投稿者: QYV03573

錫めっきとは

錫めっきとは、金属の表面に錫のめっき皮膜を付加する表面処理技術です。錫を溶かしためっき液に金属 (鉄や銅の板や部品など) を浸して通電することで、めっきを施します。

錫めっきのメリットは、以下のとおりです。

• 鉄など、錆びやすい金属の表面処理として、錆び防止を図ることができる。
• 熱を伝えやすく融点が低いため、はんだ付け時にはんだののりが良い。
• 錫めっきに用いられる無機錫は毒性が低いため、食品に接触する製品にも適している。
• 錫は柔らかいため、めっき加工後も曲げたり延ばしたりと加工がしやすい。

なお、錫めっきのデメリット・注意点には、以下があります。

• ウイスカ (ヒゲ状の突起) が発生しやすい。
• 簡単に傷が付きやすい。
• 融点が低いため、高温下での使用に適さない。
• 錫は色素を吸着しやすく、製品が着色・変色しやすい。

錫めっきの使用用途

錫めっきの使用用途の例を以下に示します。

1. 調理器具

銅製の鍋の表面処理に錫めっきが用いられます。銅は熱伝導性・蓄熱性ともに優れており、銅鍋は調理において重要な役割を担います。錆びにくくするため、あるいは銅が溶け出して食品を変色させるのを避けるために、錫めっきが施されることが多いです。

2. 缶 (ブリキ缶)

食品缶詰を含む各種収納缶には、缶を構成する鉄の防食のためにブリキ (錫めっき鋼板) が用いられます。銀白色で見た目も美しく、毒性も低いため様々な製品に使われています。

3. 電気製品の部品

はんだ (鉛と錫を主成分とした合金) 等の接点を形成する素材となじみが良く、はんだ付け性に優れているため、電気製品の部品に用いられます。

また、金や銀よりも安価で、柔らかく展延性に富んでいます。融点が低いため、はんだ付けや電子部品製造などに適しているのが特徴です。

4. 軸受部品・煽動部

錆に強く、表面を平滑にできるため、自動車や機械設備の軸受部品など煽動部の部品に用いられます。

気液分離器とは

気液分離器とは、気体と液体を分離させる装置のことです。

用途には、気体を泡として含む液体からの気液分離や、液滴を含んだ気流からの液滴の除去などがあります。気液分離器は、セパレーターやモジュレーターと呼ばれることもあります。水性と油性の液体を分離する液液分離器 (コアレッサー) と気液分離を兼ねた装置もあります。

分離する原理には多様なものがあり、代表的な例は、板やメッシュ構造に液滴を機械的にぶつけることで液体を滴らせて捕集する方式 (邪魔板方式やメッシュ方式) 、遠心力で比重が大きい液体を除く方式 (遠心力式) 、液体の表面張力を利用して微細構造に液体を捕集する方式 (表面張力方式) などがあります。気体を利用する配管において、液体をフィルターに吸着させる装置 (エレメント) も気液分離装置と呼ばれることがあります。

気液分離器の使用用途

気液分離器の使用用途には、以下のようなものがあります。

1. 蒸気や空気の供給ライン

水滴分を除去した蒸気や空気を供給するため、蒸気や空気を直接吹きかける設備の気体供給ラインに用います。これは、吹きかける工程では液滴が付着するのが不都合であるためです。蒸気を使用する例としては、蒸し工程、ゴム製品の加硫工程やスチームアイロンの使用、空気を使用する例では塗装用のスプレーガンやエアブロー装置などがあります。

2. 冷媒の循環

エアコンや冷凍・冷蔵庫など、冷媒を用いた冷凍サイクルにおいて、循環している冷媒の気体と液体を分離することに用います。この目的は、液体冷媒を蒸発器に誘導する一方で、気体冷媒は蒸発器を通さずに直接圧縮機に誘導することで流路の抵抗を減少させ、循環効率を向上させることです。

3. 排気再循環を行う自動車用エンジン

エンジン技術の一つである排気再循環において、排気中の凝縮水を捕集するのに用います。排気再循環は、排気をエンジンに戻すことで燃費の向上と排気ガスの窒素酸化物減少を達成する技術です。窒素酸化物を含んだ凝縮水が経路部品を傷めやすいため、気液分離を行い、水滴を除去します。

