亜鉛めっき(ホットディップメッキ)とは?自動車用金属部品の腐食防止に向けた亜鉛皮膜プロセス

自動車用金属の亜鉛めっきについて理解する
図面に記載されている「亜鉛めっき」とは何か、なぜ多くの自動車部品に亜鉛コーティングが指定されるのでしょうか?「亜鉛めっきとは何か」または「めっき処理とは何か」と検索している場合、以下にエンジニアや調達担当者がすぐに使える簡単な回答を示します。
亜鉛めっきとは何か、そしてなぜ亜鉛が鋼を保護するのか
亜鉛めっきは、鋼や鉄に亜鉛の被膜を施して腐食を防ぐ処理です。亜鉛は2つの方法で保護します。まず、鋼材を水分や酸素から隔離する物理的なバリアを形成します。次に、鋼が露出した場合でも、亜鉛自身が犠牲となって優先的に腐食することで、基材金属を守ります。溶融亜鉛めっき(ホットディップ)では、清浄にされた鋼材を約860°F(460°C)の溶融亜鉛に浸漬し、冶金的結合を形成します。このとき、目に見える結晶状のスパングル模様ができることが多く、鋼材を取り出した後、表面は空気と反応して亜鉛酸化物を生成し、さらに亜鉛炭酸塩へと変化します。これが耐久性を時間とともに高める保護性のパテナ(自然生成皮膜)です(National Material)。通常の環境下では、亜鉛めっき鋼は最小限のメンテナンスで長期間の使用が可能です。
亜鉛めっき = 鋼材をバリア効果と犠牲陽極効果の両方で保護する密着した亜鉛層。
自動車プログラムにおける亜鉛めっき鋼の意味
自動車用図面では、「galvanized(亜鉛めっき)」という語は、いくつかの関連する亜鉛コーティングを指す場合があります。混同を避けるため、処理方法を明記してください。「亜鉛めっき鋼板」とは何かと疑問に思われるかもしれません。これは、以下に示すいずれかの方法で製造された、鋼板表面に亜鉛層が密着したものです。
- 溶融亜鉛めっき(HDG) 溶融亜鉛浴への浸漬により、耐久性があり密着した層が形成されます。多くの部品でスパングル(結晶模様)が確認できます。一般的なコーティング厚さは約0.045~0.10 mmで、屋外や湿潤環境での使用、ライニングパイプシステムに適しています。
- 予備亜鉛めっき コイル段階で早期に亜鉛を塗布し、再巻取りを行うことで、板材製品に対して迅速かつ均一な被覆が得られます。
- 電気亜鉛めっき 生産の最初の段階で、電流を使用して鋼板上に亜鉛を析出させる方法です。文脈によっては「zinc plating(亜鉛メッキ)」とも呼ばれます。
- 亜鉛めっき焼付 溶融亜鉛めっき後にインライン焼鈍処理を行い、亜鉛-鉄合金層を形成します。表面はマットグレーで、溶接性がよく、塗装との密着性に優れています。 galvanising は、この一連の処理全般を非公式に指す際に使われることが多いです。
腐食 性能 に 害 を 及ぼす 一般 的 な 誤解
- 塗装は,電磁石とは違う. 亜鉛塗装電熱は通常,より薄い層を施し,室内または適度に腐食性のある環境に使用する. 道路塩や海水噴出地帯で 塗装された部品を使うと 早期に赤いが生じます 適切な高温ガラスシートまたはこれらの露出地を選択する 亜鉛とは鋼とと 同じような振る舞いをするわけではありません .
- 輝くとは,よりよいとは等しくない. 塗料は鈍く見えますが 塗料も溶接もよくします だから BIWの部品はたくさん使います
- 曖昧な呼び出しがミスを引き起こします シンクコーティングで書くのはやめましょう 熱浸し,前電熱板,電熱電熱,または電熱製の方法,必要に応じて目標厚さまたは範囲を記載する. 早期に失敗したり 再作業を防ぐことです
基本 の 知識 を 備えた 後,次 の 章 で 亜鉛 塗装 が 運用 中 に 腐る こと を 防ぐ 方法 が 説明 さ れ ます.

亜鉛 塗装 が 鋼 を 腐食 から 守る 方法
なぜ薄い亜鉛層が 道路塩やスプレーで 自動車鋼を保持するのか? 複雑に聞こえるか? 簡単な科学技術が1日目から使えるものです
亜鉛 塗装 が 鋼 の 腐る こと を 防ぐ 方法
塗料は表面に塗料が 付いているだけではありません 清潔な鋼が溶けた亜鉛と接触すると,鉄と亜鉛は反応して,覆いスタックガンマ,デルタ,ゼータに硬い金属間層を形成し,ほぼ純粋な亜鉛の柔らかい外層エタ層を形成する. 内部層は 基礎鋼よりも硬いし Eta層は 軽度の衝撃を吸収するので 操作や磨きには耐える 鉄鋼の亜鉛コーティングは 縁や角を均等に生長させ 腐食が通常発生する薄い点を 避けます
- 壁保護は 鋼から電解質を遮断します
- 黄熱または犠牲的な作用は 亜鉛とが競争することを意味し 亜鉛は常に最初に腐食し 暴露された鋼を遮断します
- 状の形成は金属に亜鉛酸化物を作り 亜鉛酸化物になり 安定した亜鉛炭酸塩になり 攻撃を遅らせます
耐久性は,コーティング質量と環境によって変化する.厚い亜鉛は,特に厳しい大気圏では,通常より長く持続する.
運用中では 腐食率を赤裸の鋼の ほんの一部にしか抑えることができ 塗料厚さとともに メンテナンスの時間が増加します 亜鉛で覆われた金属が膜の整合性だけに依存するコーティングよりも耐久性が高いのは,金属間結合のeta構造によるものです.
