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Epoxy Paint

What Is an Epoxy Paint?

Epoxy PaintsEpoxy paint is a type of coating derived from epoxy resin, a form of plastic. Epoxy resin paint stands out for its superior adhesion compared to other resins used in coatings, such as melamine resin and acrylic resin. Its exceptional corrosion resistance and adhesive properties make it ideal for areas susceptible to rust.

Uses of Epoxy Paints

Epoxy paints are notable for their excellent corrosion resistance, attributed to their impermeability to moisture and oxygen. They are commonly used in marine environments, such as on ships and fishing rods, to prevent rusting. These paints are also employed on exterior walls, roofs, and other surfaces of residential buildings that are prone to corrosion.

Additionally, the solvent resistance of epoxy paints makes them suitable for coating the interiors of tanks holding chemicals like concentrated hydrochloric acid and concentrated sulfuric acid.

Types of Epoxy Paints

Epoxy paints are primarily divided into two categories: room temperature curing type and heat (baking) curing type. The distinction is based on the curing process and the type of resin used.

The room temperature curing type is often a two-component paint, combining a main agent with bisphenol A epoxy resin and a curing agent (such as epichlorohydrin), which is mixed just before application and cures without heating. This variety is prevalent as a primer, particularly in settings requiring corrosion and chemical resistance, like on ships.

The heat (baking) curing type, a one-component paint, requires heating to form a durable coating film. It’s mainly used as a powder coating, applied as a dry powder, and then baked to cure. This method enhances the hardness and adhesion of the coating film and is typically used for the inner and outer surfaces of pipes, electrical and electronic components, and other applications.

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Resistance Welding Service

What Is a Resistance Welding Service?

Resistance Welding ServicesResistance welding is a technique that utilizes the heat generated by electrical resistance when current is passed through metal. This process involves applying an electric current to the metals to be joined under moderate pressure. The heat generated melts the metal, which then cools and solidifies, forming a strong joint.

Distinct from arc and laser welding, resistance welding relies on internally generated heat rather than an external heat source. This method directly melts the base metals, creating a strong bond without the need for solder or other welding aids, thus reducing costs. Moreover, weld marks are typically less noticeable, providing a more aesthetically pleasing finish.

Uses of Resistance Welding Services

Resistance welding is known for its efficiency, often completing processes faster than other welding methods due to the rapid melting of metal under current. This ease of automation, often implemented with robotics, makes it a popular choice in mass-production settings such as home appliances and automotive manufacturing. Its ability to achieve a visually appealing finish also makes it suitable for exterior parts of automobiles and railcars.

However, resistance welding is not suitable for all materials. It requires materials that conduct electricity, are not overly thick, and have suitable properties for resistance welding. Materials like nickel and stainless steel are commonly used in resistance welding services.

Principle of Resistance Welding Services

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Figure 1. Principle of resistance welding

Resistance welding operates on the principle of using heat generated by electrical resistance when current is applied to metal. This process is a reversal of conventional electricity use, where resistance and the resulting heat are typically minimized. In resistance welding, however, this conductive loss is harnessed to melt and join metals.

The process is governed by four key factors, often referred to as the “four major conditions of resistance welding”: applied pressure, welding current, energizing time, and electrode shape. These factors are crucial in determining the quality of the welding.

1. Applied Pressure

Applied pressure refers to the force exerted by the electrode on the metal, facilitating the flow of electric current and affecting the stability of the weld.

2. Welding Current

The welding current influences the rate at which heat is generated and the speed of metal melting, impacting the overall strength of the weld.

3. Energizing Time

Energizing time, the duration for which the current is applied, directly affects welding efficiency.

4. Electrode Shape

The shape of the electrode impacts the distribution of the current and the area of metal melted, affecting the strength and quality of the weld.

Types of Resistance Welding Services

Resistance welding can be primarily categorized into two types: spot welding and seam welding.

1. Spot Welding

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Figure 2. Spot welding

Spot welding involves welding at specific points using two electrodes. This method is effective for joining two metal rods with minimal heat distortion. However, care must be taken to avoid shunting in areas near existing welds.

