後工程はコストを上げるのか？プロセス統合で経済性を保つ方法
電解研磨（エレクトロポリッシング）は、微細な表面の凹凸を選択的に除去し、平滑で鏡面のような仕上がりを得るための特殊な電気化学プロセスです。チタンの場合、電解研磨によって一般的に達成可能な表面粗さ（Ra）は0.1〜0.4マイクロメートル（µm）、または4〜16マイクロインチ（µin）の範囲にあります。ただし、この範囲の下限値を達成するためには、部品の初期表面状態と電解研磨パラメータの精密制御が極めて重要です。
最終Ra値に影響する要因
初期の表面粗さは最も重要な要素です。電解研磨は修正ではなく仕上げ工程であり、通常は表面粗さを約50%改善します。したがって、「機械加工そのまま」のRa 0.8 µmの部品は、研磨後に約Ra 0.4 µmに改善されます。一方、研削や微細フライス加工で事前にRa 0.4 µmまで仕上げた部品は、電解研磨によりRa 0.1〜0.2 µmという優れた仕上がりを実現できます。これが、当社のチタンCNC加工サービスから出る精密部品の最終工程として電解研磨が採用される理由です。
チタンの不動態酸化膜およびその電気化学的特性は、ステンレス鋼に比べて電解研磨を難しくします。このプロセスには、専用または独自配合の電解液化学組成と、温度・電流密度・浸漬時間といった厳密に制御されたパラメータが必要です。これらが逸脱すると、ピッティング（孔食）や「オレンジピール」状の表面、または不均一なエッチングが発生し、最終的なRa値に悪影響を及ぼします。一貫した結果を得るためには、精密部品の電解研磨に関するサプライヤーの専門知識が極めて重要です。
Ra値を超えた機能的メリット
Raは重要な指標ですが、特に医療機器や航空宇宙などの重要産業におけるチタン電解研磨の価値は、単なる平滑性にとどまりません：
バリ除去と微小R形成： 微細なバリや鋭角エッジを除去し、微小なR形状を形成することで、応力集中を軽減し疲労寿命を向上させます。
微生物付着の抑制： 超平滑で非多孔質の表面は、細菌の付着箇所を最小限に抑えるため、手術器具やインプラントに理想的です。
耐食性の向上： プロセス中に表面の洗浄と不動態化が同時に行われ、チタン酸化膜の保護性能をさらに強化します。
他の仕上げとの比較
電解研磨は機械研磨との比較で理解することが重要です。手作業研磨でも同等またはそれ以下のRaを得ることは可能ですが、表面を押しつぶして汚染物を埋め込み、方向性のある研磨痕を残すことがあります。これらは応力集中源として作用するリスクがあります。一方、電解研磨は等方的で形状追従性の高い均一な仕上がりを実現し、機械的手法では到達できない内部通路や複雑形状にも対応可能です。高性能で生体適合性の高い仕上げを実現するために、当社の精密加工サービスとの組み合わせで、電解研磨は技術的に優れた選択肢となります。
まとめ
実際には、適切に前処理されたチタン部品に対して最適な電解研磨を施すことで、Ra 0.2〜0.3 µm（8〜12 µin）の表面粗さを安定して達成できます。Ra 0.1 µm以下の仕上がりを指定する場合は、極めて高品質な初期表面が前提となるため、仕上げサプライヤーと詳細に協議して、実現可能性とコスト効率を確認することが推奨されます。