カーディオ イン ホワイト で 防護 する 際 の 重要 な 理由
切り裂いた穴や 切り裂かれたフレンズで 鋼が露出します 犠牲の行動が 保護網です 傷や傷が鋼を暴露しても 周囲の亜鉛は腐食し 周辺の亜鉛が消えるまで 保護します 熱浸水データからのガイドラインは,例えば直径約四分の一インチまでの小さな露出領域は,赤く生地が始まる前にカソド的に保護されることが示されています.これは,縁の露出が避けられないBIWシームとヘムフレンズにとって重要です. アメリカン・ガルバナイザーズ・協会 .
接 された 表面 が まだ 腐食 し て いる 時
白か赤の染色が見えたら 失敗するわけではありませんが 修正すべき状態を 指摘しています
- 新鮮な亜鉛に閉じ込められた水分は,炭酸パチナが形成される前に亜鉛の生地から生じる大容量白色製品である湿った貯蔵汚れを引き起こす可能性があります. 乾燥して通気して 普通のパチナが形成されるようにします
- 激しく水や pH が極端な場合 金が化するのを加速させることができます 亜鉛は pH 5.5~12.5の水中で最も安定している. 熱くて速く流れる水では攻撃が増加する.
- 海水や解凍剤の塩化物は危険を伴うが 海の空気中の天然マグネシウムとカルシウム塩は 亜鉛を消化するのに役立ちます 塩を流すように設計し,便利なときは洗い流します
- 表面に合金層が浮き上がる場合,露出した鉄から軽い茶色の色が現れる可能性があります. 構造的なものではなく 美しいものです
これらの効果と上記保存のベストプラクティスは,シンクコーティングシステムNordic Galvanizersについてよく文書化されています. 自動車チームにとって 簡単な教訓です 湿度を制御し 十分な厚さで 表面にパチナが形成されるようにします 保護科学が明らかになった後 次のセクションでは 接プロセスを比較します そうすれば 部品やリスクや仕上げ計画によって 正しいものを選べます
熱浸し製 vs 製 vs 電熱製
さまざまな亜鉛めっきの種類から選ぶのは難しいと感じられるかもしれません。どの亜鉛コーティングが部品、仕上げ計画、予算に適しているでしょうか?まず、部品がどのように成形され、接合され、仕上げられるかというプロセス要件に合わせて検討してください。主な亜鉛めっき鋼板の種類とその製造方法の概要については、「Four Steels」のプロセス概要を参照してください。
用途別に最適な亜鉛めっき方法を選ぶ
| プロセス | それが何か | 自動車部品の一般的な用途例 | 利点 | 注意点 | 塗装適性 | 溶接可能性 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 一括式溶融亜鉛めっき(HDG) | 溶融亜鉛浴への完全浸漬により、金属的に結合した亜鉛-鉄層と外側の亜鉛層が形成される | ブラケット、フレーム、ハウジング、複雑な形状 | 耐久性があり、摩耗に強いコーティング。複雑な形状にも適している | 一括処理のため表面外観に影響が出やすく、後工程の仕上げ選択にも影響を与える可能性がある | コーティング面は仕上げ可能。ただし、表面処理の手順を事前に計画する必要がある | 亜鉛蒸気によるため、コーティング後の溶接には管理が必要です |
| 連続溶融亜鉛めっき鋼板(予めめっき済み) | ストリップが制御された亜鉛皮膜の連続めっきラインを通過し、スタンピング用に再巻取りされます | ボディパネル、カバー類、プレス成形品 | 高速で均一な被覆が可能。皮膜厚さの幅広い制御が可 | 鋼板は早期にコーティングされるため、後工程の加工では亜鉛層を損なわないよう配慮が必要です | 適切な前処理を行う塗装鋼板システムで一般的 | スポット溶接が一般的。条件設定はコーティングの種類に依存 |
| 電気亜鉛めっき | 第1段階の製造工程で、電気メッキにより亜鉛イオンを鋼板上に析出 | コイルから作られる高精度のシート部品 | 制御された均一な皮膜形成;初期段階での適用 | 工程経路と使用環境は一致している必要があります | 標準前処理後の塗装と互換性あり | 標準的な方法で溶接可能 |
| Galvannealed GA | 溶融めっき後、ライン内焼鈍処理により亜鉛-鉄合金皮膜を形成 | 表面の耐久性が重要な成形部品 | 硬質な表面で、チッピングや傷に強い | 亜鉛めっきと比べて異なる外観 | マット調の表面は、コーティング用途で好まれることが多い | 亜鉛めっきと比較して溶接性が向上 |
| シェルダライジング | 亜鉛の融点以下で密閉容器内で加熱し、外層に亜鉛層を持つ亜鉛-鉄合金を形成 | 小型または複雑な部品 | 均一で耐食性のある皮膜。塗装の優れた下地となる | バッチ炉方式。部品サイズの制限を評価 | 皮膜は塗装の良好な下地を提供 | 皮膜後は適切な管理のもとでのみ溶接可能 |
