャンバー)、医薬・化学・食品製造装置(サニタリー類/継手/タンク/熱交)、粉体装置半導体関係装置(精密部品/真空チャンバー)、医薬・化学・食品製造装置(サニタリー類/継手/タンク/熱交)、粉体装置

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研磨資材も開発援助!
ガラス材の精密加工に精通した
斉藤光学製作所
斉藤光学製作所の公式サイト画面

引用元:斉藤光学製作所公式HP https://saito-os.com/

技術力

42社中、唯一加工が困難な100㎛以下の薄片基板やΦ5㎜以下の小径なガラス基板の研磨加工も可能。

対応力
  • 硝材の調達から成形、研磨、洗浄、検査まで一貫して対応。
  • 知見を生かし、研磨副資材などの開発援助も可能。
  • 研磨副資材の受託評価、分析も可能。
創業

40年以上(創業1977年)

対応可能な研磨
  • バフ研磨
  • バレル研磨
  • 化学機械研磨
  • 電解研磨
  • 電解複合研磨
  • バレル電解研磨
  • 化学研磨
  • 出張研磨
主要取引先

山寿セラミックス、AGCエレクトロニクス、オプトネクサス、住鉱国富電子、ファインクリスタルいわき

対応領域

測量器用ガラス、石英研磨基板、光学用セル、100μmガラス基板など

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微細部品にも対応!
電解研磨や化学研磨の知見を持つ
中野科学
中野科学の公式サイト画面

引用元:中野科学公式HP https://www.nakano-acl.co.jp/

技術力

42社中、唯一微細部品のバレル電解研磨ができる。電解研磨、酸洗い、酸化発色、陽極酸化、化学研磨、電解複合研磨などの表面処理に対応可能。

対応力
  • 工程管理システムを用い、迅速で的確な見積回答、納期回答などができる体制を構築。
  • ISO9001を取得し、品質管理を徹底。
  • 各種測定機器を用いた品質検査が可能。
創業

60年以上(創業1956年)

対応可能な研磨
  • バフ研磨
  • バレル研磨
  • 化学機械研磨
  • 電解研磨
  • 電解複合研磨
  • バレル電解研磨
  • 化学研磨
  • 出張研磨
主要取引先

IHI、味の素、アドバンテスト、アマノ、アルプス電気、宇部興産、大塚ホールディングス、オリンパス、京セラ、クラレ、栗田工業、コニカミノルタ

対応領域

ノズル、エルボ、ブッシング、フレーム、スクリーン、ベアリング押さえ、アーム、金型、バルブ、パイプ、マニホールド、フランジなど

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