排気系部材の内面粗さが洗浄性に与える影響

はじめに：排気系部材の内面粗さと洗浄性の関係とは

排気系部材は、製造業における多くの現場で重要な役割を担っています。

特に、半導体や食品、医薬品など高いクリーン度を要求される現場では、排気ダクトや配管内の「洗浄性」が重要な品質課題です。

現場の管理職経験から言えることですが、部材調達や生産管理の場面で、「内面粗さ」が軽視されがちです。

適当に表面がきれいなら問題ない、とされていた昭和の時代の感覚をそのまま引きずっていませんか？

本記事では、なぜ内面の粗さにこだわる必要があるのか、どのような点を現場・バイヤー・サプライヤーが押さえておくべきか、実践的な観点と業界動向を交えて解説します。

内面粗さとは何かを正確に理解する

内面粗さの定義と単位

内面粗さとは、配管やダクトなど部材内側の微細な凸凹やザラつきの度合いを指します。

代表的な指標に「Ra」（算術平均粗さ、μm単位）、「Rz」（最大高さ粗さ）などがあります。

設計図面に「Ra0.8」や「Ra1.6」などと指示があるのは、この内面粗さの数値です。

どうやって測定し、調達条件として指定しているか

現場では触った感覚だけで判断しがちですが、実際には接触式粗さ計や非接触式の光学測定機器で数値化が可能です。

調達バイヤーがサプライヤーに発注する際、「内面粗さの規定・実測値の提出」「検査成績書の添付」まで設定できているかで、品質の安定性が全く異なります。

なぜ内面粗さが洗浄性に直結するのか

汚れが付着するメカニズム

部材表面が粗いと、その凸凹に微細な粒子や有機物、水分が残留しやすくなります。

たとえば、半導体工場では酸やアルカリ、食品工場では油脂や微生物が、内面の微細な溝に入り込んでしまいます。

いくら高圧洗浄や薬品洗浄を行っても、粗さの奥に残った汚染物質は完全には除去しきれません。

これが「洗浄性の悪化」につながります。

異物混入・製品不良のリスク

製品の品質不良、歩留まり低下、あるいは食の安全の観点からも、洗浄性の悪さは大きな経営リスクです。

たとえば違う製品の色味や風味への影響、金属イオンや化学物質の残留による異物混入事故。

これらの多くは「洗浄したのに落ちなかった」ことが直接原因です。

現場の感覚では「念入りに清掃すればなんとかなる」となりがちですが、そもそも内面が滑らかでなければ「落ちる汚れ」にも限界があります。

ケーススタディ：内面粗さが洗浄性に与えた実際のインパクト

食品プラント：油脂残留からの細菌繁殖

ある食品プラントでは、内面粗さRa3.2（比較的ザラつきが強い）の配管を使っていました。

蒸気洗浄を行っても配管内に油脂分が残り、繁殖した細菌によって製品不良が続発しました。

この事例では、内面をRa0.8まで研磨・コーティングした配管に更新したことで、洗浄時間が半減し、異物混入のクレームもゼロになりました。

半導体工場：微粒子残存による歩留まり低下

クリーン度の高い半導体工場では、薬液搬送配管の内面粗さがRa0.4の要件でしたが、一部調達ロットでRa1.6の部材が混在。

この部分の配管内で微粒子が洗浄後も残り、高価なウェーハの不良が発生。

配管全交換という大きなコストに繋がった過去事例もあります。

内面粗さを改善するための技術動向と取り組み

研磨・電解研磨による表面改質

内面粗さを抑制するためには、素材選定・加工条件だけでなく後工程の研磨・電解研磨技術が重要です。

特にSUS（ステンレス）配管の場合、機械研磨だけでRa1.6程度、さらに電解研磨を重ねてRa0.2〜0.4まで仕上げることができます。

近年はロボットを使った自動研磨装置や、難易度の高い複雑形状ダクト内面にも対応可能な新技術が普及し始めています。

コーティング技術と表面処理

研磨だけでなく、PTFE（テフロン）コーティングなど滑面効果の高い表面処理も有効です。

ただし、コーティング層の剥がれやメンテナンス性、コストとの兼ね合いをしっかり検討する必要があります。

バイヤー・設計者の視点では「仕様の標準化」「成膜厚みの管理」「メンテ時の交換基準」など、現場ベースの課題整理が重要です。

排気系部材業界の現状と“昭和的アナログ”からの脱却

なぜ内面粗さの軽視が起こるのか

現場では「多少粗くても洗えば大丈夫」「昔からこれでやってきた」といった根拠や検証手順が曖昧なまま運用されがちです。

この背景には、「見えない部分はコストカット対象」「計測器がなく数値で確認できない」「設計図面に粗さ指定がない」など、伝統的なアナログ文化が大きく影響しています。

調達バイヤーも「コスト最優先」「検査書類は後追い」になりやすく、結果として重大品質問題の温床になることもあります。

最新トレンドとデジタル導入の必要性

自動車、半導体、バイオ業界では、最近ようやくCAD設計段階から内面粗さ指定を標準化する動きが広がっています。

品質データや検査成績書をデジタルで一元管理し、バイヤー・生産現場・サプライヤー間の透明性確保が業界標準になりつつあります。

「検査成績書の電子提出」「AIによる画像解析」「IoT連携によるリアルタイム洗浄性評価」など、DXを推進することで、人的ミスやアナログ慣習の打破が現実のものとなりつつあります。

バイヤー・サプライヤーが意識すべき購買戦略

購買時の内面粗さ指定とその意義

部材サプライヤーに「Ra値」「研磨・表面処理方法」「後工程での粗さ検査」などを明確に指定しましょう。

現場と図面・調達部門が連携し、洗浄時の実際の課題（汚れの種類、洗浄液の使い方など）がきちんと伝わる体制作りが大切です。

安いからといって粗い部材を選ぶのは「短期的なコストダウン、長期的には重大損失」に繋がります。

サプライヤー視点でのバイヤーへの提案力

サプライヤー企業は、しばしばバイヤーから価格のみで選定されがちですが、これからは「洗浄性＝品質リスク低減」というバリューを積極的に提案すべきです。

たとえば、「実際の内面の顕微鏡写真や洗浄試験データ」「電解研磨の実演」「アフターサポート体制」などを資料で示し、バイヤーの不安を前向きに解消する提案力が問われます。

まとめ：今後の業界展望と読者へのメッセージ

排気系部材の内面粗さは、単なる「モノづくり現場の見栄え」ではなく、洗浄性・歩留まり・製品安全・ブランド価値まで直結する重要要素です。

昭和的なアナログ感覚から脱却し、製造業全体が「見えない部分にも価値を創出する」時代へと進化しています。

バイヤー・サプライヤー・製造現場、それぞれが過去の常識にとらわれることなく、ラテラルシンキング（水平思考）で新たな視点を持って課題解決に挑戦することが、より良い未来への鍵となります。

ぜひ一度、ご自身の現場・業務の中で「内面粗さ」と「洗浄性」の関係を再評価し、現状の購買・管理・設計プロセス全体を見直してみてください。

製造業の発展と、より安全・高品質なものづくりの実現へ、共に歩んでいきましょう。