エナメル加工とは何ですか?

エナメル加工の基礎

エナメル加工は、金属にガラスの薄い層を適用する表面処理プロセスです。 ガラスパウダーは高温に加熱されると溶けて金属表面に融合し、滑らかで耐久性のある装飾的な仕上がりになります。 エナメルは、宝飾品、調理器具、建築用金属加工品などに適用できます。

エナメル加工の目的

エナメル加工は、美観と機能性の両方の理由から行われます。 エナメル加工の主な目的には次のようなものがあります。

• 装飾 – エナメルを使用すると、カラフルなデザインやパターンを金属に永久的に融合させることができます。 鮮やかな色合いや芸術的なモチーフを作成できます。 エナメル加工は、宝飾品、食器、花瓶、その他の金属製品を美しくするために長い間使用されてきました。
• 色 – エナメルには、基本的な色合いから鮮やかな透明や乳白色の色まで、幅広い色が用意されています。 金属はエナメル加工により任意の色で装飾できます。
• 保護 – ガラスコーティングは、その下の金属を腐食、傷、変色から保護します。 エナメルは滑らかで耐薬品性の表面を提供します。
• 耐久性 – 適切に溶融されたエナメルは非常に耐久性があります。 塗装やメッキに比べて色や光沢が長期間持続します。 高品質のエナメル作品は何世代にもわたって長持ちします。
• セミオーダーサービス – エナメル加工により、金属オブジェクトを独自の色、デザイン、質感、仕上げでカスタマイズできます。 エナメルジュエリーから個性的な食器まで、カスタマイズされたエナメルギフトが人気です。

エナメルの装飾性と保護性は、ジュエリーと家庭用品の両方を色、芸術的なデザイン、耐久性のある仕上げで強化するのに役立ちます。 エナメル加工は、普通の金属を美しく耐久性のある芸術作品と職人技に変えます。

エナメルの組成と素材

エナメル加工に使用されるガラス粉末は、シリカ、フラックス、着色剤の混合物で構成されており、これらが融合して装飾コーティングを形成します。

• Silica – 二酸化ケイ素は主なガラス形成成分となります。 石英、砂、すりガラスからシリカが得られます。
• フラックス – ホウ砂やソーダ灰などのフラックス材料はシリカの融点を下げ、達成可能な温度でエナメル加工を可能にします。
• 着色剤 -コバルト、銅、マンガン、その他の化合物のような金属酸化物は、エナメルにさまざまな色と不透明度を生み出します。
• 乳白剤 – 酸化スズや酸化亜鉛などの不透明剤は、不透明な白さを与え、透明性を制御します。
• フィラー – 粘土や炭酸カルシウムなどの非ガラス材料は、エナメルの加工特性に影響を与える充填剤として機能します。
• 運送業者 – アラビアゴムのようなキャリアは、焼成によりガラス粒子が永久に融合する前に、塗布中にガラス粒子が付着するのを助けます。

ガラス粉末を適切に配合し、適合する金属基材を選択することにより、エナメルに色、質感、耐久性、金属への融着能力のユニークな組み合わせが与えられます。 エナメルリストは、既成のエナメルを使用することも、独自のエナメルをブレンドすることもできます。

エナメルの種類

エナメル加工にはさまざまな技術とサブタイプがあり、それぞれが異なる芸術的効果を生み出します。 主なエナメル加工の種類には次のようなものがあります。

• 七宝 – 細いワイヤーが金属ベースにはんだ付けされ、エナメル粉末で満たされた小さなコンパートメントが作成されます。 ワイヤーは輪郭のあるデザインとパターンを作成します。
• シャンルベ – 領域は金属ベースから彫刻またはエッチングされ、凹部はエナメルで埋められます。 エナメルは金属表面と均一です。
• バセタイユ – 金属板にホーローを塗布して焼成します。 さらにエナメルを塗布して彫刻し、下にあるエナメルの色を明らかにします。
• プリク・ア・ジュール – エナメルが金属の裏地を通して開口部を完全に埋めて、ステンドグラスの効果を生み出す技術。
• 塗装エナメル – 油や水を混ぜたエナメル粉を金属に絵画のように塗ります。 焼成するとエナメルの色が融合します。
• リモージュ – フランスのリモージュに関連した絵付けエナメル技法。 エナメルの層を何度も塗布して焼成し、デザインを構築します。
• ギョーシェ模様 – 透明なエナメルを塗布する前に、金属に複雑な連続パターンや文字を彫刻します。 エナメルは彫刻されたデザインを強調します。
• プリク・ア・ジュール – エナメルが金属の裏地を通して開口部を完全に埋めて、ステンドグラスの効果を生み出す技術。
• グリザイユ – グレーとブラックの異なるエナメルを使用してグラデーションを生み出す、モノクロ塗装エナメル技法。

