処理の種類
処理の種類の用語
- 電気亜鉛めっき
鉄鋼部品に電気で亜鉛皮膜を付け、防錆性を持たせる処理。皮膜は薄く寸法変化が小さい。防錆は後処理(クロメート)とセットで保つ。膜厚、後処理、ねじ部の扱いを図面で決める。
電気亜鉛めっきの確認項目- 溶融亜鉛めっき(どぶづけ)
溶かした亜鉛の槽に浸ける処理。皮膜が厚く屋外の長期防錆に強い反面、寸法が大きく変わり外観も粗い。鉄骨や構造物向け。薄板は熱で歪むことがある。
溶融亜鉛めっきとは- 亜鉛ニッケルめっき
亜鉛にニッケルを加えた合金めっき。電気亜鉛より耐食性が高く、高温環境にも強い。コストが上がり対応業者が限られる。高強度材ではベーキングも要る。
亜鉛ニッケルめっきとは- 無電解ニッケルめっき
電気を使わず化学反応でニッケルを析出させる処理。複雑形状でも膜厚が均一。耐食・硬さを兼ね、非磁性にもできる。内面や深穴、精密部品に向く。
無電解ニッケルめっきとは- 硬質クロムめっき
硬さ・耐摩耗・寸法出しのための厚めのクロムめっき。防錆が主目的ではなく、皮膜のクラックから錆びることがある。装飾クロムとは用途も膜厚も別。
硬質クロムめっきとは- アルマイト(陽極酸化)
アルミの表面を酸化させて皮膜を作る処理。硬さ・外観・絶縁のため。鉄などアルミ以外にはかからない。皮膜は絶縁体で、寸法も皮膜厚のぶん動く。
アルマイトとは- カチオン電着塗装
塗料の液に浸けて通電し塗膜を析出させる塗装。袋部や内面まで均一に付く(つきまわりが良い)。防錆の下塗りに強い。薄く紫外線に弱く、単独では屋外意匠に不向き。
カチオン電着塗装の確認項目- 粉体塗装
粉状の塗料を吹き付け高温で焼き付ける塗装。厚く付き色数も豊富で耐候性が高い。袋部や内面には届きにくい。焼き付け温度に耐える素材が要る。
粉体塗装とは- 溶剤塗装
塗料を溶剤で溶いて吹き付け、常温〜低温で乾かす塗装。色替えが容易で少量多色や熱に弱い部品に向く。VOC対策が要る。
溶剤塗装とは- 溶射
金属やセラミックスを溶かして吹き付け、厚い皮膜を作る処理。厚盛りや局所補修、特殊材質の皮膜に使う。皮膜は粗く多孔質で、後仕上げが要ることが多い。
溶射とは
化成処理・後処理
化成処理・後処理の用語
- クロメート
亜鉛めっき後の後処理。亜鉛の白錆を遅らせ、色調を付ける。色(銀白・有色・黒)、六価か三価か、環境資料の要否を図面で確認する。
クロメートの選び方- 三価クロメート
六価クロムを使わないクロメート。環境対応で主流。ただし六価が持つ傷部の自己修復がないため、エッジや打痕のある実部品では錆びやすいことがある。
三価に変えて錆びやすくなった理由- 六価クロメート
六価クロムを使うクロメート。傷部を覆い直す自己修復性を持つ。RoHS等で規制されるが、用途や仕向け先によっては今も使われる。扱える業者は減っている。
六価はもう使えないのか- 黒色クロメート
黒く仕上げるクロメート後処理。色の濃淡がばらつきやすく、限度見本で管理する。防錆は下地の亜鉛めっきが担う。黒染めより防錆力がある。
黒色クロメートの確認項目- ユニクロ
亜鉛めっきの銀白色仕上げの通称。色の呼び名で、六価か三価かは決めていない。古い図面は六価を指すことが多いが、今は三価も同じく呼ばれる。図面では中身を明記する。
ユニクロは六価か三価か- 化成処理
素材の表面を薬液で反応させて皮膜に変える処理の総称。クロメート、リン酸塩などが含まれる。皮膜は薄く、塗装下地や後処理として使う。素材と目的で中身が変わる。
