金属の前処理とその機能

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この投稿は、2015年10月16日11時39分にPU3618988によって最終的に編集されました。前処理とは、塗装を行う前に、物理的または化学的な方法を用いて金属表面の油脂やスケールなどの汚染物質を除去し、同時に基材の表面粗さを増大させることで、コーティング層と基材金属との機械的な結合を強化し、コーティング層の材料への付着性や耐腐食・防錆性能を向上させるものです。 コーティングが基材に優れた付着性を持つことは、その防食効果を維持するための前提条件である。研究によると、表面処理の品質がコーティングの寿命に与える影響は、コーティングの寿命に影響を与えるすべての要因の中でも特に大きい。したがって、表面前処理の品質がコーティングの寿命や特性を直接決定し、金属にさまざまな方法で表面前処理を施すことで、コーティングの使用寿命を効果的に延ばすことができる。表面前処理の機能は主に以下の3点です。（1）金属表面の整備　研究によると、金属表面を摩擦させることで金属表面に塑性変形が生じるだけでなく、表面温度も上昇し、その結果大気中のNやOが金属の内部へ拡散する速度が増加します。これにより金属表面の硬さが金属本体側に向かって連続的に変化し、変性層が形成され、金属の表面性能が向上します。また、コーティングは硬化・冷却の過程である程度収縮するため、基材の端付近のコーティングが剥がれ落ちる可能性があります。したがって、塗装前に金属表面を適切に仕上げることで、コーティングの弱い部分が収縮によって剥がれ落ちるのを防ぐことができる。（2）浄化　前処理工程により、表面の酸化層や油脂、その他の汚染物質を除去し、スプレー塗装に必要な清潔度にする。刺繍の除去には一般的に酸洗い、アルカリ洗い、電解、研磨などの方法が用いられ、脱脂には一般的に有機溶剤による洗浄、アルカリ液による煮洗い、エマルジョン洗浄、電解などの方法が用いられる。（3）粗面化 粗面化とは、浄化された基材表面に特定の手法を用いて均一な粗い構造を形成することであり、この凹凸構造によって接合面積が増加し、塗料との間により多くの「アンカー結合」点が生まれるため、コーティングと基材との間の結合強度が高まる。一方、粗面化処理によって金属基材の表面が活性化され、塗料が金属表面に均一に広がる性質が向上し、それによってコーティングと基材表面との間の結合強度が高まる。