表面処理の基礎知識|表面を科学する【株式会社ケミコート】

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表面処理の工程

脱脂とは

脱脂の目的は、金属表面に付着している油(防錆油や加工油など)及びゴミを除去することです。脱脂を大別すると「溶剤脱脂」と「アルカリ脱脂」に分けられます。

溶剤脱脂は一般に原液・常温で使用でき、脱脂のみで塗装可能であるため、少量処理に向いています。

これに対してある程度まとまった量を処理する場合には、コスト・作業性からアルカリ脱脂が有利です。

アルカリ脱脂には処理設備が必要ですが、薬品は希釈(通常2~5%)して使用するため、溶剤脱脂よりも使用量が少なく、浸漬のみならずスプレーで処理できます。

除錆とは

除錆の目的は、素材の黒皮・赤錆・溶接スケール等を化学的に除去することです。除錆剤は各種の酸を含んでいます。(リン酸、硫酸、塩酸など)

除錆剤に浸漬された処理物は酸と反応して溶解します。除錆剤には酸の他に抑制剤が配合されており、処理物への過度のエッチングを抑えます。

(抑制剤は処理物に吸着して保護し、エッチングを抑制します。但し、錆などの酸化膜には抑制剤は吸着しないので、酸化膜は抑制されずに酸により除去されます。)

表面調整とは

表面調整の目的は、次工程の皮膜化成の性能向上及び処理時間の短縮です。

表面調整を行うことにより、結晶が緻密になります。とくに電着塗装用皮膜剤は耐食性を向上させるために結晶が細かく、薄膜均一性が要求されます。

また、表面調整により皮膜化成処理時間が短縮されます。

スプレー用皮膜化成剤は通常1~2分で皮膜化成するため、表面調整剤の使用は一般的に不可欠となります。

皮膜化成とは

皮膜化成の目的は、塗装までの金属を防錆することと、塗装の耐食性、密着性を向上させることです。

皮膜は、処理対象がSPC(鉄鋼)である場合、大別すると「リン酸亜鉛皮膜」と「リン酸鉄皮膜」に分けられます。

管理の面はリン酸鉄が簡単ですが、塗装の耐食性はリン酸亜鉛が優れています。

皮膜化成処理では、皮膜剤が金属と反応して、金属表面に水に不溶性の金属化合物を作ります。

この金属化合物が化成皮膜で、金属表面を錆から守り、塗料の密着性、耐食性を向上させます。