上記のすべてのプロセスは、溶融亜鉛めっき、電気亜鉛めっき、ガルバリューム、シェルダライジング Four Steels などを含む、亜鉛めっき鋼の広範な種類に分類される
塗装性および溶接性に関する考慮事項
- 電気亜鉛メッキ(Galvannealed)GAは亜鉛-鉄合金層を形成します。この被膜は溶融亜鉛メッキよりも硬く、表面損傷に対する耐性が高く、溶接性も優れています。また、溶接時の煙の発生も少なくなりますが、適切な換気と個人保護具(PPE)の使用は引き続き必要です Xometry。
- 溶融亜鉛メッキ被膜は溶接可能ですが、亜鉛酸化物の煙や飛散、溶け込み不良などの問題が発生する可能性があるため、手順を適切に管理する必要があります。可能な場合は、多くのチームでメッキ処理前に部品を溶接します Xometry。
- シェルダライジング処理により均一な表面が得られ、塗装の下地として非常に優れており、仕上げ工程を簡素化できます Four Steels。
過剰な被膜厚さを避けるべき状況
- 連続ラインで製造される予備亜鉛メッキ鋼板は、通常比較的薄い層を持つため、後工程での成形性や寸法管理に有利です Four Steels。
- バッチ式溶融亜鉛めっき部品は、耐摩耗性を高める強固な金属間化合物層を形成します。この密着した層が組立品の適合性や外観要件に合致するよう、公差や仕上げ工程を計画してください。Four Steels。
- 溶接性を最優先する場合、亜鉛めっき鋼板よりも溶融亜鉛合金めっき(ガルバリウム)鋼板の方がスポット溶接でのプロセスウィンドウが広くなります。これは亜鉛-鉄合金皮膜によるものです。Xometry。
プロセスを部品に適切にマッチさせた後は、次に溶融亜鉛めっき皮膜がどのように製造され、生産ラインで管理されているかを理解することが重要です。次のセクションでは、品質を左右する管理ポイントとともに、溶融亜鉛めっきの工程をステップバイステップで解説します。

溶融亜鉛めっきプロセスの工程と管理方法
ブラケットのラックが亜鉛浴槽に沈んでいく様子を見ているとき、最終的な皮膜厚さと品質を実際に制御しているのは何でしょうか?ここでは、現代のめっき工場で見られる自動車部品向けの溶融亜鉛めっきプロセスと、均一な皮膜を維持するための制御機構についてご説明します。
溶融亜鉛めっき:ステップ・バイ・ステップ
- 脱脂および清掃 アルカリ性または弱酸性の洗浄剤を使用して油分、塗料汚れ、およびほこりを除去します。頑固な汚染物質や溶接スラグはブラスト処理などの機械的な方法で清掃します。 チェックポイント 表面が目視で清潔になり、亜鉛が均一に反応できる状態になっていること。Stavian Metal。
- 漬物 硫酸または塩酸による酸洗い、または研磨材によるブラスト処理で圧延発生皮膜(ミルスケール)と錆を除去します。 チェックポイント 均一な金属光沢が得られれば、酸化物が完全に除去されたことを示しています。Stavian Metal。
- フラックス処理 フラックス溶液に浸すか、フラックス chamber を通過させて、残留する酸化物を除去し、浸漬までの間、表面を保護します。 チェックポイント 連続的かつ均一なフラックス皮膜が形成されていること。Stavian Metal。
- 溶融亜鉛への浸漬 少なくとも亜鉛98%以上を含み、通常約450~460°Cに保たれた浴槽に部品を浸けます。鉄と亜鉛が反応して互いに金属間化合物層を形成し、外層にはイータ相の亜鉛層ができ、溶融亜鉛めっき皮膜が生成されます。 チェックポイント 管状部や袋状部において空気が閉じ込められないよう完全に被覆されること。適切に排気を行うため、部品は斜めに浸けること。Stavian Metal。
- 引き上げ、ドレイン、仕上げ 金属の過剰分を除去し、均一性を向上させるために、引き上げ速度、排水、振動、または遠心分離を制御します。 チェックポイント スムーズに流れ落ち、ダレや露出部分のない仕上がり スタヴィアンメタル。
- 冷却または不動態化 表面を安定化するために、空冷するか不動態化溶液で急冷します。 チェックポイント 下流工程での仕上げに備えて、外観が均一で安定 スタヴィアンメタル。
- 検査 指定された規格に基づき、外観および皮膜厚さを確認します。 チェックポイント 皮膜の測定結果を文書化し、再加工が必要な箇所を記録 スタヴィアンメタル。
浴温が皮膜厚さに与える影響
浴温が溶融亜鉛めっき皮膜厚さに与える影響は直接的です。温度が高いと亜鉛-鉄反応が加速し、より厚い金属間化合物層が形成されます。一方で、鍋の温度を下げることで、反応性の高い鋼材における皮膜の過剰成長を制御できます。ガイドラインでは、約820 °F(約438 °C)以下に下げると成長が遅くなるため、過度な厚さや脆化が生じる前に被処理物を引き上げる時間を確保できるとしています。浸漬時間も重要であり、反応性の高い鋼材では時間に対してほぼ直線的に皮膜が成長するため、短時間の滞在により厚さを抑えることができます。 アメリカン・ガルバナイザーズ・協会 .