化成処理とは- リン酸塩処理(パーカー処理)
鉄の表面にリン酸塩皮膜を作る化成処理。多孔質で、塗装下地や防錆油の保持、摺動のなじみに使う。単体の防錆力は弱い。パーカー処理はほぼ同義。
リン酸塩処理とは- 黒染め(四三酸化鉄皮膜)
鉄を薬液で黒い酸化皮膜にする処理。寸法がほぼ変わらないのが利点。防錆力は弱く、防錆油とセットで使う。寸法優先なら黒染め、防錆優先なら黒色クロメート。
黒染めとは- 不動態化処理(パシベーション)
ステンレスの表面を酸で清浄にし、不動態皮膜を整えて耐食性を回復・向上させる処理。もらい錆の除去や溶接焼け後の処理で使う。
不動態化処理とは- シーラー(トップコート)
三価クロメートなどの上に重ねて耐食性を底上げする層。塩水噴霧時間は六価に近づけられるが、自己修復とは仕組みが違う。膜厚増で寸法・導通に影響することがある。
三価+シーラーは六価と同等か
図面・仕様
図面・仕様の用語
- 膜厚
皮膜や塗膜の厚さ。防錆だけでなく、ねじ、はめあい、公差、外観、検査方法に関わる。電気めっきでは部位で膜厚が変わるため、どこで測るかも決める。
膜厚とは- マスキング
処理したくない箇所をテープや治具で覆うこと。圧入部、接点、溶接予定箇所などで使う。手作業のため数量ぶん費用が乗り、境界はきれいには出ない。理由を伝えると代替案が出る。
マスキング指示の確認項目- 処理範囲
どこを処理し、どこを処理しないかの区分。図面に斜線などで示す。全体か部分か、圧入・導通・溶接のため処理しない箇所はどこかを明示する。
図面指示で確認すること- 処理後寸法
皮膜が付いた後の寸法。図面の寸法が処理前か処理後かで、公差の解釈が変わる。公差の厳しい部位やねじ・はめあいは、処理後寸法で管理するかを決める。
図面指示で確認すること- 限度見本
色調や外観のばらつきの合否を判断するための見本。濃い側・薄い側を用意し「この範囲なら合格」と管理する。クロメートや塗装の色は数値で決めにくいため使う。
- はめあい
軸と穴などが組み合わさる部分の寸法関係。皮膜の膜厚のぶんきつくなったり緩くなったりする。処理後寸法やマスキングで管理する部位。
- 後処理
めっきの後に行う処理の総称。亜鉛めっき後のクロメートが代表。色調、耐食性、環境資料が後処理で決まる。図面では処理名と後処理をセットで指定する。
品質・不具合
品質・不具合の用語
- 白錆
亜鉛が腐食してできる白い粉状の錆。亜鉛めっきの亜鉛自体が錆びたもの。後処理(クロメート)で発生を遅らせる。湿気や梱包・保管条件で出やすくなる。
白錆対策- 赤錆
鉄が腐食してできる赤い錆。亜鉛めっきでは、亜鉛が消耗し尽くして素地の鉄まで腐食が進むと出る。赤錆が出ている=防錆の限界を越えたサイン。
- 水素脆性
電気めっき等で入った水素が原因で、高強度材が時間差で突然割れる現象。検査では見えず出荷後に起きる。強度区分の高いボルトやばねで注意。ベーキングで対策する。
水素脆性とベーキング- ベーキング
めっき後に加熱して水素を追い出し、水素脆性を防ぐ処理。めっき後できるだけ早く行うほど効く。高強度材・熱処理品で必要。材質と強度区分で要否が決まる。
ベーキングは必ず要るか- 犠牲防食
亜鉛が鉄より先に錆びて素地を守る仕組み。傷が付いて鉄が露出しても周りの亜鉛が身代わりになる。塗装の遮断とは違い、多少の傷でも守り続ける。
めっきと塗装の違い- つきまわり