2. Seam Welding

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Figure 3. Seam Welding

Seam welding uses roller-shaped electrodes to create continuous, linear welds. While this method is efficient and strong, it can lead to heat distortion in the processed product.

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Laser Welding

What Is Laser Welding?

Laser welding is a technique that joins materials, typically metals, by melting and fusing them with a concentrated laser beam. This technology utilizes a special material to generate laser light, amplified and directed to the workpiece through optical fibers or mirrors. Concentrating the laser into a tiny spot allows for minimal thermal distortion and rapid welding speeds, making it an efficient process for precision work.

Uses of Laser Welding

Laser welding’s compatibility with automated systems, including robotic arms and CAD/CAM software, makes it highly adaptable for both small-scale and large-scale applications. It’s particularly beneficial in the automotive industry for frame and body welding, offering the flexibility to access hard-to-reach areas without the need for direct contact between electrodes and the base metal.

Principle of Laser Welding

The process begins with inducing emission to amplify light energy. Atoms excited by external light energy emit photons, initiating a chain reaction that amplifies the light in a focused beam. This beam, when directed at the target material, generates sufficient heat to melt and fuse the metal, facilitating the welding process.

Types of Laser Welding

Laser welding technologies vary, mainly classified by the state of the laser-generating material:

1. CO2 Laser

A gaseous laser type using carbon dioxide to produce the laser beam, noted for its high efficiency and capability for continuous high-power output.

2. YAG Laser

A solid-state laser using a crystal medium made of yttrium, aluminum, and garnet, offering a higher energy absorption rate due to its shorter wavelength.

3. Disk Laser

Characterized by a thin disk-shaped crystal, disk lasers combine the properties of solid-state lasers with unique geometry for versatile applications beyond welding, including cutting.

4. Fiber Laser

Optical fibers doped with rare earth elements serve as the laser medium in fiber lasers, simplifying the oscillator structure for a more compact setup increasingly popular in modern applications.

Other Information on Laser Welding

Pros of Laser Welding

Laser welding offers precise control over the weld area with minimal impact on surrounding materials, making it ideal for tasks requiring localized welding. Its high energy density allows for the welding of materials with varying melting points, producing narrow weld seams.

Cons of Laser Welding

The process demands precise control over positioning and alignment due to its focused nature and lacks a pressurization step. Safety precautions are essential to prevent burns from reflected light and retinal damage from direct laser exposure.

ネットワークカメラ

ネットワークカメラとは

ネットワークカメラ

ネットワークカメラとは、LAN機能を持つビデオカメラのことを指します。

別名IPカメラとも呼ばれます。IPアドレスが割り振られており、インターネットに接続することが可能です。カメラ映像をリアルタイムでスマートフォン等の端末で確認したり、カメラ動作を遠隔操作することも可能です。

パソコンへの接続を前提としているwebカメラとは異なり、ネットワークカメラは単体で動作します。パソコンを常時起動することが無くても撮影ができる点はネットワークカメラの大きな利点です。

ネットワークカメラの使用用途

ネットワークカメラの特徴として、他端末との接続が不要な点やCPUを内蔵しているため高度な処理や他端末への通知が可能な点が挙げられます。その特徴を活かして次の用途で使用されます。

1. 店舗や工場の防犯カメラ

店舗や駐車場の様子をリアルタイムで監視できます。顔認証機能を持つ機器を使用すれば、登録した人物が撮影された際に端末に通知することもできます。従来のアナログ防犯カメラとは異なり、防犯カメラの近くに録画機の設置が不要です。録画機を破壊されたり、SDカードを抜き取られる心配がないためカメラが破壊された場合でも録画した映像を確認できるセキュリティ上のメリットもあります。

2. 作業状況確認

店舗内従業員の接客態度や工場作業員の作業様子を確認可能です。接客態度のモニタリングでサービスの改善に生かすことができます。作業のモニタリングでは作業のしづらさや危険な点を洗い出すことで、作業効率や作業環境を向上させることが可能です。 