温度と滞在時間が皮膜成長を支配します。鋼材の反応性と目標皮膜厚さに合わせて、両方を設定してください。
寸法管理においては、すべての表面が厚さを増すことを忘れないでください。最終的な溶融亜鉛めっき鋼材が研削や再加工なしに組み立て可能となるよう、重要な嵌合部や穴径を設計してください。特に溶融亜鉛めっきされた鋼製ブラケットや溶接フレームにおいて注意が必要です。
鋼材の化学組成および表面処理の影響
すべての鋼材が同じように反応するわけではありません。特にSandelinシリーズに含まれる高シリコン鋼は反応しやすくなります。実際には、2つの対策がよく用いられます。第一に、溶融亜鉛浴の化学組成を調整し、ニッケルを添加することで、反応性の高い鋼材での皮膜成長を抑制できます。第二に、ブラスト処理によって表面粗さを増し、金属間化合物の結晶が互いに成長し合うように促すことで、その高さおよび全体的な皮膜厚さを制限します。アメリカン・ガルバナイザーズ協会(American Galvanizers Association)では、これらの手法に加えて浸漬時間のより厳密な管理も、皮膜成長を抑えるための文書化された対策として記録しています。
設計の重要性は変わりません。洗浄液や亀が継目部に閉じ込められないよう、明確な排気・排水経路を確保してください。溶融亜鉛浴への投入は斜め角度で行い、空気が逃げられるようにし、排水を遅らせるような急激な凹部は避けてください。Stavian Metalが推奨するこれらの作業は、均一な皮膜形成を助け、熱浸せん化処理時およびその後の外観上の欠陥を低減します。
プロセス手順と管理項目を定義した後は、必要なメッキ量および文書を確実に得るために、それらを明確な規格およびRFQの言語に変換する方法を次のセクションで示します。
RFQにG90亜鉛メッキおよび溶融めっきの規格を明記する
複雑に聞こえますか?RFQを作成する際には、いくつかの正確な規定事項を記載するだけで、混乱や遅延、再作業を防ぐことができます。正しい規格にプロセスを紐づけ、厚さの表記方法および検証方法を明記することから始めましょう。
Gシリーズ亜鉛メッキの読み方および指定方法
G90は、連続溶融めっき鋼板におけるASTM A653内のめっき量を示す規格記号であり、独立した亜鉛めっきの仕様書ではない。G90は両面合計で0.9 oz/ft²のめっき量に相当し、片面あたり約0.76ミル(約18 µm)である。その他の一般的な記号にはG60およびG185がある。連続鋼帯(コイル)へのめっき層はほとんど純粋な亜鉛からなり、均一で延性に優れている。片面の典型的な厚さ範囲は約0.25ミルから2ミル未満である(American Galvanizers Association)。加工後の部品(ラック、フレーム、ブラケットなど)に対して一括熱浸めっきを必要とする場合は、Gシリーズの規格ではなくASTM A123を参照すること。
自動車調達において重要な規格
- G90などのGシリーズ記号を使用するコイルおよび鋼板向けASTM A653。
- 加工後熱浸めっきされた部品(ラック、フレーム、ブラケットなど)向けのASTM A123。
- ISO 1461はA123の一般的な国際的な代替規格ですが、最小厚さ値や局所的な厚さの規定が若干異なり、ASTMの要求事項は多くの項目でより厳しくなっています。両規格ともサンプリングおよび測定方法を規定しており、広範に分散した位置で基準面積あたり5回以上の測定を行うことを含みます。 ISO 1461 対 ASTM A123、AGA .
- ASTM A153は、ISO 1461の議論の中で言及される遠心成形された締結部品や小型部品に適用されることが多いです。
曖昧さを避けるため、図面に明確なメッキ鋼の定義を記載してください。たとえば、メッキ鋼を「ASTM A653に準拠した連続溶融めっき鋼板またはASTM A123に準拠した一括溶融めっき鋼」と定義します。チームからメッキ鋼の定義を求められた場合や、亜鉛めっき鋼の定義が必要な場合は、直接該当する規格を示してください。
受容基準および文書チェックリスト
- RFQおよび図面でこの表現を使用してください
- ASTM A653に準拠した鋼板、最小G90の亜鉛めっき、エコート処理に適していること。平均めっき質量はASTM A653に従って確認すること。
- ASTM A123に従って製造された部品。指定された規格に従ってコーティング厚さを測定および受入を行い、参照エリアと測定値を記録する。
- 該当する場合は、ファスナーはASTM A153に準拠すること。
- 外観備考:連続溶融亜鉛めっき(純亜鉛)とバッチ処理による金属間化合物層の違いによる期待される亜鉛めっき仕上げを明示すること コーティングの種類 明確でなければならない。
- 検査および記録には、規格に準拠した厚さの測定値、サンプリングの詳細、および適合証明書または宣言が必要である。
最新の規格改訂版を使用すること。OEMが上位の仕様を規定している場合は、その仕様が優先される。
仕様が確定したら、次に部品のベント、ドレイン、継手を設計し、量産時にコーティングが呼び出し通りになるようにする。

亜鉛めっき鋼材に欠陥が生じないよう設計するためのルール
中空ブラケットや溶接部品を出荷する際、ベント・ドレインが可能であり、亜鉛めっき後も適合するか?これらの実績あるルールを用いて、初回から正しく鋼材を亜鉛めっきし、再作業を回避しましょう。
欠陥を防止するベントおよびドレインのルール
溶融亜鉛めっき(Galvanising steel)は完全浸漬プロセスであるため、洗浄液および溶融亜鉛が自由に流れる必要があります。工場での処理姿勢において、通気孔は最も高い位置に、排水孔は最も低い位置に設けてください。適切な通気がない場合、閉じ込められた液体が急激に蒸気化し、最大3600 psiの圧力が発生して破損や無めっき部を引き起こすリスクがあります。ガセット板の角部は切り落とすか、角付近に穴を開け、端板には貫通穴を設けることで、液たまりや垂れを防いでください(American Galvanizers Association, Venting & Drainage)。一般的な対策として、補強材を約3/4インチ程度短くすること、内部の角に近い位置に1/2インチの穴を設けて排水を促すことなどが挙げられます。管状部品の場合、可能な限り両端を開放し、溶接部近くに小さな外部通気孔を設けてください。また、バスへの投入時は常に角度をつけて部品を沈めることで、空気の逃げを助けます。
接触面およびファスナー接合部の管理
まず、図面にフェイニング面を明確に定義してください。フェイニング面とは、組立後に接触した状態で維持される接合部の対向面のことです。鋼材の溶融亜鉛めっき部品におけるスリップクリティカル接合の場合、未処理の溶融亜鉛めっきフェイニング面は通常、クラスA摩擦として扱われます。適切に処理されためっき面に承認済みの亜鉛富化系塗装を施すことで、より高い摩擦クラスを得ることも可能です。常に回転部品の下にワッシャーを使用して、めっき層を保護し、トルクと張力の関係を安定させてください。めっき後にはナットをタップ加工し、ボルトがめっきされた穴を通る場合は、余裕を持たせるか、再びリーマ加工を行うことを計画してください。多くのチームでは、スリップクリティカル条件において、ボルト径に対して約1/8インチの総 clearance を持つ穴を指定しています。これらの手法はAGAデザインガイドにまとめられており、めっきされたフェイニング面のための接合部前処理やファスナー取扱いについても詳細に記載されています。 アメリカン・ガルバナイザーズ協会 デザインガイド .
