塗装が鋼を守る仕組み：産業用コーティングの科学

塗装は、鋼や他の金属を保護するために最も一般的に使用される材料です。これは主に2つの理由で行われます：外観と腐食防止。巨額の資金を投じた投資が、見栄え悪く錆びていくのを放置したいと思うでしょうか？

塗装とは？

塗装とは、薄い層として表面に塗布されたとき、固体で密着性と凝集性を持つ不透明な膜を形成する流体材料と定義できます。塗装は粉末形態でも使用できます。これは一般的に産業用で、粉体塗装と呼ばれます。

塗装は4つの主要成分で構成されます：顔料、バインダー（被膜形成剤）、溶剤（シンナー）、そしてこれらの成分の相対的な割合を変えることで、望ましい物理的・塗布特性を持つ膜を生成できます。

金属は表面に酸素を引き寄せ、酸化皮膜を形成します。すべての金属は程度の差こそあれ酸化します。水はこのプロセスを加速します。つまり、風雨にさらされる構造用鋼はリスクにさらされています。鋼中の鉄が酸化して錆を生成し、元の材料の約6倍の体積を占めます。

錆が剥がれ落ち、下の新鮮な金属が露出し、さらに酸化します。その鋼が保護されなければ、最終的には完全に錆びてしまいます。塗装はこのプロセスを大幅に遅らせます。

他の金属は構造用鋼と同じようには腐食しませんが、酸化の影響を受けます。真鍮とアルミニウムは酸化し始めると光沢を失い、極めて鈍い表面になります。銅は酸化し始めると赤やピンク色に見え始めます。

時間が経つと、酸化により銅は鈍い緑色に見えるようになります。ステンレス鋼は十分なクロムを含むため、酸化が実際に表面に保護コーティングを形成します。この層が酸素の鋼表面への拡散を遮断し、腐食が金属の内部へ広がるのを防ぎます。

適切な表面処理は、塗装やその他のコーティングが表面に密着することを確実にするために必要です。ミルスケール、汚れ、レーザースケール、錆、熱処理スケール、グリース、ほこりは、塗料とコーティングの構造用鋼への密着を妨げるため、鋼部材をコーティングする前に除去しなければなりません。

洗浄は化学薬品、研磨、ビーズブラストで行えます。防錆プライマーの使用も必要です。未処理の領域に直接塗料を塗布すると、トップコートがうまく密着するものが何もないことを意味します。

プライマーとトップコートは刷毛、ローラー、スプレー、浸漬で塗布できます。スプレーは広い面積を速くカバーするため最も一般的な方法です。より厚い塗膜になりやすく、生産性も高いです。

ただし、狭い場所や溶接部への塗布には刷毛塗りがスプレーに追加して使用されることがあります。

いずれのコーティングの成否も、以下の要因に影響されます：

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