4. 化学反応生成物の気液分離

化学反応でガスを生産する工程において、生成物のガスと、再利用する液体を分離するときに用いられます。バイオマスを超臨界水中で分解して可燃性のガスを得る工程で、生成したガスと水を分離するのに気液分離器を用いることが検討されています。

5. 気泡の除去

液体窒素を扱うときに、気液分離器を用いることがあります。液体窒素はごく低温であるため、徐々に気体窒素が発生しており、液体として送達するのが難しいときがあるためです。気液分離器を用いて気体窒素を除去することで、スムーズな送達が可能となります。エンジンオイルについても、スムーズに循環させるため、気液分離器を循環系に組み込むことがあります。

亜鉛鉄板とは

亜鉛鉄板とは、鋼板に亜鉛めっきを施した板です。亜鉛めっき鉄板やトタンとも呼ばれます。

強度を担う鉄鋼板を亜鉛めっきすることにより、以下の効果が得られ、錆や腐食に対して強くなります 。

• 亜鉛が鉄を被覆するため、鉄が直接腐食されることがない。
• 空気中の水や酸素と反応し、亜鉛の表面に酸化亜鉛・水酸化亜鉛の被膜 (不動態皮膜) が形成され、表面が保護される。
• 傷がついたときもイオン化傾向が高い亜鉛が先に溶け出すため、鉄部が腐食しにくい (犠牲防食) 。

このように亜鉛鉄板は、不動態を形成する亜鉛の特徴と、亜鉛と鉄のイオン化傾向の違いを上手く利用した材料です。特に、不動態皮膜の形成や犠牲防食はめっきに傷がついたとしても持続するため、亜鉛鉄板の耐食性は長期間維持することが特長です。なお、防錆性・防食性は、亜鉛めっきの厚さに依存します。

亜鉛鉄板は、製造方法により電気亜鉛めっきや鋼板溶融亜鉛めっきなどの分類があります。一般に電気亜鉛めっきは、薄い被膜で均一に仕上がり、加工性に優れているのが特長です。溶融亜鉛めっきは厚い膜厚で製造でき、特に腐食に強い鋼板に仕上がります。

亜鉛鉄板の使用用途

亜鉛鉄板は耐食性が特徴であるため、自動車、電気製品、建築・土木材料など様々な製品に用いられています。また、製品によって適切な亜鉛めっきの厚さやめっきの種類、鋼板の板厚、被膜の処理方法などは異なります。強度や耐食性、加工性、価格を考慮して用途に適する製品を選択することが重要です。

1. 自動車

亜鉛鉄板は、強度と耐食性の両方が求められるアンダーボディ部品、車体外板、コックピット周りの構造材などに用いられます。

2. 電気製品

電気製品の亜鉛鉄板の用途には、洗濯機や冷蔵庫、掃除機、エアコン、ファンヒーター、OA機器の構造材、エレベーター、自動販売機外板、パーソナルコンピューターなどが挙げられます。

3. 建築・土木資材や構造物

亜鉛鉄板はサッシやシャッター、ドア、フェンス、壁・間仕切り、天井下地、梁・間柱、デッキプレート、足場パイプ、ベランダ、カーポート、ダクト、ガードレール、標識などに用いられます。特に標識など、長期間の屋外使用が見込まれ、積雪時に重量がかかる可能性があるものには、強度と耐食性が求められます。

テストピースとは

テストピースとは、素材・材料の性能テストに適するように整形された、試験用の小片のことです。

供試体や試験片と呼ぶこともあります。

コンクリートの圧縮強度試験用のものはテストピースや供試体と呼ぶことが多いです。一方、金属や樹脂を対象に、引張強度、接着、粘着、X線検査、衝撃、摩耗、腐食、漏れ、疲労、火災・燃焼などの各種試験に用いるものは、試験片と呼ぶことが多いです。

コンクリートのテストピースは、鉄筋コンクリート建築で使われるもので、直径100mm、高さ200mmの円柱型のコンクリートです。専用の型枠を用いてテストピースを作成し、主に圧縮強度を評価します。

実際に建築に用いたコンクリートを用い、実際に破壊して試験を実施するため、破壊してもよい試料としてテストピースを作成します。

金属や樹脂の試験片 (材料試験片)は、金属や樹脂といった材料の各種試験に用いるもので、試験方法や試験機に適した形状に加工したものです。例えば、引張試験では、試験機が材料をつかむため、つかみ部分に適合する形状への加工が必要です。