溶接、マスキング、および寸法管理
溶接を徹底的に清める. 溶接 面 に 厚すぎ た 粗い コーティング を 作り出す 可能性 が ある シリコン 料 が 多い 棒 を 避ける. 密封し,換気する接点が重なり合っている 隙間が狭い場合は,完全に密封して溶接するか,通気孔を設置します. 棒が角で出会う場合は,溶接後約3/32インチの隙間が亜鉛の関節を湿らせるのに役立ちます. 移動部品では,少なくとも1/16の半径空隙を保持して,コーティング後にヒンジとシャフトが自由に動くようにします. 厚い半径を使用し,鋭い切断を避け,電圧温度の残留ストレスの最小化と歪みを防ぐために溶接順序を計画します. 熱感のあるアイテムを早期にマークする.このプロセスは鉄鋼を約830°Fに熱します.最後に,部品が後にデュプレックスされる場合,前方に電圧鋼の仕上げを調整します.
- 高さで気口を設計し,低さで排水してください. 熱帯電池の位置を確認してください.
- 角を割って,または,ゴッセットと端板の角の近くにある排水穴に1/2を加える. 角を固めるものは,約3/4インチ.
- チューブの場合、可能であれば両端を開放し、溶接部の近くに通気口を設けてください。閉塞した空洞は避けてください。
- 接合面、継手の種類、および摩擦係数クラスを注記で定義してください。回転部品の下にはワッシャーの使用を指定してください。
- めねじ加工は被膜処理後に行うようにしてください。ボルト通し部には穴あけ余裕を持たせるか、リーマ加工を指定してください。
- 重なり合う部分は密封または通気処置を行い、溶液が滞留するすき間を避けてください。
- すべての溶接フラックスおよびすすを除去してください。亜鉛めっきと互換性のある溶接消耗品を選択してください。
- 亜鉛めっき禁止領域を明示し、トルク・テンションや電気的接触を維持するために必要な箇所はマスキングを行ってください。
- 可動部には遊びを確保し、金属間化合物の成長によって嵌合に影響が出る可能性がある箇所では公差を確認してください。
- 熱に敏感な部品を特定し、亜鉛めっき後の工程が必要かどうかを確認してください。
- マスキングおよびラベリングの規則
- 亜鉛めっき不要部位を保護するために、酸耐性テープ、水性ペースト、樹脂系耐高温塗料、または耐高温グリースを使用してください。
- 識別には油性マーカーを使用しないでください。油性マーカーを使用すると、意図しないむき出しの部分が生じる可能性があります。水溶性マーカーまたは取り外し可能な金属タグを使用してください。
- 塗装後に通気孔および排水孔を閉じる必要がある場合は、プラグ位置を明確にマークしてください。
- 複合被膜や希望する亜鉛めっき外観のための前処理を調整できるよう、工程表に仕上げ計画を記入してください。
プロのヒント:電着塗装の前に亜鉛めっきを行う場合、前処理を確定し密着性の問題を回避するために、早めにめっき業者と塗装工場を連携させてください。
これらの詳細を出荷前に計画すれば、鋼部品のめっきはきれいに仕上がり、スムーズに組み立て可能となり、次の工程に備えることができます。次に、密着性を損なうことなく、塗装、電着塗装、および粉体塗装のための表面を準備します。
自動車用仕上げのための亜鉛めっき鋼板への塗装および粉体塗装
新品のブラケットから塗装が剥がれた経験はありますか?亜鉛めっき上に仕上げを行う場合、その密着性は下地処理にかかっています。設計済み部品を、過酷な走行環境でも耐えうる耐久性のある塗装または粉体塗装システムに変えていきましょう。
塗装または電着塗装のための亜鉛めっき面の下処理
亜鉛めっき鋼材への塗装を成功させるには、まず表面状態を特定し、その後、米国亜鉛協会(American Galvanizers Association)のASTM D6386ガイドラインに従って清掃および表面粗化を行うことが重要です。
- 複合防食処理の意図を早い段階で伝えてください。塗装予定の部品については、メッキ業者に急冷による不活性化処理を避けるよう依頼してください。不活性化処理の有無が不明な場合は、ASTM B201に従ってテストを行ってください。
- 表面状態を特定してください。新規にめっきされた表面は滑らかで粗化処理が必要です。部分的に風化した表面には酸化亜鉛や水酸化亜鉛が存在し、これらは除去する必要があります。完全に風化した表面は炭酸亜鉛であり、通常は軽度の洗浄だけで十分です。
- 凸部、垂れ、または滴りを、清掃前に軽く研削またはヤスリがけして平らにしてください。ただし、下地のコーティングまで削り込まないでください。
