亜鉛めっきとは何ですか?また、それにはどのような利点がありますか?

亜鉛メッキは、金属を腐食から保護する最も広く使用されている方法の 1 つです。金属を周囲から隔離するのに役立つ薄い亜鉛コーティングでコーティングします。簡単に言えば、金属に亜鉛メッキを施すことで、耐腐食性が得られます。保護亜鉛コーティングがなければ、金属は風雨にさらされ続け、より急速に酸化および腐食する可能性があります。亜鉛メッキ鋼は、腐食を防ぐためにオーステナイト系ステンレス鋼やアルミニウムなどの材料を使用するための費用対効果の高い代替手段です。

さらに、亜鉛メッキ鋼と亜鉛メッキ鉄は、板金加工から CNC 機械加工まで、さまざまな製造プロセスで使用できるため、製造業界で主流のプロセスとなっています。

この記事では、亜鉛めっきの基本を概説し、亜鉛めっきとは何か、亜鉛めっきが金属部品をどのように改善できるかについての質問に答えます。

亜鉛めっきとは?

亜鉛メッキ（または亜鉛メッキ）は、金属（鋼または鉄）の外面に亜鉛の層を追加するプロセスです。これの目的は、下にある金属に保護コーティングを追加し、腐食や錆の可能性を減らすことです.

亜鉛めっきプロセスは、特定の技術によって異なります。ただし、プロセスの最も重要な部分は、通常、液体またはほこりの多い状態の亜鉛で鋼または鉄を囲むことです。亜鉛が導入されると、周囲の金属の鉄が亜鉛と反応して、しっかりと結合した合金コーティングを形成します。

ガルバニス している タイプ

亜鉛めっきの最も一般的な 2 つの形式は、溶融亜鉛めっきと電気亜鉛めっきです。これらの 2 つの方法とその他の方法については、以下で説明します。

1.溶融亜鉛めっき

溶融亜鉛めっき中、金属は約 450 °C の高温の亜鉛浴に浸されます。それを取り除くと、コーティングされた表面は酸素と反応して酸化亜鉛を形成し、次に二酸化炭素と反応して炭酸亜鉛を形成します。亜鉛メッキの前に、金属を苛性溶液で洗浄し、酸性溶液で酸洗する必要があります。塩化アンモニウム亜鉛は、亜鉛メッキ前の金属の早期酸化を防ぐためにも使用できます。

2.電気亜鉛メッキ

電気亜鉛めっきは、亜鉛めっきと電気めっきを組み合わせたものです。電流は、亜鉛陽極と鋼導体を備えた亜鉛浴を通過します。このプロセスは、溶融亜鉛めっきよりも薄いコーティングを生成し、化粧品用途に適したより明るい表面仕上げも生成します。

3.シェラダイジング

この形式の亜鉛メッキは、熱拡散亜鉛メッキ、蒸気亜鉛メッキ、乾式亜鉛メッキなど、いくつかの名前で知られています。これは、亜鉛粉末を含む密閉回転ドラム内で鋼部品を 500°C に加熱することを含みます。蒸発した亜鉛は鋼の表面に拡散し、しっかりと結合したコーティングを形成します。小さい部品や内側にコーティングが必要な部品に最適です。

4.亜鉛メッキ

亜鉛メッキは、ホットドリップ亜鉛メッキとアニーリングの組み合わせです。溶融亜鉛めっきプロセスは、被覆された金属がエアナイフを通過して余分な亜鉛を除去する前に、通常どおり進行します。その後、金属はアニーリング炉で 500 ～ 565 °C で短時間加熱され、鉄層と亜鉛層が相互拡散し、亜鉛-鉄合金層が形成されます。

活性化要因

実際の生産プロセスにおいて、亜鉛めっきの速度と品質に影響を与える一般的な要因は次のとおりです。

• 前処理が不十分です。

ワークピースの表面には酸化膜があり、通常の亜鉛の析出に影響を与えます。

• 導電率が低い。

電流がワイヤに引き込まれ、加工物の表面に分配される電流が少なすぎます。

• 工作物の炭素含有量が高い

高炭素鋼、鋳鉄などは、水素析出の可能性を減らし、ワークピースの表面での水素発生を加速し、電流効率を低下させます。

• 工作物がきつく結ばれています。

亜鉛めっきの際、ワークピースが部分的にシールドされ、コーティングが薄すぎます。

• メッキ液の温度が低い

めっき液の温度が低いと、供給される電流密度がそれに応じて低下し、コーティングの堆積速度も低下させる必要があります。

• めっき液の水酸化ナトリウムの含有量が多い

水酸化ナトリウムの含有量が多いと、それに応じて電流効率が低下します。

• めっき液中の添加物含有量が少ない

添加剤の含有量が少ないと分散能力に影響し、コーティングが局所的に薄くなりすぎます。

(8) めっき部分の推定面積が不十分であり、めっき中に分布する電流密度が小さすぎるようです。

(9) ワークピースの吊り下げ方法が不適切であり、ワークピースと亜鉛陽極との間の距離が大きすぎるため、位置を調整する必要があります。

(10) ワークピースが腐食しすぎています。

水素発生電位が低下すると、ワーク表面での水素発生加速電流効率が低下し、亜鉛の析出速度に影響を与える。適切な量​​の腐食防止剤を酸洗溶液に添加する必要があります。局部の酸化スケールは厚すぎて、最初に機械的な方法で除去することはできません。酸洗プロセス中にさらに検査を行う必要があります。

• アノードのパッシベーション。

有効面積が減少し、電流の正規分布に影響します。

• 水酸化ナトリウムの含有量が少ない

水酸化ナトリウムの含有量が少ない場合、電流密度は増加せず、アノードは不動態化されます。

亜鉛めっきの利点

錆を防ぐには:

腐食性物質が下地の鋼や鉄と反応するのを防ぐために、表面に保護コーティングが形成されます。亜鉛層が損傷しても、亜鉛は鉄よりも先に腐食し、残りの亜鉛は雨水に溶けない大気と密な緑青を形成し、露出した鋼または鉄を保護します.

耐久性:

亜鉛めっきによって形成された亜鉛コーティングは強靭で長持ちし、多くの場合、下地の金属を数十年にわたって保護します。

経済的/低コスト

亜鉛メッキは、ほとんどの処理された鋼と比較して、かなり単純で安価な表面処理プロセスです。さらに、亜鉛メッキ鋼は、追加の表面処理、検査、塗装/コーティングなどなしで提供でき、メンテナンスも必要ないため、追加コストを節約できます。

厚いコーティングを形成:

すべての用途に適しているわけではありませんが、亜鉛メッキは電気メッキなどよりも厚いコーティングを生成します。