標準化された試験法 (国際標準化機構ISO、日本産業規格JIS、ASTMインターナショナルなどによる規格) においては、多くの場合で試験片の形状や寸法も標準化されています。

テストピースの使用用途

1. コンクリート

鉄筋コンクリート建築を施工するとき、鉄筋コンクリート部材としての圧縮強度を推定することに用いられます。

コンクリートは、工場で製造直後に品質についての各種試験を行いますが、建築施工にあたり実際に固まったときの強度も確認する必要があります。そのときに、実際に破壊して強度を確認しますが、このときに破壊してもよい材料として作成されるのがテストピースです。

実際に使用したコンクリートを、コンクリートミキサー運搬車ごとに試料を採取して１台から１ピースを作成、少なくとも３ピース以上で評価します。

2. 金属や樹脂の試験片 (材料試験片)

金属や樹脂といった材料の研究開発や評価などで、材料の機械的性質や強度を調べる目的で使用されます。例えば、強さ、硬さ、疲労しやすさなどです。この結果を機械や建築物などを設計する際の資料として用います。

試験の結果がその後の研究開発や性能の保証に用いられることとなるため、試験片の不良による試験の失敗を避けて正確な試験結果を得ることが重要です。そのために、信頼性の高い試験片を入手することは重要です。

監修:ユメックス株式会社

電子機器製造サービスとは

電子機器製造サービス (Electronic Manufacturing Services, EMS) とは、電子機器の製造を受託するサービスのことです。

単にEMSと呼ばれることも多く、スマートフォン、家電、通信機器のほか、白物家電、各種機械 (農業用機械などの産業用機械の制御部品) など幅広い分野で活用され、個々の製品ごとに設計、改修しながら開発するため、設計・開発から生産までをまとめて受託する場合が少なくありません。

電子機器の製品化・商用生産の一般的な流れとして、以下のプロセスがあります。

• 設計・開発
• 調達
• 試作
• 量産・検査・出荷

設計・開発工程には、筐体設計・回路設計・ソフト開発などがありますが、これらの製品化・商用生産の一部または全部を電子機器製造サービスに委託することができます。

電子機器製造サービスを委託するメリットとしては、電子機器の開発・製造に対応する人材や製造設備を自社で確保する必要が無く、初期投資や運用コストを削減することや、自社製造の場合に必要な設備の設計・立ち上げが不要である点から、製品投入までの時間を短縮できます。これらは、世代交代が速い電子機器の性質から、重要な点です。

注意点としては、一貫して委託を行う場合に細部の業務制御が難しいこと、委託をすることによりノウハウを含む知的財産が漏洩するリスクが存在することが挙げられます。これらの点は、委託生産をすることが適切であるか、事業展開の中で戦略的な判断が求められる点です。

電子機器製造サービスの使用用途

電子機器は、工業機械や農業機械の操作盤や、自動車のアクセサリーなどの一部として、操作・通信デバイスとして使われるものが多いです。メーカーは電子機器部分を製造委託することにより、メインとなる機械機器の製造に集中し、製造業務を効率化することができます。

また、小規模な企業が自社で製造設備を立ち上げることなく、製造を委託することもできます。この例としては、センサーデバイスなどが挙げられます。

用途の例を列挙すると、以下のとおりです。

1. 産業用機器

産業機器の製造において、電子機器製造サービスは高精度な組み立てと耐久性が求められる製品の製造に不可欠な役割を果たしています。電子機器製造サービスは、生産ラインの自動化に不可欠なFA機器の製造や、精密さと、高い品質が求められる計測機器や、環境計測機器などでは高い技術力が求められます。

2. 医療機器

医療機器の製造において、電子機器製造サービスは高い品質と安全性、そして規制への対応が求められます。MRI、CTなどの診断機器の他、心電計、血圧計などの計測機器など人の健康に関わる機器であるため、高い精度と信頼性が求められます。

3. 農業機器

農業機械の電子化とは、ロボットやAI、IoTなどのデジタル技術を活用して、農業の生産性や効率性を高めることを指します。スマート農業とも呼ばれ、省力化や高品質生産、環境改善などの効果が期待できます。