- 有機物を除去してください。中性アルカリ系洗剤を水10に対して洗剤1の割合で使用し、圧力を1450 PSI以下に保つか、あるいは中性酸性溶液を水25に対して酸1の割合で使用し、2〜3分以内にすすぎを行うか、清潔な布で溶剤拭きをしてください。
- 淡水で洗浄し、乾燥してください。塗装までの時間を最小限に抑え、乾燥後12時間以内にコーティングを施すことを目指してください。
- 表面をプロファイリングします。方法としては、30~60度の角度で砥粒径200~500マイクロメートル、モース硬度5以下の研磨材を使用したスイープブラスト、最大13マイクロメートルの皮膜を形成するウォッシュプライマー、アクリル系前処理、または約1ミル(25マイクロメートル)程度までの慎重な電動工具による研削などが挙げられます。
- カテゴリ別に対応する表面処理およびプライマー
- 化学的エッチングと接着性向上のためのウォッシュプライマー。
- 浸漬、流し掛け、またはスプレーによって適用されるアクリル系前処理。
- 亜鉛への損傷を避けるため、プロファイル限度内でのスイープブラスト。
- 粉末塗装工程向けのリン酸亜鉛変成処理。
- 所望の亜鉛系塗装仕上げを得るために、亜鉛メッキ用塗料システムについてはサプライヤーにご相談ください。
亜鉛基材の場合、塗膜厚さと同様に前処理の品質が極めて重要です。
密着不良を起こさずに亜鉛上に粉末塗装を行う方法
亜鉛めっき部品に粉体塗装は可能ですか?はい、ガスの発生や密着不良を防ぐために、ASTM D7803の前処理手順に従えば可能です。アメリカ亜鉛めっき協会。
- 表面を新規にめっきした状態か、部分的に風化した状態かに分類します。その後、盛り上がり、垂れ、およびスカミング(表面の不純物)を除去します。
- 上記のように洗浄後、すすぎ、そして完全に乾燥させます。加熱による乾燥が望ましいです。
- SSPC-SP16に準拠したスイープブラスト処理、リン酸亜鉛皮膜処理、または動力工具によるグラインディングによって表面粗さを付与します。
- 塗装前に予備加熱を行い、内部に閉じ込められた水分や空気を排出し、ピンホールやブリスターの発生を防止します。オーブン温度は粉体塗料の焼付け温度より約30°C高く設定し、部品がオーブン温度に達するまで、または最低1時間焼きます。
- 焼付け後すみやかに粉体を塗布し、粉体メーカーの指示に従って焼付けます。この複合的な方法により、長寿命を実現するため、亜鉛めっきと粉体塗装を施したアセンブリが得られます。
熱処理とそのコーティング性能への影響
熱サイクルは重要です。部品に塗装または粉体塗装を行う場合、パッシベーション処理が密着性を阻害する可能性があるため、急冷パッシベーションは避けてください。予備焼成(プリベーク)により脱ガスを制御し、接着強度を向上させます。焼成および硬化スケジュール(組立後の再加熱を含む)は、プロセスノートに記録しておき、量産を通じて密着性と外観の均一性を維持してください。
コイルまたはバッチHDG(溶融亜鉛めっき)に密着する亜鉛系金属塗料をお探しですか? 上記で言及した電着塗装前処理工程など、塗料メーカーと互換性および適用条件について調整を行ってください。
仕上げ工程が確定したら、次のセクションでは、部品がラインに入る前に、一般的なコーティング欠陥の検査手順と迅速な修正方法を示します。

溶融亜鉛めっき皮膜の検査、品質管理およびトラブルシューティング
立ち上げ時の生産で時間が限られている場合? 部品がラインに入る前に、溶融亜鉛めっき皮膜を確認するためのこの集中プランをご利用ください。
検査手順および測定技術
- 到着時の外観検査 流出や滴滴,裸の斑点,黒い斑点,溶接部位の染色,灰色染色,斑点灰色の部位,疹,疹,および白い. を塗ったものを注意深く操作して 傷を避けるようにします
- 仕様を確認 移動機または証明機の処理とコーティングタイプを確認し,図面規格に適合する. 部品が,HGHのバッチ塗装か連続シート路面で亜鉛塗装されているか確認する.
- 厚さ測定 ASTM E376 に基づく磁気または電子計を使用する. 最良の実践のヒントに従ってください.少なくとも5回読み取れ,幅を広く読み取れ,辺から4インチ離れた場所に留まり,可能な限り角や曲がった領域を避け,期待範囲の上下で精度を再確認してください. 計測器の種類と手順に関するガイドラインを参照.
- 紛争解決 審査や研究開発の際には,サンプルを切り抜き,光顕微鏡で測定する. これは破壊的で操作者に依存しているので,上記のガイドラインに従って特別なケースに留めてください.