ネットワークカメラの原理

ネットワークカメラは有線もしくは無線LANのネットワークを使用して通信を行います。ネットワークカメラは次に挙げる通信方法で端末と通信します。

1. P2P (英: Peer to Pear)

ネットワークカメラと他端末との間で直接通信を行う方法です。耐障害性が高く、低コストで運用できるメリットがあります。一方、セキュリティ面で危険性や不安もあり、カメラIDやパスワードを初期設定のまま使用すると簡単にのぞき見されるリスク等が高まります。

2. DDNS (ダイナミックDNS)

変動するユーザのIPアドレスに対して、固定のホスト名で繋いでくれるサービスを指します。この機能を使用するとDNSサーバに登録したドメイン名を入力すれば遠隔から接続することができます。

3. IPアドレス固定

固定IPアドレスを使用して通信する方法になります。プロバイダと固定IP回線を契約するため費用負担が必要ですが、安定性が高いメリットがあります。IPアドレスが固定されているためDNSサーバは不要です。

4. UPnP (ユニバーサルプラグアンドプレイ)

UPnPプロトコルに対応したネットワークカメラとルーターであれば利用可能な通信方法です。ネットワーク接続のみで利用できる簡単な通信方法が利点ですが、脆弱性が比較的高いため不正にアクセスされることで悪用されやすい危険性があります。

ネットワークカメラの種類

ネットワークカメラは大きく屋内型と屋外型に分類されます。

屋内型は子どもやペットの見守り対策、店舗内の防犯対策で使用されます。そのためコンパクトなデザインのカメラが多いです。不審者の侵入を検知できる動体検知機能を持つ機器もあります。

屋外型は様々な天候の中でも動作できるよう防水機能などに優れているモデルが多数あります。屋内型のものよりも広範囲かつ遠方まで撮影する必要があるため広角や望遠が搭載されたレンズを持ちます。

また、ネットワークカメラはその形状から次の種類に分けられます。

1. ボックス型

箱型の形状で一般的にイメージされる防犯カメラの形状となっています。カメラの存在がアピールできるので不審者には威圧感を与えることができ、訪問者には安心感を与えることができます。ハウジングと呼ばれる雨風や粉じんからカメラを守る専用カバーを取り付けることができます。カメラの撮影範囲がわかりやすいため不審者に死角を狙って侵入されてしまう等がデメリットとして挙げられます。

2. ドーム型

カメラ部分が丸いドーム状になっている特徴を持っています。スリムデザインで広範囲を撮影したい場合に適しているため、レストランやショップなど屋内設置にも向いています。

3. PTZ型

遠隔操作でカメラの首振りを制御できる機能を持つネットワークカメラを指します。水平方向の首振りであるパン、垂直方向の首振りであるチルト、ズームアップとズームアウトができるズームといった3つの機能からなります。パソコンやスマホのアプリといった専用のコントローラーでレンズを自由に操作できるため1台で広範囲を撮影することができます。

一方でカメラを操作して撮影するため常に同じ場所を撮影することはできません。例えば、マンション入り口で不審者を検知して自動追尾機能で追尾することは可能ですが、追尾中は入り口付近の撮影ができなくなります。複数台での運用等の対策が必要です。

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Surface Grinding

What Is Surface Grinding?

Surface grinding is the final step in the metal and wood processing process (cutting, grinding, and polishing). In addition to finishing to improve the aesthetics of the workpiece, surface polishing is used to remove minute irregularities and fine precision adjustment to prevent rust and dirt from adhering to the workpiece. It is also used for paint removal, rust removal, and base finishing prior to painting.

Surface grinding includes abrasive grinding using a grinding stone with embedded abrasive grains, polishing with abrasives, and electropolishing, in which processing is performed in an electrolytic solution.

Uses of Surface Grinding

Surface grinding is widely used for DIY projects, removing scratches from car and motorcycle bodies, manufacturing industrial products, and in construction and building sites. Typical applications are as follows:

  • DIY: Used for woodworking surface finishing, plastic processing, etc.
  • Automobiles: Used to remove rust and scratches, and to produce a mirror-finish on the body after painting.
  • Industrial Products: Used for finishing of furniture, bearings, bearings, aircraft propellers, ship screws, metal pipes, granite, etc.
  • Construction and Architecture: In addition to paint removal from bridges and surface preparation prior to painting, it is also used for surface treatment of concrete, asphalt, and stone.

