Kostal China社の導入事例
自動車部品の防食には、さまざまな要件への対応が求められます。環境規制の強化、マルチマテリアル化、構造的な信頼性、複雑な形状、厳格な産業規格に加え、電気自動車業界では不良を許容しない高い品質要求にも応える必要があります。こうした幅広い要件は、企業に新たな課題をもたらす一方で、大気圧プラズマ技術のような新しいプロセスの可能性を広げています。こうした課題に取り組む企業の一つが、ハイブリッド車および電気自動車向けのパワーエレクトロニクスと接点システムを提供する大手自動車部品サプライヤー、Kostal Automobil Elektrik (KAE) 社です。同事業の中国・上海拠点であるKostal (Shanghai) Management Co.社では、電気自動車向け車載充電器 (OBC) のほか、ステアリングコラム、レギュレータ、シフトバイワイヤシステム、スライディングルーフ向けの電子モジュールを製造しています。特にOBC分野では、筐体のシーリング面における耐食性が、自動車業界のお客様が求める高い品質基準を満たすうえで重要な役割を果たします。
プラズマ技術による信頼性の高い防食
Kostal社の顧客である大手自動車メーカーは、車載充電器 (OBC) に使用するアルミダイカスト筐体の耐食性を高めるため、効率的で環境に配慮した、既存工程に組み込めるソリューションを求めていました。耐食性を評価するDIN EN ISO 9227試験では、筐体のシーリング面に弱点が確認されており、アルミニウム表面の不均一な箇所が腐食の影響を受けやすい状態にあることが分かりました。Kostal社の技術チームは、Kostal China Intelligent Equipment Company社が持つ設備設計、製造、自動化統合の技術と組み合わせられるソリューションを検討していました。Kostal Groupはすでに、ドイツ・シュタインハーゲンに本社を置くPlasmatreat GmbHの表面処理システムで良好な実績を得ていました。そこで、プラズマトリートのインラインプラズマ洗浄・コーティング技術を開発・統合し、従来プロセスと組み合わせることで、シーリング面の必要な箇所に高い防食性能を付与するソリューションを構築しました。その結果、6週間 (1008時間) の塩水噴霧試験後、不動態化処理のみを施した表面には多数の腐食痕が見られたのに対し、プラズマ処理を施した表面には腐食の兆候が確認されませんでした。
プラズマ表面処理による産業プロセスの改善
プラズマ技術は、エネルギーを加えることで物質の状態が変化するという物理原理に基づいています。気体にエネルギーを加えると電離し、高いエネルギーを持つプラズマ状態になります。大気圧プラズマ技術の専門企業であるプラズマトリートは、多様な材料用途に対応する表面処理ソリューションを提供しています。これらのソリューションは幅広い産業で採用されており、特に自動車業界では多くの実績を重ねています。ドイツに本社を置くプラズマトリートは、さまざまな用途分野に対応するプラズマ表面処理プロセスを開発してきました。Openair-Plasma®(オープンエアープラズマ) による超微細洗浄では、金属やガラスなどの基材表面から汚染物を除去します。プラスチックに対しては、表面を活性化することで接着やコーティングに適した状態に整えます。材料や用途に応じてプラズマ洗浄・活性化を行うことで、表面の汚染物を除去し、十分に高い表面エネルギーを付与できます。その結果、接着剤やコーティングの密着性を大きく向上させることができます。洗浄、活性化に続く第3のプロセスが、プラズマによるコーティングです。PlasmaPlus®技術により、防食、接着性向上、非粘着性、難燃性など、目的に応じた機能を持つナノレベルのコーティング層を形成できます。プラズマ技術は従来プロセスと比較して、乾式で安全性が高く、効率的で、インライン化にも適しており、環境負荷の低減にも貢献します。こうした特長により、さまざまな産業プロセスの改善に大きく寄与します。