電着塗装の水切り不良を防ぐレイアウトとエアブロー最適化

はじめに：電着塗装工程における水切り不良が与える影響

電着塗装は、その美観と耐久性の高さから、自動車や家電、各種産業機器の部品に広く用いられています。

しかし、電着塗装工程において避けて通れない課題の一つが「水切り不良」です。

水切り不良が発生すると、塗装の密着性が低下したり、ピンホールやブリスターなどの品質不良を引き起こしたりします。

また、乾燥工程での水分蒸発が原因で炉内に液だれが発生し、設備を痛める要因にもなります。

本記事では、現場目線で培った経験をもとに、水切り工程に着目し、失敗しないレイアウト設計およびエアブローの最適化手法を解説します。

加えて、日本の製造現場が抱えがちな「アナログな習慣」からの脱却も促し、持続的な品質向上に寄与できる内容にまとめました。

これから電着塗装を本格導入される方、既存設備のトラブルに悩まされている方、バイヤーとして現場の課題を深く理解したい方は、ぜひ最後までお付き合いください。

電着塗装の水切り不良が発生するメカニズム

主な発生箇所と現象

電着塗装は、下処理工程から塗装、リンス、そして水切りや乾燥という一連のプロセスから構成されます。

このうち水切り不良は、特に下記のポイントで発生しやすいです。

– 複雑形状のワーク
– 板金溶接部や袋状構造物
– 水溜りができやすいワーク底面
– 勾配や角度が無く液溜りが生じやすい吊り姿勢

特にエッジ部や重なり部、深さがある粗い形状の内側、盲点になる箇所は要注意です。

残留水がそのまま乾燥炉へ運ばれると、
– 焼け残り
– 塗膜剥離
– フラッシング（シミ状）
といった不良の温床になります。

現場で見逃されやすい「暗黙の了解」

昭和時代から続く現場では、
「これは仕方がない」
「エアブローを多めに当てておけば大丈夫だ」
という場当たり的な対応が残りがちです。

結果、無駄なエア消費や工程滞留を招くばかりでなく、突発的な品質クレームが発生した際、根本対策が後回しになる傾向があります。

この意識のアップデートこそ、DXやスマートファクトリー化の入り口とも言えるでしょう。

失敗しない水切りレイアウト最適化の基本戦略

1. 吊り姿勢・治具設計の見直し

水切り工程では、いかに短時間で残留水を排出するかがカギとなります。

そのためにも、まずは吊り姿勢の最適化が肝要です。

– 排水ポイントが最下点になる角度でワークを固定
– 表裏反転可能な吊具や、排水用の穴追加対応
– 治具が邪魔して水の流れを止めないよう設計

現場ではコストや既存治具の転用事情から「妥協吊り」になりがちですが、そこは長期視点でのTCO（トータルコストオーナーシップ）で捉えるべきです。

治具投資を惜しんだせいで、毎回追加人員・エアブローの稼働増を強いられるほうが結果的に損失となります。

2. 重力＆空気流を活用したレイアウト配置

水切りブースの設計で重要なのは、重力と空気流を最大限活用することです。

可能な限りワーク搬送は「下り勾配または垂直方向」に設計し、重力による自然排水を促進させます。

また、天井換気ファンやブース内の空気の流れも重視しましょう。

停滞した空気では水分がワークに再付着し、水切れが悪化します。

水切りブースの上流と下流に自然換気もしくは送風ファンを配置。

強制的に空気の流れをつくることで、蒸発効率も高まります。

この空気流設計はエアブロー効率にも影響を与えるポイントです。

3. 制御技術とIoT活用による連携

近年はCPS（サイバーフィジカルシステム）を活用した製造現場の「見える化」が広まりつつあります。

水切り不良対策でも、以下のようなIoT活用が可能です。

– 各工程ごとのワーク表面の水分量を画像処理やセンサでモニタリング
– 異常値の場合はエアブロー延長、またはアラーム通知
– 過去不良が発生したワークの吊り姿勢データ管理し、現場に警告

