本文へジャンプ

技術解説

トップページ の中の 技術解説の中の ロッドエンドベアリング/スフェリカルベアリングの中の 表面処理

ロッドエンドベアリング/スフェリカルベアリング -表面処理

軸受にとってサビは単純ながら故障原因となることが多く、十分な注意が必要です。サビは材質の固有の特性によるもの、水分、塩分、硫化分等環境条件によるもの、異種金属どうしが相接することにより電食として発生するものなどその原因もさまざまです。ミネベアの製品も材料によってはこのようなサビを防止するため、めっき等の表面処理を行います。表面処理にはこのような防食以外に耐摩耗性を向上させる目的のものもあり、軸受の安定した性能を得る上で重要です。


カドミめっき・亜鉛めっき・クロムめっき

産業機械用としては亜鉛めっきが使われる場合が多いのですが、一般に海水に対する耐食性はカドミめっきの方がすぐれています。亜鉛めっきはカドミめっきほど排水処理がむずかしくなく、量産コストは低くおさえることができます。カドミめっき、亜鉛めっき、亜鉛ニッケルめっきともめっき処理の後、クロメート処理を行うのが一般的です。これによりカドミめっきの色調を白色と黄色にかえることが可能です。また亜鉛めっきは三価クロメートによる白色系の発色となります。
ステンレス鋼の場合も耐食性を特に重視する場合はめっきを行うことがあります。たとえば海上救難機に使われる440C ボールと17-4PH レースを用いたスフェリカルは、ボールにはクロムめっき、レースにはカドミめっきをほどこしてあります。
(但し、一般産業用としてカドミめっきの適用は環境面で規制されています。)


亜鉛ニッケルめっき

高ニッケル含有の亜鉛めっきで、カドミめっきに比べ環境への負荷が低く抑えられ、高い耐食性を有するため、航空機向けの軸受けに用いられます。


パッシベーション (不動態化処理)

ステンレス鋼をめっきなしで使用する場合に、耐食性を保つためパッシベーション処理(不動態化処理)を行うことがあります。これは、部品の表面をアルカリその他で洗浄した後、硝酸に重クロム酸を溶かした液につけ、表面を清浄するとともに不活性な層を作り耐食性をあげようとするもので、機械加工中についた細かい汚れ(金属粉等が凝着したようなものも含む)を取り除いて、その後のサビ発生を防止する上で効果があります。


アノーダイズ・化学皮膜処理

純アルミニウムは表面にできる酸化物(Al2O3)が緻密な組織をもっており、それ以上酸化が進まないため耐食性がよいといわれます。通常スリーブ等に使用するアルミ合金は純アルミニウムほど耐食性がよくないため、アノーダイズまたは化学皮膜処理を行います。
アノーダイズとは、陽極酸化被膜一般にはアルマイトとも呼ばれ、アルミニウムを陽極(アノード)としてクロム酸や硫化溶液を電解させ、アルミニウムの上に多孔質の酸化皮膜を生成させる方法です。色は灰白色でやや光沢があります。また過圧水蒸気中で加熱する、水中で煮沸するなどの方法によってこのAl2O3に結晶水を与えて膨張させ、孔をふさいで耐食性を向上させることができます。また着色剤を使用すればさまざまな色をつけることができます。
化学皮膜処理とは商品名でアロダインまたはアロジンと呼ばれることもあります。これはアノーダイズのように電気的な皮膜生成法ではなく、化学反応によって保護皮膜を生成させる方法です。
厚みそのものはアノーダイズのように厚くはできず、0.002 ~ 0.003mm 程度です。色調は使用する薬剤によってかわります。
ロッドエンド、スフェリカル、スリーブによく使われる表面処理とその特長を整理したものが表20 です。


表20 - 主要表面処理一覧表

処理 適用スペック 特徴 ミネベア滑り軸受
での適用
クロムめっき AMS-QQ-C-320 高い表面硬度
耐摩耗性良好
厚いめっきも可能
銀白色 ボール球面
ボディ内球面
JIS H 8615 同上 産業機械用 銀白色 ボール球面
カドミめっき AMS-QQ-P-416 合金鋼めっきとして航空機では
最も一般的海水に対する耐食性あり
クロメートによる
Type I 白色
Type II 黄色
3 ピースボディ
スフェリカルのレース
スリーブ
亜鉛めっき JIS H 8610 産業用として一般に用いられる 白色系三価クロメート色 3 ピースボディ
亜鉛ニッケルめっき AMS2417 環境負荷物質に配慮しながら
カドミめっきレベルの耐食性を有する
クロメート処理により異なり
草色~薄青色
3ピースボディ
スフェリカルのレース
スリーブ
パッシベーション AMS2700 ステンレス鋼の耐食性を向上
特に200 ℃以下では効果が顕著
無色 3 ピースボディ
アノーダイズ MIL-A-8625 アルミおよびアルミ合金の防食
Type III はベアリング摺動面にも使用
灰白色
緑色がかったものもある
スリーブ
アルミ合金製ボール
化学皮膜処理 MIL-C-5541 アルミおよびアルミ合金の防食
塗装して用いるものの下地としても
使われる
黄色又は白色が一般的 スリーブ
アルミ合金製レース

このページの上部へ

トップページ の中の 技術解説の中の ロッドエンドベアリング/スフェリカルベアリングの中の 表面処理