エナメル加工の主要パラメータ

高品質の結果を達成するには、エナメル加工プロセスにおいて特定のパラメーターを適切に制御することが重要です。 制御すべき重要な要素とパラメータには次のようなものがあります。

• 焼成温度 – エナメル粉末は、完全に溶け、流動し、金属基材と融合するのに十分な高温 (通常は 800 ～ 900°C) で焼成する必要があります。 焼成が低すぎると接着力が低下する可能性があります。
• 発射時間 – エナメルが完全に溶けるまで、十分な温度での時間を与える必要があります。 焼成時間が不十分ですと剥離や剥離の原因となります。 厚みを増し、完全に融合するには、複数回の焼成が必要な場合があります。
• ほうろうガラスの組成 – ガラス粉末の配合は、溶融挙動、化学的耐久性、色などに影響します。 さまざまなエナメルが、特定の金属、温度、用途に合わせて設計されています。
• 表面処理 – エナメルとの機械的接合を可能にするために、金属表面を徹底的に洗浄し、研削またはエッチングによって粗面化する必要があります。 脱脂と洗浄の手順は非常に重要です。
• エナメル塗布技術 – 湿式/乾式パッキングや頭上散水などの適切な塗布技術により、焼成前にエナメルを均一に塗布できます。 一貫した結果を保証します。
• 冷却速度 – 焼成後の熱衝撃やエナメル部分の亀裂を防ぐために、ゆっくりと冷却する必要があります。 段階的な冷却期間が必要です。
• 焼成雰囲気 – 低酸素雰囲気下で焼成すると、特定の反応性金属の酸化を抑制できます。 還元雰囲気またはカバーコートエナメルを使用することができます。

適切な卑金属

エナメル加工に使用される金属基材は、焼成時の高温や熱衝撃に変形することなく耐えることができなければなりません。 エナメルは金属表面に適切に融合する必要もあります。 エナメル加工に適した一般的な卑金属には次のようなものがあります。

• 鋼 – 低炭素鋼やステンレス鋼など、さまざまなグレードの鋼が一般的に使用されます。 スチールは耐熱性が高く、エナメルが付着しやすい滑らかな表面を提供します。
• 銅 – 銅は焼成サイクルに耐えられる優れた熱特性を持っています。 エナメルジュエリーとして人気があります。 銅の自然な色は、最終的な色合いに影響を与える可能性があります。
• シルバー – 純銀はエナメル加工するには低すぎる温度で溶けます。 しかし、スターリングシルバーには融点を上昇させるのに十分な銅が含まれています。 上質な銀は、エナメル加工の前に電気メッキによって銅でコーティングすることができます。
• ゴールド – 金はエナメル加工に適していますが、コストが高いため使用が制限されます。 金の含有量が高くなると融点が下がるため、少なくとも 14K ゴールドが推奨されます。 ゴールドの色は、最終的なエナメルの色合いに影響します。
• ニッケル – ニッケルは融点が高いため、使用されることがあります。 しかし、ニッケルアレルギーを持つ人もいますので、ニッケルに直接エナメル加工をするのは一般的ではありません。
• コバルトクロム – この合金はエナメル加工の耐熱性に優れており、宝飾品によく使用されます。 コバルトとクロムが含まれています。

金属を適切に選択すると、エナメル加工プロセスがスムーズに進み、エナメルが耐久的に接着します。 鋼や銅などの非貴金属は工業用途で一般的ですが、貴金属は宝飾品に好まれます。