Types of Surface Grinding

Surface grinding processes include grinding wheel polishing, lapping, buffing, barrel polishing, electrolytic polishing, and chemical polishing. The features of each are described below.

  • Abrasive Wheel Polishing: Abrasive wheel polishing is a process in which a grinding wheel with embedded abrasive grains is rotated and polished.
  • Lapping: Lapping is a process in which the workpiece is placed on a flat surface called a lap and force is applied from above to rub the abrasive grains against the workpiece. There are two types of lapping methods: wet lapping using a liquid abrasive and dry lapping using a lap with embedded abrasive grains.
  • Buffing: Buffing is a process in which a cloth buff is coated with an abrasive and rotated to polish the surface grinding of the workpiece.
  • Barrel Polishing: Barrel polishing is a process in which the workpiece, abrasive stones, abrasive, and water are simultaneously fed into a large machine, which rotates or vibrates to mix them together.
  • Electropolishing: Electropolishing is a surface grinding process in which the workpiece is immersed in an electrolytic solution and an electric current is passed between the anode and a suitable cathode.
  • Chemical Polishing: Chemical polishing is a process in which the object is immersed in a chemical polishing solution (acidic liquid) to dissolve and polish fine surface irregularities.
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Lapping

What Is Lapping?

Lapping is a precision polishing method often employed for workpieces requiring high accuracy. This process involves rubbing abrasive grains (lapping agent) between a flat base (lap) and the workpiece. This action eliminates surface irregularities through abrasion, achieving a highly smooth finish.

While less efficient than grinding, lapping excels in delivering extremely smooth surfaces with high dimensional accuracy, making it ideal for the final finishing of workpieces.

Typically performed with specialized lapping machines, lapping can also be done by hand for intricate adjustments of shapes and dimensions not easily achieved with machines. Hand lapping, however, demands significant skill.

Uses of Lapping

Lapping is crucial in the finishing stages of products and parts where precise machining accuracy is paramount.

Effective in achieving high dimensional precision and mirror-smooth finishes, lapping reduces frictional resistance, enhancing the performance of mating and sliding parts. Consequently, it finds extensive use in precision components such as optical parts, gauges, and bearings. It is also integral in manufacturing semiconductor wafers, where smooth, parallel surfaces are essential.

Principles of Lapping

In hand lapping, for instance, a workpiece is pressed against a moving flat base (lap) with abrasive grains (lapping agent) in between. This movement causes the abrasive grains to grind away the workpiece surface gradually, resulting in a uniformly smooth and undistorted surface.

Machine lapping varies in its configuration, with changes in the shape and number of laps, driving methods, and types of lapping agents, depending on the workpiece’s material, shape, and processing requirements.

Lapping is categorized into wet and dry processes, based on the lapping agent used. Wet lapping employs a slurry of abrasive grains in a fluid, leading to a large-scale, non-directional finish. Dry lapping, in contrast, semi-fixes the abrasive grains on the lap, creating a sliding, scratching action that produces a more mirror-like finish with less work involved.

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Surface Grinding

What Is Surface Grinding?

Surface grinding is a grinding technique where a high-speed rotating grinding wheel is used to create a flat surface on the work material. This process involves using a surface grinding machine and a rotary grinding stone.

Disc grinding, a related but distinct method, differs in purpose and technique from surface grinding. While disc grinding primarily focuses on smoothing surfaces and offers higher precision, surface grinding is aimed at enhancing the flatness and parallelism of the workpiece.

Uses of Surface Grinding

Surface grinding is commonly used for adjusting material thickness and improving flatness and parallelism. It’s particularly valuable in the finishing stages of manufacturing due to its ability to achieve micron-level precision and high surface finish accuracy. This method is extensively used in the fabrication of machine parts requiring strict parallelism and in semiconductor wafer processing.