本記事は電子機器製造サービスを提供するユメックス株式会社様に監修を頂きました。

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監修:フォス･ジャパン株式会社

成分分析装置とは

成分分析装置とは、成分 (化学的な組成や元素の組成) を確認する目的で原料や製品などを分析する装置です。

成分分析装置には樹脂、金属、食品、体組成などの対象にそれぞれ特化した製品があります。分析対象に応じて多種多様な分析原理のものが存在し、運用されている状況です。

代表的な成分分析装置を以下に示します。

• ハンドヘルドの非破壊分析装置であるもの：蛍光X線を用いるもの (合金・土壌・貴金属・樹脂などの元素の測定) 、レーザーによる光学発光を用いるもの (合金などの軽元素の測定) などがあります。
• 栄養成分の迅速分析装置であるもの (栄養成分自動分析装置) ：近赤外分光法を用いるものです (有機物の測定、食品など) 。スペクトルを解析することで各成分の定量が出来るようになっています。
• 体成分 (体組成) の分析装置であるもの (体組成計) ：身長・体重・インピーダンスを用いるものです (人体の筋肉量・体水分・体脂肪の測定) 。
• 成分分析ができる据え置き型の分析機器であるもの：X線回折装置 (XRD) 、フーリエ変換赤外分光分析装置 (FTIR) 、ラマン分光光度計 (Raman) などの分光分析装置を成分分析装置と呼ぶ場合があります。また、燃焼後に特定の元素由来の生成物 (ガス) を検出する燃焼分析装置も成分分析装置と呼ばれます。

成分分析装置の使用用途

成分分析装置は多様な目的・用途で使用されています。以下に主な4つの類型を記載します。

原料の受入検査・製品の出荷検査

原料の受入検査・製品の出荷検査はハンドヘルド型の非破壊分析装置の主な使用用途です。

入手した原料が正しい成分を有しているかを非破壊的に検査します。また、出荷前に、製品の組成が規格通りであるかを非破壊検査または抜き取り検査します。

食品の栄養成分検査

食品を対象とした加工食品製品の抜き取り検査は栄養成分自動分析装置の主な用途です。加工食品製品が設定通りの成分を含んで製造されているかを確認する目的で、製品の抜き取り検査を行います。

また、栄養成分自動分析装置の普及により、惣菜製品の栄養表示を計算ではなく分析結果の実測値に基づいて行うことや、食事を直接分析して栄養管理の精度を向上させることも提案されています。

健康診断・健康管理

健康診断・健康管理は体組成計の用途です。代表的な目的は、体脂肪率を把握し、高値が持続しないように生活習慣を改善することです。

製品の研究開発

製品の研究開発では、製品の組成を確認するため、あるいは、製品の時間経過による劣化を把握するために成分分析が行われます。この場合には実験目的に応じた装置が用いられ、据え置き型の分析機器が多く用いられます。

成分分析装置の原理

成分分析計は、分析対象ごとに異なる原理を用いています。以下に代表的なものを示します。

蛍光X線を用いるもの（蛍光X線分析、XRF）

X線を物質にあて、元素の電子を励起させ、この電子が放出するエネルギーを蛍光X線として観察します。蛍光X線は元素に固有の特徴を持つため、これを用いて成分を特定します。

レーザーによる光学発光を用いるもの（レーザー誘起ブレークダウン分光、LIBS）

高集束レーザーを物質にあて、電子励起状態になった原子やイオンを含む微量のプラズマを発生させます。原子が基底状態に戻るときに放出する光は元素特有の波長をもつため、これを用いて成分を特定します。

近赤外分光法を用いるもの

食品分析に近赤外吸収スペクトルを用いた成分分析が広く活用されるようになっています。

水分や有機物が近赤外光を吸収し、化学構造に特有の吸収波長があることを利用したものです。データを多変量解析することで複数成分の定量ができるようになっています。

燃焼後ガス分析をするもの

試料を燃焼し、特定の元素由来の生成物（ガス）を検出します。例えば、炭素は二酸化炭素として、イオンは二酸化硫黄として検出します。これらは赤外吸収を有するため、主に赤外吸収法で検出します。