必要な設備と材料

エナメル加工には、金属基材を加工し、色ガラスコーティングを施すために、いくつかの重要な機器と材料が必要です。 一般的な機器と消耗品には次のようなものがあります。

• 窯 – エナメルの焼成には、800～900℃に達する高温の窯が必要です。 ガラスまたはセラミック用に設計された窯を使用できます。 一般的な選択肢は、電気窯とガス窯です。
• エナメル – エナメル加工に適した、細かく粉砕された着色ガラス粉末を購入する必要があります。 エナメルのサプライヤーからは、幅広い色と仕上げを選択できます。
• ふるいです – ふるいまたはふるいを使用してエナメルの塊を分離し、塗布前に細かく均一な粉末粒子サイズを確保します。
• アプリケーションツール – ブラシ、スパチュラ、ピンセット、および特殊なツールは、金属表面にエナメルのコーティングを均一に塗布するのに役立ちます。
• 五徳またはグリッド – 焼成中に窯内の金属片を持ち上げて支えるために使用されます。 ステンレス鋼とセラミックのオプションが一般的です。
• トング – 高温のトングを使用して、高温の金属片をキルンに安全に出し入れします。 柄の長いピンセット型のトングが代表的です。
• 保護具 – 危険なエナメル化学薬品を扱う場合や熱い物体を扱う場合の安全メガネ、手袋、エプロン、マスク。
• グラインダー – エナメル加工の前に、金属ブランクの表面を研磨、成形、下準備するために使用されます。
• 水タンク ・熱いものの焼き入れや洗浄に。 ステンレス鋼は温度変化に耐えるのに最適です。

エナメル加工の手順

エナメル加工のプロセスには、金属表面を準備し、ガラスエナメル層を塗布し、焼成してすべてを融合させるための複数の重要なステップが含まれます。 一般的なプロセスには次のものが含まれます。

1. デザインと金属の選択 – 作品は用途に基づいて設計され、適切な金属基板が選択されます。
2. 表面処理 – 金属表面は研削またはエッチングによって徹底的に洗浄され、粗面化され、エナメルの密着性が向上します。
3. エナメル塗布 – エナメルパウダーは、ふるい分け、ウェットパッキング、またはその他の技術を使用して塗布され、均一なコーティングが作成されます。
4. 発射 – エナメル加工された作品は、約 800 ～ 900°C の温度で窯で焼かれ、ガラスが溶けて金属に融合されます。
5. 冷却 – 焼成後、ひび割れや熱衝撃を防ぐためにゆっくりと冷却します。 水中で急冷すると冷却が早くなります。
6. フィニッシング – 表面を滑らかにし、最終的な外観を整えるために、追加の研削、ヤスリがけ、研磨、またはエッチングが行われる場合があります。
7. エナメル加工を繰り返す – 多層効果、ステンシル、またはより厚いエナメルコーティングの場合は、追加の層を適用して焼成する手順を繰り返します。
8. 最終焼成 – 最終焼成はエナメルを完成させるのに役立ち、すべての層が形成された後に実行される場合があります。
9. 品質管理 – エナメル加工された部分は、適切な溶融、滑らかさ、色の正確さ、およびその他の品質基準について検査されます。

ホーロー加工の産業応用

エナメル加工は、金属部品や製品にガラスコーティングを施すためにさまざまな業界で使用されています。 主要な産業用途には次のようなものがあります。

• 家電 – エナメルは、オーブン、冷蔵庫、洗濯機などの家庭用電化製品に耐久性と装飾的なコーティングを提供します。 金属を保護し、汚れを防ぎます。
• 調理器具 – 鍋やフライパンからクッキングシートやグラタン皿に至るまで、ホーロー調理器具は滑らかでこびりつきにくく、腐食に強い表面を持っています。 キャセロールやダッチオーブン料理が人気。
• 建築金工 – 建物のファサード、ドア、構造用鋼にエナメル加工を施し、耐久性、美観、落書き耐性を高めることができます。 耐候性の建物に役立ちます。
• 看板 – 道路標識、小売店の看板、表示板などは、多くの場合、ホーロー加工またはホーローパネルを使用しています。 ガラスコーティングが保護し、色を加えます。
• バスルームの備品 – ホーロー鋳鉄は浴槽、流し台、トイレに広く使用されています。 ガラス層により錆びにくく、お手入れも簡単です。
• 電気設備 – 開閉装置、遮断器、変圧器、その他の機器には、絶縁と耐候性のためにエナメルが使用されています。 極端な条件にも耐えます。

ジュエリーにおけるエナメル加工の応用

エナメル加工は、ステンレス鋼、銀、金、銅などの金属に色、デザイン、装飾的なガラス表面を加えるためにジュエリーで一般的に使用されます。 エナメルをジュエリーに適用する方法には次のようなものがあります。