Surface grinders, available in various configurations, are crucial in these applications.

Types of Surface Grinding

Surface grinders are categorized into vertical-axis or horizontal-axis types, based on the orientation of the grinding wheel’s spindle relative to the table. Additionally, they are differentiated by the shape of their tables, which can be either square or round. The combination of spindle orientation and table shape defines the specific type of grinder. The methods and features of each type are as follows:

  • With a left-and-right moving table and the grinding wheel’s sides for grinding, this type excels in processing long workpieces, covering a wide area at once.
  • Featuring a rotating table and using the sides of the grinding wheel, this type is efficient for mass-producing small parts.
  • The most common is the method where the table moves left and right, and the outer surface of the grinding wheel performs the grinding.
  • For mass production of small parts, grinders with a rotating table that uses the outer surface of the grinding wheel are preferred.
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Gun Drilling

What Is Gun Drilling?

Gun DrillingGun drilling is a precision machining process used to create narrow, deep holes in a workpiece. Originally developed for drilling barrel holes in firearms, this technique employs a long, specialized drill bit.

This method is notable for its ability to create small-diameter holes with high precision and linearity. It is effective on hard materials such as chrome molybdenum steel, carbon steel for machine structural use, and chrome steel.

Uses of Gun Drilling

Gun drilling is widely used in various industries to produce components with deep holes. Its applications include manufacturing parts for electrical equipment, railroad cars, aircraft, ships, automobiles, machinery (like spindles, shafts, and cylinders), injection machine nozzles, hydraulic equipment, semiconductor heat plates, LCD production equipment, construction machinery, and more.

Principles of Gun Drilling

The gun drilling process involves:

  • A carbide cutting edge (drill blade)
  • A shank (handle of the drill)
  • A driver (part holding the shank and connecting to the machine)

The gun drill has a lubricant passage, with an outlet at the tip for injecting lubricant. Grooves along the carbide cutting edge and shank enable the ejection of machining debris. By rotating at high speed and injecting lubricant through the tip, the drill shaves material while expelling debris through the grooves.

This mechanism allows efficient debris removal during machining, offering greater efficiency than other deep-hole drilling methods. Additionally, the lubricant helps control temperature and reduce tool wear.

Gun drilling is particularly suited for small holes, typically ranging from 1 mm to about 30 mm in diameter, and is less effective for drilling larger deep holes.

ATL用加熱ユニット

ATL用加熱ユニットとは

ATL用加熱ユニットとは、炭素繊維強化プラスチック (CFRP:Carbon Fiber Reinforced Plastics) など、複合材料を使って部品を製造する工法の一つ、ATL法において、製造装置に組み込んで、部品を加熱処理するためのユニットです。

複合材料は、異なる特性の材料を組み合わせて一体化することで、強度や軽さなどの面で優れた特性を持たせた材料です。特にCFRPで作られた部品は、金属よりも軽くて強度、剛性に優れていることから、航空機や自動車などの構造材として広く用いられるようになってきました。

CFRPの製造は、炭素繊維でできたシートを何枚も重ねてゆく、積層工程を経て作られます。その際に、熱を加えることで硬化する樹脂 (熱硬化樹脂) が含まれたシートを使用します。このシートのことをプリプレグ (英: Prepreg) と言います。プリプレグに含ませる熱硬化樹脂としては、エポキシ樹脂が多く採用されています。

CFRPが登場した当初、CFRPの製造は人手によって、シートを1枚ずつ貼り合わせていました。しかし、CFRPの需要が高まるにつれて、機械を使った生産方法がいくつか考案されてきて、CFRPの量産体制が出来上がって来ました。

ATL (英: Automatic Tape Layup) 法は、機械を使ったCFRPの生産方法の一つです。ATL法では、薄いパネルの上に、機械 (製造用ロボット) が炭素繊維でできたプリプレグのテープを、隙間と重なりが無いように、正確に並べて貼り付けて行き、一つの層を作り上げます。一つの層ができたならば、さらにその上に新たな層を形成します。この作業を複数回繰り返すことにより、炭素繊維のシートが積層されたCFRPのパネルが出来上がります。

