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高耐熱クラックレス硬質アルマイト

TAF TRの第1の特徴は何と言っても「クラックレス」であるということです。

通常の硬質アルマイトは、その製造条件が理由でアルマイト処理後にクラックが発生してしまいます。しかし硬質アルマイトはこれまで、皮膜の硬さや耐摩耗性を要求される場合に用いられていた為、クラックは問題視されることは多くありませんでした。

また、硬質アルマイトではない一般のアルマイトも耐熱性は100℃前後ほどまでしかなく、その温度を超えるとクラックが発生してしまう為、アルマイトの使用範囲は100℃程度までと考えられてきました。

しかし、最近では様々な用途で(硬質)アルマイト処理を検討するケースが増え、要求される性能も高くなりつつあります。そのような中で高温下でもクラックレスな硬質アルマイトとして、弊社で開発されたのが【TAF TR】です。

↑従来の硬質アルマイト


↑TAF TR (350℃×1時間熱処理後)

 

耐熱性と硬さ・耐摩耗性

TAF TRの耐熱性は350℃で、それ以下の温度であればクラックが発生しません。
(後述の「高耐電圧・高耐食仕様」を除く)


 
※耐熱性は室温で保持した試験片を所定温度に保持した(350℃)の電気炉内に投入し、1時間保持後、炉の電源を切り室温まで冷却した後のクラックの有無で評価しています(急熱徐冷)。
※材質によっては瞬間熱衝撃500℃後もクラックレスまたは低クラック性を保持したという試験結果もございますが、400℃を超えると、素材が軟化し始めるため、長時間高温となる場合は実用上不適な場合が考えられます。


また、ビッカース硬さ試験ではHv550、特殊処理を施した、TAF TR+はHv650というアルマイトの中では超硬質の驚異的な値(合金材質に依ります)が得られています。

耐摩耗性に関しては、相手部材との摩擦熱等により部品の表面が高温になるような場合には、一般の硬質アルマイトだと皮膜が剥がれ大きく損傷したり、クラックから腐食したりと、耐摩耗性低下に直結する様々な問題が生じますが、【TAF TR】は耐クラック性が高くその様な問題が起こりにくいと考えられます。




 

高耐電圧などその他の諸特性

「クラックレス」という性質から、TAF TRは一般の(硬質)アルマイトよりも耐電圧性に優れており、高耐電圧仕様(50μm)では絶縁破壊電圧(皮膜-素地間)がAC2.5kV前後となっています。(一般的な硬質アルマイトは1.0kV程度)

 
耐電圧性以外にもTAF TRの「クラックレス性」は、高温下での耐食性や樹脂等と摺動する際の相手攻撃性低下(TAF TR処理した部品だけでなく摺動相手の摩耗寿命を長くする)に寄与したり、PTFEを表面に担持することで潤滑性を持たせ、更に耐摩耗性を向上させることも出来ます。

 
更に、TAF TRには高密着仕様というものがございます。昨今、エレクトロニクス、医療機器から家電製品まであらゆる分野で機能性樹脂が使用されており、アルミニウム機材にそういった材料をコーティングする際には機材と材料との密着性が求めらます。
TAF TRでは、密着性のある高放熱性絶縁皮膜も実現可能になります。

→TAF TRの高密着性仕様について見る

↑TAF TRの耐電圧性

 

黒色仕様 TAF TR-BK

このTAF TRは黒色アルマイトにも対応しています。
通常の黒色アルマイトは、熱をかけると皮膜微細孔中の染料が熱分解し、脱色していまします。
しかし、【TAF TR-BK】は350℃で熱処理をしても、クラックしないだけでなく、脱色することもありません。
※この黒色仕様の膜厚は5~10μm程度の範囲内となっており、耐電圧や耐摩耗性などの諸特性は、通常のTAF TRと比較して低くなります。
【上段:TAF TR-BK】
【下段:一般黒アルマイト】
 
  熱処理前       熱処理後(350℃)

 

TAF TRの使用例

① 超硬質・高耐摩耗であるため、検査台・ステージの傷付き防止、工業機械の摺動部品に最適! 
 
② クラックが発生しないため、摺動相手(樹脂など)の摩耗を防ぐ!
 
③ 高耐電圧仕様は放熱性の必要な絶縁部品に!
 
④ 黒色仕様はヒートシンクや工業用耐熱光学部品(高温度下カメラなど)に!
 
⑤ 高温下での耐食性は、ガス電磁弁や腐食環境下での治具に!
 
⑥ 必要に応じて、密着性・潤滑性などの機能付与が可能!