機械設計 #89：部品への刻印 — 製品を弱めずに識別する

部品刻印は境界が変わっても明確で、製造、検索、検査、保全ができなければならない。

名称より先に機能

名称、刻印、材料、注記を決める前に、機能、入力、期待結果、故障症状、合否限界、測定方法を書く。全ての値に担当を付ける。

基本チェック

識別の必要性と、刻印の位置： 値、出典、方法、担当、合否の証拠を記録する。
方法、深さ、幅、応力への影響： 値、出典、方法、担当、合否の証拠を記録する。
材料、熱処理、腐食への影響： 値、出典、方法、担当、合否の証拠を記録する。
皮膜や洗浄の後も読める符号： 値、出典、方法、担当、合否の証拠を記録する。
検査、照合、データとの結び付け： 値、出典、方法、担当、合否の証拠を記録する。
補修、交換、記録の保存： 値、出典、方法、担当、合否の証拠を記録する。

故障モード	症状	確認
識別が曖昧	部品・記録が違う	実ロットを検索・監査
接点を省略	購入・組立・保全で誤り	実工程を確認
文書が不一致	名称は正しいが改訂違い	全資料を基準化

方法は現場の設備ではなく、部品が受けるものに合わせて選びます

刻印の方法はそれぞれ、部品へ違う影響を残します。繰返し荷重を受ける部品や、すでに焼入れした部品では、その影響は小さな話ではありません。

方法	部品への影響	向く場面
たがねによる打刻	局部的な塑性変形。切欠きと残留応力を作る	粗い部品、熱処理前、疲労を受けない部品
機械式の彫刻	材料を削り、深さのある溝を残す	厚い部品、応力の高くない部分
レーザ刻印	熱影響は浅く、機械的な力はほとんどない	大部分の機械部品。熱処理済みの部品も含む
電解による刻印	機械的な力がなく、熱の影響も小さい	薄い部品、疲労を受ける部品、焼入れした部品
印刷やラベル	部品への影響はないが、耐久性がない	製作中の一時的な識別

ここから二つの原則が出ます。

繰返し荷重を受ける部品では、切欠きを作る方法を避けます。 打刻の跡は疲労き裂の典型的な起点です。

同じ仕組みは機械設計 #55 — 板ばねで説明しています。

焼入れした部品には打刻しません。 硬くもろい表面は、刻印の位置でそのまま割れることがあります。

レーザ刻印か電解による刻印が一般的な代替です。

位置：三つの禁止区域と、忘れられがちな一つの要求

刻印してはいけない区域が三つあります。

応力の高い部分 — 段付きの付け根、溝底、穴の近く、繰返し曲げを受ける部分。
機能面 — 合わせ面、密封面、摺動面、測定基準面。密封面の刻印は漏れの経路になり、基準面の刻印は

測定を狂わせます。

後で加工する部分 — 刻んでから削り落とすのは二度手間であり、印も失われます。

忘れられがちな要求は、組み付けた状態で読めることです。機構の奥に入る部品で刻印が内側を向いていれば、保全のときに外さなければ読めません。つまりその刻印は、生まれた目的を果たしていません。

何を刻むか：少なく耐久性があるほうが、多くて直しが要るより優れています

刻む内容は、部品の寿命の中で変わらないものに限ります。

案件の採番規則による部品番号。
追跡が必要な部品では、ロットまたは日付の情報。
ほぼ対称で逆に付けやすい部品では、向きまたは面の区別。

一方、図面の改訂記号は部品に刻まないほうがよいです。改訂は時間とともに変わるため、状態の良い部品が古い記号を持っていると、在庫の確認で不要な議論を生みます。改訂の管理は記録の仕事であり、その方法は機械設計 #107 — 図面の改訂表にあります。

一つはっきりした規則があります。社外の人に向けていない内部情報を部品へ刻まないことです。顧客名、社内の案件記号、社内文書の名称などです。部品は機械とともに別の場所へ渡り、案件より長く残ります。

表面処理の前か後か

この順序は結果を変えるため、図面で決めます。

処理の前に刻むと、皮膜の下で印が長持ちしますが、皮膜で印がぼやけ、明暗の差が小さくなります。
処理の後に刻むと印は鮮明ですが、その位置の皮膜を壊します。防食が必要な部品では、そこがさびの起

点になります。

めっきや陽極酸化で防食が必要な部品では、先に刻んでから処理するほうが安全なことが多く、図面には処理後の読み取りやすさの要求を書きます。材料名と部品番号を一貫させる方法は機械設計 #86 — 標準的な材料名にあります。