このテープを張り付ける作業の際に、同時に熱を加えてゆくことでシートは硬化して強度が高い部品ができます。そのためにATLの装置に組み込まれて、テープの貼り付けと同時にその部分を加熱硬化処理するためのユニットがATL用加熱ユニットです。

ATL用加熱ユニットの使用用途

ATL用加熱ユニットはATL法の製造工程で稼働するロボットに組み込まれて、熱硬化処理を行うために使用します。

ATL法とよく似た製造方法にAFP (英: Automated Fiber Placement) 法があります。AFP法では、ある程度の長さに切断したテープを複数本並べて貼り付けながら積層させてゆきます。

AFP法は、製造プロセスの基本的な部分がATL法と同じですので、ATL用加熱ユニットと同じ加熱ユニットが適用可能です。

ATL用加熱ユニットの原理

ATL法では、製造用ロボットが、3インチから12インチほどの幅のプリプレグのテープを、平面の板の上に隙間が無いように、繰り返し貼り付けてゆきます。テープを貼り付けると同時に、貼り付けた部分に熱を加えてテープを硬化させるのが、ATL加熱ユニットの役割です。

ATL加熱ユニットは、熱を照射する部分 (熱照射部) 、電源部、コントロール部などからできています。

この中で、熱照射部は、ロボットのアームに、テープを貼り付けるユニットと一緒に取り付けられています。そして、テープがパネルに貼り付けられる箇所を狙って、熱を当ててゆきます。

ロボットのアームは、テープを連続的に貼り付けてゆくので、ATL加熱ユニットは短い時間で十分な量の熱を貼り付け箇所に照射する必要があります。熱を照射する範囲は、貼り付けられるテープの幅をカバーする大きさが必要です。

その一方で、ロボットアームは細かな動作を繰り返しながら、正確にテープを貼り付けてゆかなければなりません。ロボットアームに取り付けられる熱照射部には、ロボットの動きを阻害しないコンパクトさと軽さが要求されます。

ロボットのコントローラと、ATL加熱ユニットのコントローラとの間で通信を行い、ロボットがテープの貼り付けを始めると同時に、ATL加熱ユニットは熱を照射し、ロボットがテープの貼り付けを中断すると同時に、ATL加熱ユニットは熱の照射を停止します。加熱と停止を繰り返すことから、ATL加熱ユニットが照射する熱は、素早く立ち上がり、素早く遮断されるレスポンスの良さが必要となります。

ATL用加熱ユニットの種類

ATL加熱ユニットには、熱源の違いによってレーザー、赤外線ヒーター、キセノン・フラッシュランプの3種類があります。

レーザーは熱硬化処理に必要な強力な光を照射でき、光の立ち上がりと立ち下がりの速度も早いことが特徴です。その一方で、高価であり、運用に当たっては厳しい安全管理が要求されます。

赤外線ヒーターは、3種類の熱源の中では最も安価で、運用コストや安全管理の面で負担が少ない熱源です。しかし、高いエネルギーを得にくいことと、立ち上がりと立下りの遅さが弱点と言われています。

キセノン・フラッシュランプは比較的最近になってATL加熱ユニットに採用された光源です。フラッシュランプによる加熱は、物質の光の吸収による自己発熱の原理に基づいた加熱方法です。光の立ち上がり、立下りの速度も早く、光の波長が被照射物の光の吸収特性と合えば、レーザー同様に強力なエネルギーを付与できます。

植物工場用ランプ

植物工場用ランプとは

植物工場用ランプとは、植物工場において農作物の育成のために使用するランプです。

植物工場用ランプには、LED、高圧ナトリウムランプ、蛍光灯などがあります。農林水産省のホームページでは、施設内で植物の生育環境を制御して栽培を行う施設園芸のうち、環境及び生育のモニタリングにもとづいて、高度な環境制御と生育予測を行い、野菜等の植物の周年・計画生産が可能な栽培施設のことを植物工場と定義しています。