インピーダンスを用いるもの

体組成計は、インピーダンス（交流電流の流れにくさ）を用います。脂肪に電流が流れにくいことを利用して組成を推定します。

本記事は成分分析装置を製造・販売するフォス･ジャパン株式会社様に監修を頂きました。

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監修:三協アクアシステム株式会社

ハンディクリーナーとは

ハンディクリーナーとは、軽量小型で、片手で取り扱うことができる掃除機のことです。

机や作業台の上の塵を吸い取るときや、片手で操作しなくてはいけない狭い場所の掃除をするときに便利です。

塵を吸引して捕集するメカニズムは掃除機と同じです。羽根を回して吸引するためのモーターと、塵を捕集する仕組み (紙パックまたはフィルターにより捉える、あるいはサイクロン式気流により遠心力で集める) を備えています。

軽量にするため、全体にコンパクトに作られており、装置を取り扱う取っ手も片手用となっています。使用方法は、装置を片手で持ち、掃除したい箇所に本体ごと指向して吸引ノズルをあて、塵を吸い取るというものです。

ハンディクリーナーの使用用途

主に家事用として、家の中の狭い箇所や、片手で操作したいときに用います。特に、台所の奥まったところのように通常の掃除機では取り回しがしにくい場所で便利です。また、片手で物をどかしたり、支えたりしながら掃除する必要がある居間にも有用です。自家用車の中も狭いため、ハンディクリーナーの使用に適します。

また、日曜大工や趣味の工作を行う作業台や机上の掃除にも適します。掃除機を台の上に持ち上げるのは大変なので、ハンディクリーナーがあれば便利です。 機能・性能の適合する範囲で、業務用に用いる場合もあります。この場合の用途は主に作業場所の清掃です。

一般的には、立って床掃除に用いる掃除機と、片手で操作するハンディクリーナーを使い分けますが、部品を付け替えることで両方の用途に使える製品もあります。

ハンディクリーナーの種類

1. 電源方式の違い

コード式と充電式 (コードレス式) があります。自動車内の掃除に特化した商品では、乗用車の社内電源ソケットに適合するものもあります。

2. 集塵方式の違い

紙パック式・紙パックレス式・サイクロン式などがあります。紙パック式は空気を通す紙パックに塵を吸い込んで集めるものです。紙パックレス式は、フィルターを備えた容器に塵を吸い込んで集め、固まった塵を捨てるタイプです。サイクロン式は、吸い込む気流が渦を巻くようにしたもので、塵によって吸引力が下がりにくい設計になっています。

3. 機能・用途による違い

ハンディクリーナには、一般的な掃除に適したタイプから、様々なアタッチメントが付属しているもの用途に即したものがあります。

• 車用:車内の掃除に特化したタイプで隙間ノズルやブラシノズルなど、車内の掃除に便利なアタッチメントが付属していることが多いです。
• 布団クリーナー:布団のダニやホコリを吸い取るために特化したタイプで、UVランプや振動機能が付いているものもあります。
• ウェット＆ドライタイプ:水分を吸い取ることができるタイプです。飲みこぼしやペットの粗相などを掃除する際に便利です。またソファなどの布製品に使用できるものかどうかも重要なポイントです。

ハンディクリーナーの選び方

使用目的を明確にし、それに応じた製品を選ぶことが重要です。一般には、吸引力、取り回しやすさ、ランニングコスト、動作音の大きさ、価格を勘案して選びます。

• 吸引力：弱すぎる場合、掃除がはかどらず不便に感じる可能性があります。
• 取り回しやすさ：重量、大きさ、コードのあるなしに影響されるものです。一般にはコードレスが便利と思われるのですが、コードレスの方がバッテリーの重量の分の重さを感じる面もあるため、よく検討する必要があります。
• ランニングコスト：紙パック式は塵の処理がしやすい利点がある反面、紙パックを追加購入し続ける必要があります。また、コードレス型ではバッテリーが劣化したときの交換価格も考慮すべき点です。
• 動作音：掃除する環境や時間帯により大きい音が好ましくない場合は、静音型が好まれます。
• 価格：今までに挙げた各性能が良ければ良いほど高価となるため、妥協できる性能を特定することで、目的に合った製品をリーズナブルに購入することができることになります。

なお、片手で持つことができる軽量型の掃除機で、ホースを取り外すことでハンディクリーナーとして運用できる製品もあります。そのため、専用機としてハンディクリーナーを持つか、軽量型の掃除機をハンディクリーナーとして運用するかも、考慮すべき点です。

本記事はハンディクリーナーを製造・販売する三協アクアシステム株式会社様に監修を頂きました。

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