刻印は付け方と同じくらい、位置が重要です

刻印は小さな切り欠きであり、表面のあらゆる切り欠きは応力集中源になります。繰り返し荷重を受ける部品では、位置を誤った刻印が疲労き裂の起点になります。

刻印を置く原則は次のとおりです。

高応力域を避ける：すみ肉R、ねじの谷、穴の縁、断面が急変する箇所には刻印しません。平らで

荷重の小さい面に打ちます。

機能面を外す：はめあい面、シール面、軸受の軌道面には刻印しません。
感度の低い向きに沿わせる：荷重域の近くに刻まざるを得ないときは、主応力の方向に沿って刻み、

横切らせません。

方法	標準的な深さ	弱体化のリスク
レーザー（焼き入れ発色・材料除去なし）	ほぼ0（表面の変色）	非常に低い — 疲労部品に向く
刻印（冷間打刻）	0.1〜0.3 mm ＋周囲の加工硬化	中 — 残留応力を残す
フライス／CNC彫刻	0.2〜0.5 mm	中 — 浅い溝と同じ働き
ドットピーン	0.05〜0.2 mm	低〜中

表面処理の前に刻むか、後に刻むか

順序が耐久性と可読性の両方を決めます。

めっき・塗装の前：深い刻印は被膜に一部埋まってかすみます。一方、めっき後に刻むと保護層を

破って地金が露出し、その部分から錆びます。めっき部品には、被膜を破らないレーザー焼き入れ刻印をめっき後に使います。

熱処理の前：焼き入れ後の硬い部品への打刻は割れの恐れがあるため、焼き入れ前に打刻するか、

焼き入れ後はレーザーを使います。

図面には刻印方法と位置を明記し、「番号を刻む」という漠然とした指示を現場任せにしません。現場が打ちやすい場所が、部品にとって最も危険な場所であることがあります。

MINATA発行チェック

[ ] 機能、識別、境界、故障症状を記載した。
[ ] 責任、接点、誤操作防止が明確である。
[ ] 六項目に証拠と合否限界がある。
[ ] 製造、購買、検査、保全を実機で試した。
[ ] 改訂、サプライヤー、データ、履歴が一致する。

良い設計は、製造、運転、保全、変更を通過する前提の連鎖である。部品刻印では、識別と機能が信頼できる証拠を残すことがMINATAの基準である。

よくある質問

焼入れした部品に打刻してよいですか

避けてください。硬くもろい表面は刻印の位置で割れやすく、その割れが起点として残ります。レーザ刻印か電解による刻印を使います。

刻印は部品の寿命を縮めますか

応力の高い部分に置いた場合や、切欠きを作る方法を使った場合は縮めます。繰返し荷重を受ける部品では、応力の低い部分に置き、切欠きを作らない方法を優先します。

図面の改訂記号を部品に刻んでよいですか

多くの場合は刻みません。改訂は変わり、部品は変わらないため、状態の良い部品が古い記号を持っていると在庫の確認で議論になります。変わらないものだけを刻みます。部品番号とロットの追跡情報です。

めっきや陽極酸化の前と後、どちらで刻みますか

防食が必要な部品では、先に刻んでから処理するほうが安全です。後から刻むとその位置の皮膜を壊すためです。代わりに、皮膜で明暗の差が下がるため、処理後の読み取りやすさの要求を図面に書きます。

刻印はどの面に置きますか

機械に組み付けた状態で読める面であり、機能面でなく、応力の高い部分でなく、後で加工する部分でもない面です。四つの条件がすべて衝突するなら、構造を見直すか、別の刻印方法を選ぶ合図です。

よくある質問（続き）

荷重のかかる軸に番号を打刻しても問題ありませんか。

リスクがあります。打刻は溝と残留応力を残し、疲労を受ける回転軸ではそこがき裂の起点になりがちです。やむを得ず刻むなら、レーザー焼き入れか浅いドットピーンを使い、最も荷重の小さい域に置きます。

めっきの前と後、どちらで刻みますか。

防錆めっき部品では、被膜を破らないレーザー焼き入れ刻印をめっき後に行います。めっき前の打刻は埋まってかすみ、めっき後の打刻は地金を露出させてその箇所から錆びます。

刻印位置は図面に記載すべきですか。

荷重部品では記載すべきです。許容する面と領域を明記し、現場がすみ肉Rや穴の縁——打ちやすいが最も応力に敏感な場所——に置かないようにします。

まとめ

部品への刻印は、書類を整えるための手続きではない。設計意図を、繰り返し製作でき、組み立てられ、測定できる結果へ変えるための手段である。良い図面は、設計者がそばで説明しなくても伝わる。情報の構成そのものがその役割を果たさなければならない。

現場のための早見表

刻印の仕方は、状況・方式・目的を対応づけると選びやすくなります。

状況	方式・制御の仕方	目的
レーザー刻印	浅く、鮮明に、機械的な力をかけない	熱影響を抑える
打刻	丈夫だが局所的な変形を伴う	疲労を受ける部位を避ける
機械彫刻	自由度が高く、深さが出る	断面を弱めないようにする

実際の場面

追跡用のコードは、応力の集中する角や、密封する面には置きません。小さな部品では、情報を全部彫ろうとして文字が小さく読みにくくなるより、データへつながる短いコードを優先します。

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