ヘアピンの塗装が剥がれない焼付温度と樹脂コート厚の制御

はじめに：製造業の現場から見たヘアピン塗装の現状

製造業における部品の表面処理技術は、品質の維持や機能性の向上に直結する重要な工程です。

とりわけヘアピン（いわゆるU字型・コイル状の電装部品やモーターコア材などに使われる部品）は、電気自動車（EV）の普及を背景に需要が急増しています。

その一方、塗装剥がれの不具合が顕在化しやすい工程でもあります。

昭和時代から続くアナログ的な経験値頼みの管理や“肌感覚”を是とする現場も根強く存在していますが、グローバル競争の中では定量的で客観的な品質保証体制が求められています。

ここでは、ヘアピン塗装工程における「焼付温度」と「樹脂コート厚」の管理をテーマに、現場視点と最新動向を交えて解説します。

バイヤー経験者やサプライヤーの方、また製造業従事者にとって、実践的な改善のヒントも多く詰め込んでいます。

ヘアピン塗装とは何か？現場で直面する課題

ヘアピンとは何を指し、なぜ重要なのか

ヘアピンは、その形状が英語の「ヘアピン（U字型）」に似ていることから名付けられています。

主に自動車や家電、産業用機器のモーター部品として使用されており、導通体として重要な役割を果たします。

ヘアピンの表面には絶縁や耐腐食性など機能性を持たせるため、エナメル等の樹脂コーティングが施されます。

塗装が剥がれるとショートや腐食によって重大な品質事故につながるため、その品質管理は現場にとって至上命題です。

現場で多いトラブルとアナログな管理の弊害

現場で多く見られる課題は以下の通りです。

– 塗装の剥がれ
– 樹脂コート厚のばらつき
– 焼付不足による密着性低下
– 焼付過多による劣化・変質

以前は「経験豊富な職人の目」や「手で触ってみる」といったアナログ的な方法で管理されてきました。

しかし、サプライヤー同士の競争激化や自動車メーカーなどバイヤー側の品質要求高騰により、より科学的で再現性の高い管理手法へとシフトが進んでいます。

塗装剥がれを防ぐ焼付温度管理のポイント

焼付温度の基礎知識

焼付塗装とは、塗装した部品を一定の温度・時間で加熱し、樹脂コーティング材を完全に硬化・密着させる工程を指します。

設定温度と部品表面温度の差は現場で見落とされやすく、塗装不良の原因となることが多いです。

一般的には、エポキシ系やポリエステル系のエナメル樹脂であれば180〜220℃で10～20分という設定が多いですが、単に「炉の温度設定が200℃」だからといってすべての部品の塗装が適正に焼き付くとは限りません。

実際の部品表面温度とエリア別温度管理の重要性

現場での最大の落とし穴は「加熱炉の設定温度＝塗装部の表面温度」と思い込む点です。

部品の配置・搬送状態・炉内の熱ムラなどの要因で、実際には10～30℃ほどばらつくことが珍しくありません。

これが焼付不足や過加熱による不良を招きます。

おすすめなのは、以下のアプローチです。

– 通電式サーモカップルや赤外線温度計を用いて部品実温度を直接測定する
– バイヤー要求（品質規格書）に基づいて、「部品表面で〇〇℃・〇〇分」などの工程基準を決める
– 焼付炉の入口・出口・中央部のサンプリングで温度分布を記録する