- 製造基準 亜鉛めっき鋼板の製造過程で生じた穴や端部の排水が均一であることを確認してください。塗装または電着処理の前に、補修や手直しが必要な箇所を特定してください。
よくあるコーティング欠陥とその予防方法
以下は、Steel Pro Groupが認める原因と対策に基づいた、亜鉛めっき鋼板に頻発する問題点と実用的な修正方法です。
| 欠陥 | 可能性のある原因 | 是正措置 |
|---|---|---|
| 露出部(メッキなし部分) | 洗浄またはフラックス処理の不備 | 脱脂、酸洗、フラックス処理を改善し、再びめっきを行う |
| 黒色の斑点 | フラックス残留物 | 十分にすすぎ、フラックス加熱を制御し、フラックスの品質を維持する |
| 溶接部の黒ずみ | 残留物または反応性のある溶接薬剤の化学成分 | 溶接部を完全に清浄にし、互換性のある消耗品を選定してください |
| 垂れやスパイク | 排水が不十分または浴温が低い | 流れ落ちる方向を考慮して配置し、浴温および引き上げ速度を調整 |
| 灰による染色 | 浴槽表面の酸化亜鉛灰 | 浴槽をすくい取り、酸素とメンテナンスを管理 |
| 光沢のない、あるいは斑状の灰色 | 反応性鋼材または不均一な冷却 | 鋼の化学組成の影響を管理し、安定した冷却を行う |
| ドロスによるにきび状欠陥 | 浴槽内の亜鉛-鉄粒子 | かき混ぜを抑制し、ドロスを管理し、浴槽を維持する |
| はく落ちやピンホール | 残留水分またはガスの巻き込み | 部品を乾燥させ、前処理および洗浄を改善する |
| 剥離またははがれ | 被膜が厚すぎるまたは密着性不良 | 膜厚の増加を制限し、表面仕上げを見直す |
| 白錆(しろさび) | 緑青が形成される前の湿潤状態での保管 | 乾燥させ、換気を行い、部品を分離して保管状態を改善 |
立ち上げを順調に進めるための受入報告
- ロット識別マーク(炉番号、部品番号、日付、サプライヤー)
- 処理およびコーティングの種類(HDG:バッチまたはシート、参照された規格)
- ゲージモデル、キャリブレーションシャイムID、およびASTM E376に準拠した測定方法
- 測定マップ上の位置(各エリアにつき少なくとも5回の測定)、個別値および平均値
- 写真付きの外観所見および処置(手直し、受入、または拒否)
- 手直し手順、再試験データ、および最終承認署名
合格または不合格の判定は、規定された規格およびOEM目標と整合させる必要があり、数値による閾値は、管理する仕様書に明記されたもののみを使用すること
検査の精度を高めた後、次のセクションではこれらの管理項目をライフサイクルの意思決定、修理オプション、耐久性のある亜鉛メッキアセンブリのサプライヤー選定に結びつけます。
ライフサイクルの制約と実績のある調達選択
調達している部品において、亜鉛めっきは溶融亜鉛めっき(ホットディップ)と同じでしょうか?屋外用ブラケットやキャビンのファスナーにおいて溶融亜鉛めっきと亜鉛めっきを比較検討する際には、使用寿命、修理の容易さ、納期から検討を始めてください。適切な選択により、性能と製品投入スケジュールが守られます。
持続可能性および廃棄時の考慮事項
単価だけでなくライフサイクルを考慮してください。屋外での長期的な保護においては、溶融亜鉛めっき鋼板(HDG)は一般に電気亜鉛めっきよりも優れています。HDGはより厚く冶金的に結合した皮膜を形成するため、多くの環境下で初回のメンテナンスまで数十年持つことができますが、電気亜鉛めっきは短期~中期の屋内使用や寸法精度が重要な用途に適しています。どちらも犠牲陽極としての亜鉛に依存していますが、皮膜の質量が屋外での耐久性を左右します M&W Alloys。屋外使用には亜鉛めっきと溶融亜鉛めっきのどちらが優れているでしょうか?天候や除氷塩にさらされるボルトやブラケットには、通常HDGの方が安全な選択です。小さな現場修復には、亜鉛スプレー皮膜とも呼ばれる亜鉛含量の高い冷間めっきペイントを使用するのが実用的です。仕様が許せば、工場内での再めっきや再溶融めっきといったリワーク手法も存在し、完全交換せずに耐用年数を延長できます。
限界と故障モードの緩和方法
- 環境が重要です。高湿度、沿岸部の塩分、工業汚染は亜鉛の損失を加速します。屋外では溶融亜鉛めっき(HDG)またはステンレス鋼が好ましいですが、屋内では電気亜鉛めっきでも十分な場合があります (出典は上記と同じ) .
- 公差管理。電気亜鉛めっきの皮膜は薄く、屋内用部品では通常5~12マイクロメートルであるため、ねじや精密嵌合部も仕様内で維持されます。HDGの皮膜厚さは嵌合に影響する可能性があるため、大きめのナットの使用や、めっき後のねじ加工を計画してください (出典は上記と同じ) .
- 成形および接合。電気めっき皮膜は厳しい変形にもよりよく追随しますが、HDGは急激な曲げで割れることがあります。亜鉛めっき材の溶接には有害ガス対策が必要であり、切断端部はしばしば亜鉛含有ペイントでの補修が必要です (出典は上記と同じ) .
- 高強度鋼における水素脆化の懸念。過去に亜鉛系プライマーが問題視されてきましたが、重要な部品については検証が必要です。現在の評価ではASTM F519の方法を用いて感受性を評価しており、最近の研究では特定の高強度鋼において亜鉛系プライマーが水素脆化を引き起こさない可能性が示されていますが、試験は継続中です NSRP .
- 外観と耐久性。メッキは明るく均一な外観で優れています。HDG(溶融めっき)は過酷な屋外使用における耐久性で勝ります。クロメートパッシベーションや粉体塗装などの後処理は短期的な性能を向上させることができますが、屋外でのHDGが持つ厚みのある犠牲陽極保護層に取って代わるものではありません。 (出典は上記と同じ) .
