製品の金属仕上げの選択は、プロジェクトにおける重要な決定の 1 つです。亜鉛メッキ金属は、その高い強度、耐久性、成形性により、人気のある多機能金属表面処理の 1 つとなっています。
亜鉛めっきの定義
名前が示すように、亜鉛メッキは、金属、合金、およびその他の材料の表面を亜鉛の層でコーティングするプロセスです。美観性と防錆性を兼ね備えた表面処理技術です。亜鉛は犠牲コーティングであるため、下にある基板を保護できます。
したがって、金属部品の耐用年数を延ばすために亜鉛メッキが一般的に使用されます。この金属コーティングには幅広い用途があり、自動車、太陽エネルギー、エレクトロニクス、建設などのさまざまな業界のコンポーネントに使用できます。
どのような種類の金属に亜鉛メッキが可能ですか?
亜鉛めっきに適した最も一般的な金属は鋼と鉄です。ただし、他の種類の金属も亜鉛メッキすることができます。一般に、鋳鋼、鋳鉄、可鍛鋳鉄、熱間圧延鋼-、冷間圧延鋼-などの鉄金属は亜鉛めっきが可能です。
一方で、亜鉛めっき層を形成できない材質もあります。亜鉛めっき反応において鉄は重要であるため、銅やアルミニウムなどの金属は亜鉛めっき層を形成することが困難です。さらに、クロムモリブデン鋼などの材料は皮膜を形成する可能性がありますが、多くの露出領域と不完全な亜鉛めっき層が存在します。
亜鉛めっきプロセス: 亜鉛めっき層はどのように母材金属を保護しますか?
亜鉛メッキは、鋼や鉄などの金属の表面に亜鉛の層を追加するプロセスです。亜鉛メッキにはさまざまな方法があります。したがって、プロセスは選択したテクノロジーによって異なります。ただし、それらはすべて、鋼または鉄の周囲に亜鉛を液体または粉末の形でコーティングするという共通の原理を共有しています。
亜鉛が部品に導入されると、金属基材内の鉄が亜鉛と反応して、強固に結合した合金コーティングを形成します。これは、かなり厚い層を形成する比較的単純なコーティングです。プロセス全体は次の 3 つの段階に分けることができます。
- 金属表面の準備
- 亜鉛メッキ工程
- 亜鉛メッキ後の表面処理
一般的に、亜鉛めっきは次の原則に基づいて金属を保護します。
- 亜鉛層は、酸、苛性アルカリ、ガスなどの腐食性物質から母材を保護します。
- 亜鉛は犠牲金属です。コーティングに傷を付けると、亜鉛は母材の金属を錆びから守るために陽極を簡単に犠牲にします。
- 亜鉛の腐食速度は卑金属の腐食速度よりも速いため、金属を保護する優れた方法です。
ただし、初期段階の準備作業と後処理方法によって、亜鉛めっきプロセスの有効性が決まります。{0}}準備作業が不十分な場合、母材と溶鋼の反応に影響を与える可能性があります。さらに、後処理が不十分であると、亜鉛メッキ層の最終的な外観に影響を与える可能性があります。-これは製品全体の効果に影響します。
さまざまな亜鉛めっき方法
亜鉛メッキには複数の方法があり、それぞれに独自の特徴と利点があります。以下を見てみましょう。
溶融亜鉛めっき-
名前が示すように、この方法では、溶融亜鉛プールに母材金属を浸漬します。実際の亜鉛メッキの前に、整備士は母材の化学的または機械的洗浄を実行する必要があります。洗浄は、金属と亜鉛コーティング間の接合品質を確保するための準備プロセスです。洗浄後、金属をフラックスして残留酸化物を除去します。
次に、通常約 460 ℃の温度に保たれた加熱された亜鉛浴に浸します。亜鉛と金属基材の間に冶金的結合が形成され始めると、溶融物から取り出された後、金属基材が酸素と反応して酸化亜鉛を形成します。酸化亜鉛は二酸化炭素とも反応して、最終の保護層である炭酸亜鉛を形成します。
溶融亜鉛めっきは、単純な金属板コンポーネントと複雑な金属板コンポーネントの両方に適用できる、迅速かつ経済的な方法です。ただし、使用方法を誤ると、金属表面のコーティングにムラが生じる場合があります。
プレ亜鉛メッキ
前亜鉛めっきプロセスは溶融亜鉛めっきに似ています。{0}ただし、それは生産の最初の段階（製鉄所）で行われます。このプロセスでは、機械的または化学的洗浄剤を使用して金属プレートを圧延して、亜鉛メッキの準備をします。洗浄後、整備士は母材金属を溶融亜鉛プールに通し、すぐに再び巻き上げます。
このプロセスにより、大型コイル鋼板の迅速な亜鉛めっきが保証され、より均一なコーティングが形成されます。ただし、プレ亜鉛メッキ金属の製造を開始する場合、コーティングされていない露出した領域がいくつか発生する可能性があります。例えば、長い鋼板コイルを細かく切断する場合、亜鉛メッキ層が無いため刃先が露出します。
電気亜鉛メッキ
上で説明した 2 つのプロセスとは異なり、電気めっきでは溶融亜鉛浴を使用する必要はありません。反対に、電気めっきでは、電解質溶液に電流を導入し、それを基板に適用します。電流の機能は、亜鉛イオンを金属基板に移動させることです。
金属を亜鉛メッキするこの方法では、正に帯電した亜鉛イオンを還元して金属亜鉛にし、それを正に帯電した金属（鋼または鉄）上に析出させます。メーカーはまた、金属上に滑らかな亜鉛層を確保するために結晶粒微細化剤を追加します。電気めっき亜鉛めっきも、前めっきと同様に、製品開発プロセスの初期段階で長尺コイル金属板に適用されます。
このプロセスにより、金属上に正確かつ均一な厚さのコーティングを形成できます。さらに、この方法の皮膜は通常、溶融亜鉛めっきの皮膜よりも薄いです。-
焼鈍 亜鉛メッキ
亜鉛めっきアニーリングは、溶融亜鉛めっきとアニーリングのプロセスを組み合わせたもので、亜鉛めっき鋼板を特殊な層でコーティングすることを目的としています。{0}アニーリングと溶融浸漬プロセスは瞬時に実行され、マットな灰色の表面が生成されます。
溶融めっきプロセスは通常、コーティングされた金属がエアナイフを通過する前に実行され、金属から余分な亜鉛を除去するのに役立ちます。{0}その後、焼鈍炉で500～565℃の温度で短時間加熱すると、亜鉛層と鉄層が相互拡散し、表面に亜鉛鉄合金が形成されます。
この方法で製造された亜鉛めっき鋼板は溶接に強く、表面の塗装密着性も良好です。
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