これらを「検証→是正」のPDCAサイクルで繰り返し、炉の特性や部品形状に最適化した温度プロファイルを確立することが重要です。

樹脂コート厚制御の実際と最新動向

なぜ「適正厚み」が重要なのか

塗膜厚が厚すぎると、樹脂内部に気泡が発生しやすくなり、焼付時の揮発物が残留して脆弱部を生みます。

逆に薄すぎれば絶縁性能が低下し、表面皮膜としての機能を損ないます。

品質要求としては「●μm～●μmの範囲」と具体的数値が策定されており、現場ではこれを外れないよう連続的なモニタリングが課題となります。

昭和の手法から脱却！最新の塗膜厚管理手法

– マイクロメータや顕微鏡断面観察によるスポットチェック
– 電磁式膜厚計を活用した非破壊・全数測定

以前は「抜き取り頻度を増やす」「不良発見時に原因を都度追究する」式の部分最適アプローチが主流でした。

しかし最近では生産性・トレーサビリティを意識し、以下の取り組みも進みつつあります。

– IoT対応膜厚計による自動データ収集と工程内即時フィードバック
– ロットごとの連続データ記録による統計的工程管理（SPC）
– 塗装液の粘度・温度・送り出し圧力など諸条件のリアルタイムモニタリングと自動補正

これにより、「品質異常の早期発見」と「原因の数値的追跡」が容易になり、バイヤーへの工程保証やクレーム対応も迅速かつ科学的な裏付けに基づいて行えるようになります。

製造現場・バイヤー・サプライヤー、それぞれの立場から考えるべき視点

バイヤー（調達購買担当）からの視点：なぜ焼付・コート厚管理を要求するのか

バイヤーの立場で見れば、塗装工程の安定性・再現性こそがリスク低減策になります。

近年は「IATF16949」や「ISO9001」など厳格な品質保証規格が要求されているため、プロセスそのものに対する管理や、異常兆候の検出体制が重視されます。

ですから、サプライヤーには「焼付温度履歴」や「膜厚実測値」の提出や、X線/顕微鏡断面画像など客観的エビデンスを求める動向が強まっています。

サプライヤーにとってのチャンス：差別化の時代

サプライヤー側は「バイヤーに求められるからやらされている」という受動的な姿勢から、「自社の塗装管理レベルを差別化の武器へ」と発想転換する時代です。

具体例として、

– 他社よりも厳格な温度プロフィール管理と年間データの蓄積
– 塗膜厚を複数工程で二重・三重にチェックする仕組み
– 塗装異常時の迅速な再発防止策提案およびバイヤーへの報告フローの標準化

などが挙げられます。

これが「このサプライヤーなら安心」とバイヤーから高く評価され、価格交渉や下請け継続の場面で大きな武器となります。

アナログ業界からの脱却と現場力の融合—ラテラルシンキングで新たな地平を拓く

20年以上の現場経験から言えるのは、「標準化と現場力の両立」が最強の品質を生むということです。

どんなにIoTやAIによる管理手法が進化しても、「ライン速度変動時は炉の中央温度が下がりやすい」「雨天時は樹脂コートの乾燥特性が変化する」といった現場の観察力・対応力は欠かせません。

つまり「数値管理＋現場観察」というラテラルな視点で思考することこそ、“昭和から脱却する”ための本質です。

技術革新が進みつつも、現場がまだアナログ色の強い部分には、以下のヒントを提案します。

– 塗装ラインで働く作業者が毎日感じている“違和感”をデータとして記録し、定量的な管理に役立てる
– 旧来の手法に頼るのではなく、現場ノウハウを数値化・見える化し、工程設計者やバイヤーと共に「工程そのもの」を改善対象とする

業界全体の発展のためにも「経験値」と「科学的アプローチ」のハイブリッドが切り札となります。

まとめ：品質管理の“本質”を見据えた未来志向

ヘアピンの塗装品質を左右する「焼付温度」と「樹脂コート厚」の制御は、単なる現場オペレーションの管理項目ではありません。

逸脱すれば製品全体の信頼性を損なう根本的な品質リスクであり、バイヤー・サプライヤーが一体となってPDCAを回すことが競争優位のカギです。

昭和型のアナログ管理の良さも見直しつつ、最新技術の導入と現場知見の可視化を融合させて「新たなものづくりの地平線」を切り拓きましょう。

製造現場・バイヤー・サプライヤーそれぞれの立場で、“塗装剥がれゼロ”を目指し、共に付加価値の高いものづくりを進めていきましょう。