ファスナーの表面処理方法はどのように選べばよいか?

締結部品のほとんどは炭素鋼または合金鋼で作られており、一般的に締結部品には腐食防止が求められます。さらに、表面処理のコーティングはしっかりと密着していなければなりません。

表面処理に関しては、一般的に美観と防錆に注目が集まりがちですが、締結具の主な機能は締結接続であり、表面処理は締結具の締結性能にも大きな影響を与えます。したがって、表面処理を選択する際には、締結性能、すなわち取り付けトルクと予圧の一貫性という要素も考慮する必要があります。

1. 電気めっき

ファスナーの電気めっきとは、めっきするファスナーの部分を、析出金属化合物を含む特定の水溶液に浸漬し、電流を流しながら水溶液を通過させることで、溶液中の金属物質が析出して浸漬されたファスナーの部分に付着させる処理のことです。ファスナーの電気めっきには、一般的に亜鉛めっき、銅めっき、ニッケルめっき、クロムめっき、銅ニッケル合金めっきなどがあります。

2. リン酸塩処理

リン酸塩処理は亜鉛めっきよりも安価ですが、耐食性は亜鉛めっきよりも劣ります。ファスナーによく用いられるリン酸塩処理方法には、亜鉛リン酸塩処理とマンガンリン酸塩処理の2種類があります。亜鉛リン酸塩処理はマンガンリン酸塩処理よりも潤滑性に優れており、マンガンリン酸塩処理は亜鉛めっきよりも耐食性と耐摩耗性に優れています。リン酸塩処理は、エンジンのコネクティングロッドボルトやナット、シリンダーヘッド、メインベアリング、フライホイールボルト、ホイールボルトやナットなどの製品に用いられます。

3.酸化(黒ずみ)

黒染め+油塗りは、工業用ファスナーによく用いられるコーティング方法です。これは、最も安価で、燃料消費量が尽きるまでは見た目も良いためです。しかし、黒染めには防錆効果がほとんどないため、油がなくなるとすぐに錆びてしまいます。油が塗布されていても、中性塩水噴霧試験では3~5時間しか持ちません。

4. 溶融亜鉛めっき

溶融亜鉛めっきは、亜鉛を加熱して溶融させる熱拡散コーティングです。めっき厚は15~100μmで、制御が難しいものの、耐食性に優れているため、エンジニアリング分野でよく用いられます。溶融亜鉛めっきは高温(340~500℃)で行われるため、10.9等級以上のファスナーには適用できません。また、ファスナーの溶融亜鉛めっきの価格は、電気めっきよりも高くなります。

5. 亜鉛含浸

亜鉛含浸は、亜鉛粉末を用いた固体冶金熱拡散コーティングです。均一性に優れ、ねじ部や止まり穴にも均一な層が得られます。コーティングの厚さは10~110μmで、誤差は10%以内に抑えられます。基材との密着強度と耐食性は、亜鉛コーティング(電気亜鉛めっき、溶融亜鉛めっき、ダクロメット)の中で最も優れています。加工工程は無公害で、最も環境に優しい方法です。クロムや環境保護を考慮しなければ、高い耐食性が求められる高強度ファスナーに最も適したコーティングと言えるでしょう。

締結部品の表面処理の主な目的は、締結部品に耐腐食性を付与し、締結部品の信頼性と適応性を向上させることである。


投稿日時:2022年12月8日