意思決定フレームワークおよびRFQチェックリスト
| オプション | 耐久性 | エッジ保護 | 塗装適性 | 溶接可能性 | 自動車分野での一般的な用途 |
|---|---|---|---|---|---|
| ホットディップ亜鉛メッキ | 厚く密着した層。屋外で数十年持つことも多い | 傷や切断端部において強い犠牲陽極作用を保持 | 適切な下処理を行えば可能。デュプレックスシステムは一般的 | 亜鉛煙の管理が必要。切断端部の補修も必要 | 車両下面のブラケット、ハウジング、屋外ハードウェア |
| 亜鉛メッキ | 薄い皮膜。屋内または保護された環境での使用に最適 | 犠牲陽極層が限定的。屋外では赤錆発生が早い | はい。パッシベーション処理およびニスが利用可能 | 取り付けへの影響は最小限。ねじ部に適しています | 内装用ファスナー、クリップ、精密ハードウェア |
| 亜鉛めっきプライマーおよび補修用 | 有効なバリア機能と犠牲陽極層。小規模な補修やシステムに適しています | 切断エッジの塗り直し性能が良好 | ペイントまたは粉体塗装による上塗り | 溶接には不適。加工後に適用してください | 現場での補修、追加保護用 |
| 亜鉛めっきの上から粉体または塗料塗装 | 複合保護;外観の向上 | 犠牲陽極作用のために下地の亜鉛に依存 | はい;一般的な後処理 | 溶接後に塗装;工程順序を計画 | 目視可能なブラケット、カバー、外装部品 |
- 使用環境と目標寿命を定義する。屋外または塩化物が存在する環境にはHDGを使用。室内用途にはメッキを使用。RFQでは、亜鉛メッキと亜鉛めっき(ホットディップ)の期待性能を比較参照すること。
- 規格および等級を明記する。HDGの場合、ASTM A123を指定。メッキの場合、ASTM B633にFe Znの膜厚クラスおよびパッシベーションの種類を明記。受入試験も含める。
- 仕上げおよび後処理を指定。クロメート処理またはラッカーの要否、および粉体塗料上塗りが必要かどうかを明示する。
- 嵌合および継手を管理。HDGの場合、タップ後のねじ穴加工やナットのサイズアップなど戦略を計画。メッキの場合、嵌合部を保護するための膜厚クラスを確認。
- 製造工程を計画。可能であれば塗装前に溶接を行うか、あるいはフューム対策および切断エッジ部の亜鉛富配合成塗料による補修を文書化する。
- 検査および記録。コーティング厚さの測定と証明書を要求してください。サンプリングおよび方法は、引用された規格に合わせてください。
- 納期と生産能力。メッキ工場では小ロットを迅速に処理できますが、溶融亜鉛めっき(HDG)のタンクは予約が必要な場合が多いです。通常のターンアラウンド時間とピーク時の生産能力を確認してください。
- 再作業の手順。部品が仕様を満たさなかった場合の、脱脂・再メッキまたは再亜鉛めっきの対応について確認してください。
調達ノートに貼り付け可能な簡単なFAQ。屋外用ファスナーにおける電気亜鉛めっきと溶融亜鉛めっき(HDG)の選択。屋外用途ではHDGを選んでください。電気亜鉛めっきは溶融亜鉛めっきと同じですか?いいえ、コーティング構造と厚さが異なります。精密な組み立てが必要な場合は、亜鉛めっき鋼板よりも電気亜鉛めっき(メッキ)が適していることが一般的で、HDGではありません。 (出典は上記と同じ) .
成形、溶接、亜鉛コーティング、仕上げ工程をPPAPの厳しいタイムライン内で一括して統合できるエンドツーエンドのパートナーが必要な場合は、IATF 16949認証取得済みのサプライヤーをベンチマークすることを検討してください。一例として、Shaoyiは自動車品質体制を備えた統合金属加工および表面処理サービスを提供しています。詳細は shao-yi.com . 常にコストと容量に関して複数の適格な出所を比較してください。
屋外耐久性にはHDGを選択し、適切な規格を指定してください。きつい嵌め合いや屋内使用の場合はメッキを使用してください。検査および修復方法を文書化し、複雑な組立品については専門家に相談してください。
亜鉛めっきおよび亜鉛コーティングに関するよくある質問
1. 亜鉛めっきの処理工程はどのようになっていますか?
これは溶融亜鉛めっき(ホットディップ・ガルバニzing)です。鋼材を清掃、酸洗、フラックス処理した後、溶融亜鉛浴に浸漬し、冷却して検査します。これにより、亜鉛-鉄合金層と外側の亜鉛層が形成され、障壁保護と犠牲陽極作用によって防食します。製造における被膜の品質や厚さは、浴温、滞留時間、鋼材の化学組成などのプロセス管理によって決まります。
2. 亜鉛コーティングの欠点は何ですか?
潜在的な欠点は、プロセスと用途の間の不適切な適合に起因します。厚いコーティングは狭い公差に影響を与える可能性があり、新鮮な亜鉛は湿った状態で保管すると白色の保管腐食を生じる可能性があります。溶接では煙の管理が必要であり、外観は使用方法によって異なります。塩化物を多く含む過酷な環境では、電気めっきによる薄い亜鉛層では不十分な場合があります。通気および排水のための適切な設計、図面上の正しい規格、塗装前の適切な前処理により、これらのリスクを低減できます。
3. ステンレス鋼と亜鉛めっき鋼のどちらが優れていますか?
その環境、荷重条件、予算によります。ステンレス鋼は犠牲的な層なしで腐食に抵抗でき、過酷な海洋環境または高温での使用に適しているため好まれることが多いです。亜鉛めっき鋼は費用対効果に優れた犠牲的防食機能と優れた切断端面保護を提供するため、正しく仕様指定および仕上げが行われれば、ブラケット、フレーム、ホワイトボディ用途において標準的な選択となります。適用される規格および腐食防止目標に照らして検証してください。
4. 金属に亜鉛をコーティングして腐食を防ぐプロセスは何と呼ばれますか?
これは亜鉛めっき(ホットディップめっき)またはガルバニzingと呼ばれます。一般的な方法には、加工部品用の溶融亜鉛めっき、シート用の連続めっき、電気亜鉛めっき、およびガルバンニール処理があります。これらはすべて鋼材表面に亜鉛層を形成し、錆の発生を遅らせ、切断された端面を保護します。
5. 亜鉛メッキはガルバリzedと同じですか?
いいえ、異なります。亜鉛メッキは電気メッキプロセスであり、通常は屋内使用や寸法精度の高い部品向けの薄い皮膜が形成されます。一方、「ガルバリzed」は厚さがあり、冶金的に結合されたより強固な皮膜を持つ溶融亜鉛めっきまたは連続めっきを指し、屋外や塩化物環境下での使用に適しています。使用環境と端面部の保護要件に応じて選定し、適切な規格を明記してください。不明な場合は、成形・溶接・仕上げ工程に合わせたプロセス選定のために、IATF 16949認証取得企業(例:Shaoyi)に相談することをお勧めします。
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