皮膜が袋部や内面、隙間まで回り込む性質。カチオン電着や無電解めっきはつきまわりが良く、吹き付け塗装や電気めっきは奥に届きにくい。複雑形状で効く。
内側まで塗る方式- 液だまり
塗装や洗浄で液が抜けきらず溜まる状態。袋形状、下向きの面、小さな穴で起きる。塗りムラ・タレ・乾燥不良の原因。水抜き穴と吊り姿勢で逃がす。
液だまりの確認項目- 治具跡
部品を吊る治具や接点に皮膜が付かず残る跡。電着塗装やめっきで必ず出る。外観面に出さないよう、掛けてよい箇所を指定する。跡は錆の起点にもなる。
電着塗膜が剥がれる原因- もらい錆
鉄粉がステンレスなどに付着して錆び、素地まで錆びたように見える現象。鉄とステンレスを同じ工程で扱うと起きやすい。除去と不動態化で回復できる。
ステンレスが錆びる理由- 溶接焼け
溶接の熱でステンレス表面が変色し、不動態皮膜が壊れて耐食性が落ちた状態。研磨だけでは耐食性が戻らず、酸洗い・不動態化で皮膜を作り直す。
溶接焼けは研磨で十分か
前処理・仕上げ
前処理・仕上げの用語
- 前処理
めっきや塗装の前に、油・錆・スケールを落として皮膜が密着する状態を作る工程。脱脂・酸洗・ブラストなど。ここの良し悪しが密着と防錆を左右する。
前処理とは- 脱脂
前処理の一つ。加工油や離型剤などの油分を落とす。油が残ると皮膜が密着せず、剥がれや不良の原因になる。塗装剥がれの原因の多くは脱脂不足。
- 酸洗(酸洗い)
前処理の一つ。酸で錆やスケールを溶かして地肌を出す。溶接焼けやスケールが残ると皮膜が付かない。この工程で水素が発生し、高強度材では水素脆性に関わる。
- ブラスト
砂や金属粒を吹き付けて、スケールや錆を落とす・粗くする・梨地にする処理。塗装の下地や外観づくりに使う。削って整えるのが目的で、疲労強度を上げるショットピーニングとは別。
ブラストと研磨- ショットピーニング
丸い粒を叩きつけ、表面に圧縮の残留応力を与えて疲労強度を上げる処理。ばね・歯車・シャフトなどに使う。削るブラストと似た装置だが目的が違う。
ブラストとショットピーニングの違い- 梨地
光沢を抑えたざらついた表面。ブラストなどで作る。粗さに幅があり「梨地にして」だけでは仕上がりが安定しない。見本や粗さで基準を決める。
「梨地」の指示は伝わるか- バフ研磨
布と研磨剤で物理的に磨き、光沢のある滑らかな面を作る仕上げ。平面や外面に効くが、複雑形状の内側は届きにくい。光沢が目的。
- 電解研磨
電気化学的に表面を溶かして滑らかにする処理。複雑形状や内面も均一に仕上がり、清浄性や耐食性が上がる。半導体・食品・医療で使う。寸法はわずかに変わる。
電解研磨とバフ研磨の違い
環境・規制
環境・規制の用語
- RoHS(ローズ)
電気電子機器に含まれる特定有害物質を制限するEUの規制。六価クロムも対象。クロメートで環境資料(不含有証明など)を求められる背景の一つ。仕向け先で要求が変わる。
求められる環境資料- グリーン調達
顧客が定める、環境に配慮した部品・材料の調達基準。六価クロムの禁止や、含有物質の報告を求めることがある。処理の可否や必要資料は、この基準で決まることが多い。
六価クロムの規制と実務- クロムフリー(ノンクロメート)
クロムを使わない化成処理。環境対応で普及。従来のクロム系と性能が完全に同じとは限らず、要求耐食性や塗装との相性で可否が変わる。
化成処理のクロムフリー化
用語に関する個別の疑問はよくある質問でも扱っています。