製造現場における製品の品質向上や新素材への対応において、**フレーム処理機（火炎処理機）**は非常に重要な役割を果たします。単なる「火を当てる装置」ではなく、科学的な表面改質を行う精密機器としての側面を、「なぜプラズマやコロナではないのか？」この視点から導入検討に役立つ形で徹底解説します。
目次
導入前に押さえる基礎知識：フレーム処理機とは何か
フレーム処理とは、ガス燃焼によって発生する高温の火炎を対象物に照射し、表面の化学構造を変化させる手法です。
フレーム処理と表面処理の違い
他の処理方法と比較して、フレーム処理は**「立体的で複雑な形状」や「高速ライン」**に適しています。ここが大きな特徴です！
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処理方法 |
原理 |
特徴 |
適した材料 |
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フレーム処理 |
炎による酸化反応 |
高い親水性付与、高速処理、立体的形状に強い、導体、絶縁体どちらにも対応可能 |
樹脂、ガラス、金属、紙 |
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コロナ処理 |
高電圧放電 |
薄膜（フィルム）に最適、設備が安価 |
フィルム、紙 |
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プラズマ処理 |
高電圧放電 |
精密洗浄、タイプによっては熱ダメージが極めて低い、処理エリアが狭い |
電子部品、基板 |
フレーム処理の主な用途と効果
- 印刷・接着等前処理： PP（ポリプロピレン）などの難接着樹脂へのインク密着性向上。
- バリ取り： 成形時に発生した樹脂バリや製紙工程で発生する毛バリを熱の力で溶かすことでバリを除去する。一部のプラズマでは可能ですが与えられる熱量の関係でバリ取り用途ではフレーム処理が使われます。
- 加熱： 一度に強いカロリーをあたることで表面温度を一気に上げる。主に金属分野で使用される。
導導入までのステップ（調査〜稼働）
導入に失敗しないためには、事前の**「サンプル試験」**がすべてと言っても過言ではありません。
調査
「フレーム処理をしたい。」「プラズマ処理をしたい。」と引き合いをいただいても実際は違う方法の方が適しているケースもあります。まずは「どのような材質」で「どのような形状」で「どうしたいのか。」を明確にする必要があります。形状に凹凸がある。処理速度が速い。処理幅が広いなどの条件が重なる場合はまずフレーム処理を第一候補として考えて間違いありません。サンプル試験
実際に処理を行い、濡れ性（ダインペン等）や接着強度を数値化。濡れ性が上がっても接着強度と比例しないケースがあり、実際の接着剤や塗料で効果を確認することがとても重要です。テストでは距離、速度、出力などを変えて最適な条件を探します。仕様確認
最適な条件がわかったらそれを実際の製品サイズに対応させるため、必要な処理幅（mm単位）や、燃焼制御（機械制御か電気制御）の仕様決定します。据付・調整
据付完了後、炎の距離や速度を微調整し、テスト結果に近い状態が出るように今までの経験から現場に合わせた調整を行います。機種・モデル選定のチェックポイント
バーナー構造
ハイカロリーバーナーか通常バーナーか、固定式かロボットアーム搭載型か。バーナーの詳しい紹介はこちらをクリック！
発信機
機械制御方式か電気制御かまたはハイブリッド式か。リアルタイムの数値を追いたい場合は電気式かハイブリッド式、価格優先であれば機械式を推奨します。発信機の違いはこちらのブログをチェック！
カスタマイズ
特殊バーナーが必要なケース、それに伴い火力が求められる大型設備なのか。ほとんどのケースは標準ランナップで対応が可能です。今回は特殊バーナーの例を紹介します。
特大リングバーナー、内径300ｍｍと通常のリングバーナー（40ｍｍ）と比べて大きいのが一目でわかる。
L型バーナー、内向き、外向き両方のバージョンがあり2つの面を同時に処理したいというニーズに対応する。
バーナー2本出し仕様の発信機だが圧縮空気とブロアを1系統筒ある特別バージョン。個別に空気量とガス量を管理したい時に使われる。
コスト試算とROI（投資対効果）
費用内訳
初期費用（イニシャルコスト）
本体、自動制御システム、据付工事、消防対策。弊社からは本体部分のみの支給となります。自動化の制御関係に関してはできる範囲で相談に乗らせていただきますので、お気軽にお尋ねください。運用費（ランニングコスト）
ガス代（都市ガス/LPG）、電気代、消耗品（電極等）。フレーム処理機は大掛かりな定期メンテナンスは必要とせず、日常の最低限度の点検をしていただければ長くお使いいただけるほど信頼性が高い設備です。回収シミュレーション例
フレーム処理で1㎡を200mmバーナーを使用し、速度400ｍｍ/secで処理する場合
200mmｘ1000ｍｍのエリアを2.5秒。同じ範囲を5回繰り返すため、単純処理時間は12.5秒となる。
12.5秒フレームを燃焼させるためのガス代はLPG単価を600円/㎏と仮定すると約20円。
電気代は1kWhで30円としても処理に要する電気代は0.1～2円となる。
※400mm/sec前後の速度であれば経験上十分な濡れ性を確保できているケースがほとんどです。
入後の運用とトラブル対応
今までの経験から導入後に起きたトラブルに関して一部紹介させていただきます。
トラブル：条件の不安定化
生産条件が安定しない。
原因
構成部品のチューニング不十分、また設備説明不足対策
導入直後の設備（機械制御式）はガスと空気の比率が安定しにくい場合があります。現地で比率と機器を再調整し、一定の範囲で安定するように再チューニングを行いました。機械制御式の場合一定の上下変動が生じることを説明させていただき、ご了承いただいた上で現在も運用し続けていただいております。導入事例と比較検証
印刷・樹脂業界
自動車用大型樹脂部品において、従来はプライマーを使っていたのをフレーム処理機に置き換えることでランニングコストが大幅に削減され、設備投資金額を1年で回収することができた。またプライマーの維持管理の手間や作業者の健康被害も軽減できた。
最後に
フレーム処理機は高い生産性と安定性を誇り、導入以来致命的なトラブルもなく数多くの生産現場にてご使用いただいております。また頻度の高い消耗品は弊社にて常備しており迅速な出荷体制を整えていることもお客様にご評価いただいております。
生産現場の高効率化のために是非フレーム処理機をご検討ください。
サンプル作成のための試作テストは常時受け付け中です。初回は無償で対応させていただきますのでお気軽にお声がけください。
どの様フレーム処理サンプルを作成するのかはこちらのブログで紹介中！
この記事を書いた人
株式会社ケー・ブラッシュ商会 営業部3課 マネージャー 杉本 圭
1981年生まれ 神奈川出身。入社以来20年以上表面処理機の営業を担当。様々な依頼とテストこなし表面処理の知識を日々習得中。
2014年からはゴムの射出成形機（REP社製）も担当中。
釣りにキャンプにツーリング、アウトドア系の趣味が多い。この度狩猟も始めた新米ハンター。
当面の目標は獲ったイノシシ肉でソーセージとチャーシューを作ること。
