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【CASE 6】 カラーアルマイト処理製品の変色

お悩み

屋外に設置したアルミ製品が変色してしまった。

ご依頼状況

●アルミ製品の素材は全てアルミニウム。表面はカラーアルマイト処理が施されている。

●アルミ製品の設置場所は風雨、直射日光にさらされる屋外であった。

●設置後、1ヶ月程度で変色してしまった。

※アルマイト処理:別名陽極酸化処理。アルミニウムの表面に酸化アルミニウムの被膜を作ることで耐食性を向上させる処理。アルミニウム製の鍋・やかん等にも使われる(黄色みがかったもの)。染料により染色したものをカラーアルマイトと呼ぶ。

究明開始

まずは変色の様子をじっくり観察しました。変色の程度は一様ではなく、製品ごとにより異なっている他、風雨や直射日光にさらされている部分で著しいことを確認しました。

アルマイトは表面の皮膜が穴の開いた構造(多孔質構造)となっていて、この穴に染料をしみ込ませることで自在に着色することができます。

そこでアルマイト皮膜に不具合があるのではないかと予想し、走査電子顕微鏡によるアルマイト皮膜の構造観察と、渦電流式膜厚計によるアルマイト皮膜の膜厚測定を行い、アルマイト皮膜の状態と変色との関連を調査しました。

またアルマイト自体は高い耐食性を有しているため、変色は染料の流出や劣化によるものと予想し、紫外線・熱・水分等の条件別による変色再現試験を行いました。

原因はコレだ!

調査の結果、変色の著しい製品はアルマイト皮膜の膜厚が薄いことが分かりました。

変色再現試験の結果、変色には紫外線の影響が特に大きいことが分かりました。

●アルマイト皮膜が薄く染料の付着量が充分でなかった

●染料自体に紫外線によって変色(退色)する性質があった

という2つの要因によって、1ヶ月という短期間で変色が生じたと判明しました。

今回の検査・分析項目

走査電子顕微鏡 膜厚測定(渦電流式) 変色再現試験(紫外線・熱・水分等)

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