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亜鉛メッキ加工のメリット・デメリットを徹底解説

金属加工基礎知識

亜鉛メッキとは?

亜鉛メッキは、鉄や鋼の表面に亜鉛の保護層を形成することで、錆び(腐食)から金属を守る表面処理技術です。亜鉛自体が犠牲防食作用を持つため、鉄より先に酸化して腐食を防ぎます。

亜鉛メッキの代表的な方法は以下の通りです。

  • 電気亜鉛めっき(Electro-galvanizing)
    • 電解液中で亜鉛を析出させる方法
    • 膜厚:5~25μm程度
    • 精密部品・薄板向け
    • 外観が美しく、二次加工(塗装など)との相性が良い
  • 溶融亜鉛めっき(Hot-dip galvanizing)
    • 溶融亜鉛槽に部品を浸漬して膜を形成
    • 膜厚:50~200μmと厚く、屋外・構造物向け
    • 機械的強度や耐久性が高い
  • 亜鉛ニッケル合金めっき
    • 耐食性がさらに高く、自動車部品や航空部品向け
    • 耐食寿命を長期化できる

亜鉛メッキ加工の工程とポイント

前処理

めっき前に、油脂や酸化膜を除去する前処理を行います。

  • 脱脂処理:油や汚れをアルカリ洗浄で除去
  • 酸洗処理:鉄の酸化物を除去
  • 活性化処理:表面を活性化してめっきの密着性を向上

めっき処理

  • 電気めっき:直流電流を流し亜鉛イオンを析出
  • 溶融めっき:高温亜鉛槽に浸漬して厚膜を形成

後処理(仕上げ)

  • クロメート処理:耐食性と防錆性を強化
  • パッシベーション:白錆を抑制
  • 塗装併用:外観改善や追加の耐候性付与

亜鉛メッキのメリット

  1. 高い耐食性
    • 犠牲防食作用により鉄を長期的に保護
    • 溶融亜鉛は厚膜で屋外耐候性に強く、20年以上の寿命が期待される場合も
  2. コストパフォーマンスに優れる
    • 材料費が比較的安価
    • 大量生産向きで、メンテナンスコストも削減可能
  3. 加工品への柔軟性
    • 薄膜の電気めっきは精密部品、複雑形状、ねじ穴加工後でも対応可能
    • 塗装や樹脂コーティングとの併用で二次耐食も実現
  4. 環境適応力
    • 海岸地域や高湿度環境でも耐食性を維持
    • 亜鉛ニッケル合金めっきはさらに耐酸性・耐アルカリ性に優れる
  5. リサイクル性・環境対応
    • 亜鉛はリサイクルが容易で、環境負荷が比較的低い

亜鉛メッキのデメリット

  1. 膜厚の影響
    • 厚膜は寸法精度や組み付け精度に影響
    • 特にねじ・嵌合部品は加工後めっきを推奨
  2. 白錆・変色の発生
    • 屋外での雨水や湿度により白錆が発生
    • クロメートや塗装で対策が必要
  3. 耐摩耗性の限界
    • 防錆に特化しており、摩耗や衝撃には弱い
    • 摩耗部には追加の硬質コーティングが必要
  4. 処理可能サイズ・形状の制約
    • ホットディップ槽の大きさで処理可能サイズが制限される
    • 吊り具による跡、膜厚ムラの可能性
  5. 特殊条件下での劣化
    • 酸性雨、塩水噴霧、極端な高温条件では耐食性が低下する場合がある

亜鉛メッキの用途と選定ポイント

主な用途

  • 建築・建材:手すり、鉄骨、フェンス
  • 自動車部品:シャーシ、ボルト・ナット、ブラケット
  • 電気機器:配線盤、端子、金属筐体
  • 工具・機械部品:耐食性を求める各種部品

選定ポイント

  1. 使用環境(屋内/屋外、湿度、塩分など)
  2. 要求耐食寿命(数年~20年以上)
  3. 部品形状・精度要求(精密部品、嵌合部品)
  4. 予算・量産性(電気めっき vs 溶融めっき)
  5. 二次処理の必要性(塗装・パッシベーション併用)

まとめ

亜鉛メッキ加工は、耐食性・コスト効率・加工柔軟性に優れる万能の表面処理技術です。特に鉄や鋼材の腐食対策として、建築・自動車・機械部品など幅広い分野で活用されています。一方で、膜厚管理や耐摩耗性、白錆への対応など、設計段階での注意点もあります。

用途や環境条件に応じて最適なめっき方法(電気めっき、溶融めっき、亜鉛ニッケル合金めっき)を選定することが、長期的な品質向上とコスト削減につながります。

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