脱脂装置
脱脂装置は、加工・組立・表面処理に先立って部品表面の油脂や加工液、フラックス残渣、微粒子を除去するための産業用洗浄設備である。塗装・めっき・接着・シール・溶接などの前処理として清浄度を安定させ、密着性・外観・耐久性を確保する役割を担う。材料は鋼・アルミニウム・銅・樹脂まで幅広く、形状も切削部品から精密機構部品、締結用のボルトやナットに至るまで適用される。プロセスは洗浄、リンス、乾燥、搬送から構成され、汚れの種類（鉱物油・合成油・固形汚染）と基材の耐薬品性・寸法精度要求に応じて方式を選定する。
役割と前処理の位置づけ
脱脂装置は「汚染源の除去」と「再付着の防止」を両輪とする。油膜は表面エネルギーを下げて濡れ性を阻害し、塗膜のはじきやピンホール、めっき剥離、接着不良、さらには隙間部での腐食を誘発する。適切な洗浄化学（界面活性・溶解・分散・乳化）と物理作用（噴流・超音波・揺動）を組み合わせ、工程間の清浄度を数値管理することで、下流品質と歩留まりを安定化できる。
主な脱脂方式
アルカリ水系
水系の脱脂装置ではアルカリ剤と界面活性剤により油を鹸化・乳化して除去する。噴流や浸漬、温度上昇で反応速度と拡散を高め、続くリンスで残渣を低減する。鉄系部品に広く適用でき、ランニングコストと作業安全性のバランスが良い。
有機溶剤（炭化水素・アルコール等）
難除去の切削油・ワックスには炭化水素系やアルコール系溶剤を用いる脱脂装置が有効である。溶解力が高く乾燥性に優れる一方、引火性やVOC管理、防爆設計が必須となる。密閉再生や蒸留再循環を組み込むとコスト・環境負荷を抑えられる。
電解脱脂
導電性基材に対しては脱脂装置内で直流を印加し、ガス発生によるマイクロ攪拌と界面反応を促進する電解脱脂が有効である。短時間で強力な洗浄効果が得られ、めっき前処理で多用される。
超音波併用
キャビテーションにより隙間・微細孔の汚れを剥離する。複雑形状のボルトや精密部品で高い再現性を示し、他方式と併用した脱脂装置の定番となっている。
真空・乾燥統合
溶剤の浸透と回収効率を高めるために真空下で洗浄・乾燥を統合する脱脂装置もある。低温での乾燥が可能となり、熱に弱い樹脂部品や高精度品の寸法安定に寄与する。
構成要素と装置設計
脱脂装置は洗浄槽（温調・攪拌・噴流）、濾過系（バッグ/カートリッジ/サイクロン）、油水分離・スキマー、リンス槽（多段カスケード）、乾燥機構（熱風・遠赤・真空）、搬送（バスケット搬送・コンベヤ・ロボット）で構成される。爆発性溶剤には防爆モーターや不活性ガスパージ、リーク検知、インターロックを備える。材質は薬液適合性（SUS、樹脂ライニング）と洗浄液の清浄度維持（死角の少ない構造、ドレン性）を重視する。
品質評価と清浄度指標
清浄度は「残留炭素量」「表面張力・接触角」「粒子数（LPC）」「蛍光/赤外分析」「白布拭取り」などで評価する。工程管理ではバス濃度、pH、導電率、表面張力、汚染度（TOC等）をオンライン/オフラインで測定し、脱脂装置の洗浄力を維持する。サイクルタイムは前処理ライン全体のボトルネックになりやすい。
安全・環境対応
有機溶剤使用の脱脂装置ではVOC・PRTR対応、防爆（機電分離、換気、ゾーニング）、回収・蒸留再生、密閉化が重要である。水系では排水の油分・COD・アルカリ度管理、中和・凝集・膜処理の設計が要点となる。作業者安全の観点からは飛散低減、臭気対策、液温管理、保守時のロックアウト/タグアウトを徹底する。
導入・選定のポイント
- 汚れの特性：鉱物油/エステル/極圧添加剤、粘度、置換性
- 基材と後工程：鋼・アルミニウム・銅、塗装/めっき/接着/溶接
- 形状と要求品質：盲孔・隙間、微粒子管理、外観・濡れ性
- 処理能力：タクト、バスケット寸法、ピーク負荷への追従性
- 運転コスト：薬液・エネルギー・補給水、回収再生スキーム
- 設備安全：防爆、排気・防臭、保全アクセス
運用・保全と寿命管理
安定運転には定期的な濾材交換、スキミング、薬液濃度・pH・表面張力のトレンド管理が不可欠である。汚染負荷に応じた部分廃液と新液補給、槽内デッドスペースの洗浄、バス入替時の系内脱脂・リンスをルーチン化する。設備点検ではポンプ・シール、ヒーター、配管継手、リークセンサー、インターロックを重点確認し、脱脂装置の稼働率と清浄度の両立を図る。
関連プロセスとの連携
脱脂装置は前後工程と一体で最適化する。前段のバレル/切削条件の見直しで持ち込み油量を下げ、後段の乾燥炉と熱統合して省エネ化する。締結部品のボルト・ナットは隙間部の脱脂と乾燥性が品質を左右するため、バスケット設計や超音波条件、乾燥風の流れを実機で検証する。基材保護の観点では、脱脂後のフラッシュ腐食防止として早期の後処理（防錆、速やかな塗装/めっき）を組み込むことが重要である。