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鋼材の表面を脱脂・除錆した後、すぐに塗装することができない場合があります。再び錆が発生するのを防ぎ、塗膜の密着性を高めるために、一定の化学処理を行い、鋼材の表面に保護膜を形成させます。よく用いられる方法には酸化処理、リン酸処理、不動態化処理の3つがあり、その特徴と用途は以下の通りです:⑴酸化処理:酸化処理によって鋼材の表面に保護性のある酸化膜が形成されます。この酸化膜の内層はFeOで、外層はFe2O3であり、色も異なるため、「ブルーング」処理とも呼ばれます。熱酸化、アルカリ酸化、酸性酸化の3つの方法があり、その中でもアルカリ酸化法が最も多く使用されている。使用する酸化剤によって、鋼鉄表面の酸化膜の色合いは異なる。酸化剤がアルカリ金属硝酸塩、クロム酸カリウム、亜硝酸カリウム、シュウ酸塩などの場合、その酸化膜の色はそれぞれ無光の濃い黒色、わずかに赤みを帯びた黒色、淡い青みがかった黒色(光沢あり)、美しい青色などとなる。 ⑵リン酸処理:リン酸またはリン酸塩(酸性リン酸塩すなわちマジフ塩、ジズン酸リンまたは亜鉛リン酸など)および亜鉛硝酸塩などで調製した水溶液を用い、室温または加熱状態で金属部品を浸して、金属が酸や塩と反応し、表面に水に溶けない灰色の薄膜が生成する。この処理方法をリン酸処理と呼ぶ。リン酸塩と亜鉛硝酸塩の一般的な比率は、常温では1:3~4であり、加熱(65~70℃)すると1:2前後になる。部品の要件に応じて適切に選択できます。リン酸処理の方法は多く、浸漬式、スプレー式、電気化学的リン酸処理などに分けられる。各種のリン酸処理は、高温リン酸処理、中温リン酸処理、低温リン酸処理の3つに分類される。リン処理には、リン処理の前処理、リン処理、およびリン処理後の処理など、10以上の工程が含まれます。リン酸処理の過程においては、各種槽液の成分やリン酸処理工程の検査に加えて、リン酸処理された部品およびリン酸皮膜の耐食性の検査も行う必要があり、**規格に従って実施しなければならない。基準を満たさない場合は、酸(硫酸)洗浄またはアルカリ(苛性ソーダ)洗浄を行った後、再度リン酸処理を行うことができる。 リン化膜の厚さは一般的に1~10マイクロメートルであり、リン化膜が形成される際には鋼鉄の母材がごくわずかに溶解するだけなので、リン化処理後の部品の寸法は変わりません。亜鉛リン酸塩のピッチング膜は針状結晶であり、塗膜と金属の密着性を高めるだけでなく、優れた耐食性、耐熱性、絶縁性も有している。また、ピッチング処理に使用する装置は簡単で操作も容易、コストも低く、生産効率も高いため、特に一般炭素鋼の処理に広く利用されている。リン酸処理膜は優れた絶縁性を持つため、電着塗装が必要な部品をリン酸処理する際には、適切な配合を用いてリン酸処理膜をできるだけ細かく薄くし、電着時には良好な効果を得るために適切に電圧を上げる必要がある。 ⑶ピッチング処理:クロム酸塩溶液を金属に作用させ、その表面に三価または六価のクロム化層を形成するプロセスをピッチングといい、クロミン処理とも呼ばれる。アルミニウム、マグネシウムおよびその合金の処理に多く用いられ、鋼材にもクロム化層を形成するが、単独で使用されることはほとんどなく、ピッチング処理と併用される。これによりピッチング層の気孔を封鎖し、ピッチング層内に露出した鋼材を不動態化させることで、残留したピッチング促進剤の腐食作用を抑制し、さらに防護性能を高める。パッシベーション処理には通常、重クロム酸カリウム溶液(2~4グラム/リットル、場合によっては1~2グラムのリン酸も加えられる)を用い、80~90度セルシウスで2~3分間浸漬した後取り出し、水洗いすればよい。近年では、表面処理にかかる時間を短縮し、労働強度を軽減し、作業効率を向上させるため、多くの総合的な処理方法が開発・導入されており、主なものとしては、脱脂・除錆の「2つと1つ」処理、脱脂・除錆・リン酸処理の「3つと1つ」処理、脱脂・除錆・リン酸処理・パッシベーション処理の「4つと1つ」処理があり、これらは実際の生産現場で良好な効果を上げている。その配合、処理温度や時間などは、具体的な要求に応じて異なります。