また、植物工場は人工光によって植物を育てる工場 (人工光タイプ) 、太陽光によって植物を育てる工場 (太陽光タイプ) 、太陽光と人工光の両方を使って植物を育てる工場 (併用タイプ) の3種類の工場に分類できます。このうち植物工場用ランプは人工光タイプと併用タイプの工場で使用されます。

植物工場用ランプの使用用途

植物工場用ランプは、人工光タイプの植物工場と、併用タイプの植物工場において、育成する作物に光合成を起こさせるために、太陽光の代わりに使用します。このことを補光といいます。

人工光タイプの工場は、太陽の光が入らない閉じられた空間です。植物が光合成をするために必要な光は全て、植物工場用ランプから供給されます。

併用タイプの工場は、屋根や壁は温室やビニールハウスと同様に、ガラスやビニールでできています。十分な太陽光が工場内に届いている場合には、植物は太陽光によって光合成をおこないます。必要な量の太陽光が得られない時間帯や天候の時に、植物工場用ランプを使用します。

植物工場用ランプの原理

光のエネルギーを使って、無機炭素から有機化合物を作り出す反応を光合成と言います。植物は光のエネルギーを使って、水と二酸化炭素から酸素とデンプンを作ります。デンプンは植物の生命維持と成長に必要不可欠な物質です。また、植物は同時に呼吸によって酸素を吸って二酸化炭素を排出しています。

植物工場用ランプは、植物が光合成を行うために必要とする量の光のエネルギーを、人工的に供給する装置です。植物が光合成で生成する酸素の量と、呼吸により消費する酸素の量が一致する状態を光補償点と言います。植物を成長させるためには光補償点を超える量の光を与えなければなりません。

また、光の量を増やしても、それ以上光合成の速度が上がらない状態を光飽和点と言います。光飽和点を超えた光を当てると、葉焼けなど光による植物へのダメージが問題となるため、植物を健全に成長させるためには光補償点よりも多く、光飽和点よりも少ない量の光を与えることが重要です。

適正な光の量は植物によって異なります。野菜の場合、必要とする最低限の光の量は概ね1.5から2.0kluxと言われており、有効な光の量の上限は概ね40から50kluxと言われています。

植物工場用ランプはこの範囲の強さの光を植物に当てます。植物に当てる光の強さは、光源の明るさによって調整できるほか、光源と植物との距離によっても調整可能です。

なお、日本では菊の栽培などで、夕暮れ時から照明をつけて暗くなる時間を遅くして、花の開花時期をコントロールする電照という栽培方法があります。この栽培方法は日照時間をコントロールするのであって。人工光タイプの工場で使用している植物工場用ランプとは、別のものです。

植物工場用ランプの選び方

植物工場ランプには、形と大きさ、明るさの異なるタイプがあります。現在の光源はLEDが主流です。形状は蛍光灯と同じ形をした直管タイプと、平面全体が光るタイプなど様々です。

植物工場用ランプを選択するに当たっては、全ての作物に対して光合成を行うのに必要で十分な光が当たるように、明るさを第一に考えて選択します。

植物工場は、単位面積当たりの生産量は、一般的な農業よりも優れています。また、自然災害などの気候変動の影響も受けにくく、安定した収穫が期待できます。特に人工光タイプの工場では、完全に閉じられた環境内で植物を栽培するので、害虫の被害も受けにくく、農薬の使用も不要か少量で済みます。

その一方で、植物工場はイニシャルコストとランニングコストが一般農園よりも高くなります。植物工場用ランプは、植物工場にとって必要不可欠であり、常時使用する生産設備になるので、選択に当たってはイニシャルコストとランニングコスト、それに信頼性も含めた費用対効果の検討が必要になります。

また、最近では自宅の中にミニ植物工場を作り、野菜や花の栽培を楽しむ人達が増えてきています。建物の中では植物が光合成を行うのに十分な太陽光が得られないので、小型のライトが必要となります。このような需要に対しては、LEDを利用した小型の植物育成用ライトが多種販売されており、これらの製品はネット上の通販サイトで簡単に購入できます。