こうした仕組みを導入することで、「勘と経験の属人化作業」から脱却でき、再発防止策のPDCAも段違いに回しやすくなります。

はじめは小規模なIoT導入からでも取り組み、部門横断でナレッジ共有する姿勢が大切です。

エアブロー最適化：省エネ＆品質向上の現場術

なぜ“やみくもな強風”はNGなのか？

多くの工場で「強風エアで念入りにブロー＝水切り良し」と考えてしまいがちです。

しかし、空気圧を上げすぎると
– ワークが振動し位置ズレ・落下事故
– 余計な水分拡散で思わぬ液だれ
– 騒音・エネルギーロス

といった弊害が出ます。

また、均一なエア噴射を求めて広範囲に当ててしまうことで、却って「水の移動」だけで所定のスポットに水が残存する……という本末転倒な事例もあります。

エアノズル配置と圧力設定の最適解

経験的に効果的なのは、下記の現場知見です。

– 下から上方向の噴射ではなく、「斜め下方」から水の流れる方向にエアをあてる
– 複数箇所に短時間で集中的に効率よくブロー（全体噴射ではなく部分集中）
– ノズル径はワーク形状ごとに変え、風速と風量のバランスを調整
– 水切りしづらい凹みにピンポイントでノズル先端を近づける

このような現場サイドの“治具化・標準化”をQCD（品質・コスト・納期）に則り個別追求することこそ、昭和的な「マンパワー頼み」からの脱却ポイントとなります。

ブロワー自動制御＆エア消費削減の模索

先進工場では、PLC（プログラマブルロジックコントローラー）制御で
– ワーク形状ごとにエアブロー時間＆圧力を自動設定
– ワークが本当に必要な場所だけエアを一時的に噴射
など、「省エネ」と「自工程内完結」を両立しています。

また、ブロワー自体も省エネ仕様の「インバータ駆動型」に切り替えることで、ランニングコスト削減と騒音対策による“快適職場”もアピールできます。

こうした投資判断は一度に全て入れ替えなくても、「問題が多い1ラインのみ試験導入」→「データ収集と標準化会議」→「全社展開」へとフェーズを分けて進めるのがおすすめです。

現場力を底上げする“ラテラルシンキング”のすすめ

水切り不良に対策するには、「これまで通り」「他社も同じ」といった固定観念をまずは疑うことです。

例えば、
– パレットやコンテナ運搬に「自動回転機構」を設け、塗装後・水切り後に自動でワーク姿勢を変えてみる
– AIカメラで水残り箇所を自動検知し、履歴から設計へのフィードバックを即時化する
– 複数工程横断で、治具や吊り姿勢の標準化データベースを構築・共有

といった“水平思考”をどんどん現場発信していくことで、ほかの現場のアイデアも掛け合わさり全社的な業務改善（Kaizen）につながります。

こうした動きは、「やったことがないから……」「現場の手が回らないから……」という思い込みからは絶対に生まれません。

事実、現場主導で始めた小さな改善PJが、多額のコスト削減や品質安定をもたらしたケースも数多くあります。

購買バイヤー目線で考えるポイント

サプライヤーの立ち位置にいる製造業の方がバイヤーの考えを知りたい場合、品質・コスト・納期（QCD）のみでなく「再現性」「安定供給」「技術革新対応」への期待を読み取ることが肝要です。

特に電着塗装ライン導入・切り替えを検討する際、バイヤーが重視するのは
– 水切り不良による不具合レート（不良率の低減成果）
– 工程内改善提案のピッチ数・即応性（いわれてからやる/先回りして施策する）
– 省エネや脱炭素といったSDGs要件への適合度（将来性・投資判断）

となります。

たとえば省エネ型ブロワー設備やAI水分検知カメラといった製造現場の改善実績を、提案書やヒアリング時にしっかり数字付きで提示できる企業は、比較的バイヤーに信頼されやすい傾向です。

また「現場に行ってみて、工程全体を一緒に見直す姿勢」を見せることで、一過性でない長期パートナーとして評価が高まるでしょう。

まとめ：小さな変革が現場を変え、未来を拓く

電着塗装の水切り不良対策は、設備の新旧や企業規模を問わず、日々の“現場力”がものを言います。

– 吊り姿勢や治具設計のアップデート
– 重力・空気流を活かしたレイアウト配置
– エアブローの効率化とIoT・自動化の併用
– ラテラルシンキングでの新しい発想

これらが組み合わされば、「昭和からの脱却」どころか、日本の現場が新たな地平線を切り拓く起点になるでしょう。

小さな一歩からでも構いません。

ぜひ、この機会に現場目線で最適な水切り対策にチャレンジし、バイヤーやサプライヤー、自社メンバーとの新しい価値創造につなげていただければ幸いです。