• ペンダント – 画像、幾何学模様、芸術的なデザインを金属ペンダントにエナメル加工して、色と面白みを加えることができます。 ロケットやクロスが人気。
• リング – リングは部分的または完全にエナメル加工することができますが、コントラストのために金属部分を露出させたままにするものもあります。 ガラスコーティングは日常の使用に耐えます。
• ブレスレット – カフブレスレットとバングルはエナメル加工に適しており、鮮やかな渦巻きや直線的なデザインが可能です。
• チェーン – チェーンまたは個々のリンクのセクションをエナメル加工することができ、多くの場合、複数の色が使用されます。 エナメルチェーンはユニークなアクセサリーを提供します。
• チャーム – ブレスレットやネックレス用の小さなエナメルチャームは、ハートから動物まであらゆる形をとることができます。 鮮やかな細密画が可能です。
• ブローチ – エナメル加工により、花、鳥、風景などの芸術的なモチーフを貴金属で額装した、見事なブローチ、ピン、ラペル部分が作成されます。
• ウォッチフェイス – 高級時計メーカーは、時計の文字盤に色、ギョーシェ模様の装飾、耐久性を加えるためにエナメルを使用します。
• バックル – ベルトのバックルやハーネスのバックルはエナメルで装飾されていることがよくあります。 ガラスコーティングにより、バックルの表面に創造的な色のブレンド、渦巻く芸術的なデザイン、モノグラムなどが可能になります。
• キーホルダー – 小さなエナメルチャーム、ロゴ、モチーフをキーチェーンに飾ることができます。 キーホルダーには、視覚的に興味を引くために、部分的にエナメル加工されたビーズやリンクが付いている場合もあります。 ホーローの耐久性は取り扱いに最適です。
• カフス – メンズのエナメルカフリンクスには、頻繁な使用に耐える色ガラスのディテールが施されています。 デザインはシンプルな場合もあれば、複雑な場合もあります。
• ヘアアクセサリー – エナメルのバレッタ、ヘアクリップ、ティアラ、コーム、ボビーピンには、装飾品としてカラフルなデザインや宝石のような透明なエナメルを施すことができます。

ハードエナメルとソフトエナメル

エナメルは、ガラスの組成と必要な焼成温度に基づいて、ハードまたはソフトに分類されます。

• ハードエナメル – 硬質エナメルには多量のシリカが含まれており、約 800 ～ 900°C で焼成する必要があります。 非常に滑らかで耐久性のあるガラス表面を形成します。 硬質エナメルは、スチールや金などの金属に最適です。
• ソフトエナメル – ソフトエナメルには、融点を 600 ～ 800°C に下げるために追加のフラックスが添加されています。 その結果、表面のガラス質がわずかに減少します。 高温に耐えられない銀や銅にはソフトエナメルが使用されます。

ハードエナメルの利点

• より耐久性があり、傷つきにくい表面
• 実現可能な色の範囲が広がる
• 薄く塗って透明感を出すことも可能
• 寸法安定性が高い

ソフトエナメルのメリット

• より低い焼成温度により母材の選択肢が広がります
• 欠陥が少なく、より寛容なアプリケーション
• よりソフトな視覚的質感と光の拡散
• デザイン技法のための彫刻、彫刻、またはエッチングが容易になります。

関連する表面コーティングとの比較

エナメル加工は耐久性と装飾的な色ガラスコーティングを提供しますが、同様の効果を達成する他の方法もあります。 エナメル加工を比較するための代替手段には次のようなものがあります。

• 絵画 – 金属に直接ペイントすると色は得られますが、耐久性に欠けます。 時間の経過や使用により、塗装が剥がれたり、色褪せたり、剥がれたりする場合があります。 エナメルは金属に溶け込んでいるので長持ちします。
• 漆塗り – ラッカーは洗練された外観を与えますが、エナメルのような色の範囲と耐熱性がありません。 ラッカーは時間の経過とともに摩耗する可能性があります。 エナメルは熱や洗浄に優れています。
• 給油 – オイルを塗った金属仕上げは一時的なものであり、頻繁に塗り直す必要があります。 エナメルは、再コーティングすることなく、数年または数十年その表面を維持します。