溶融亜鉛めっきは、鋼製格子の表面処理に広く用いられる重要な防食方法の一つです。腐食環境下において、鋼製格子の亜鉛めっき層の厚さは耐食性に直接影響を及ぼします。同じ接着強度条件下であっても、めっき層の厚さ（付着量）が異なり、耐食期間も異なります。亜鉛は、鋼製格子基材の保護材として非常に優れた性能を有しています。亜鉛の電極電位は鉄よりも低いため、電解質の存在下では亜鉛は陽極となり、電子を失って優先的に腐食します。一方、鋼製格子基材は陰極となり、亜鉛めっき層の電気化学的保護作用によって腐食から保護されます。当然のことながら、めっき層が薄いほど耐食期間は短くなり、めっき層の厚さが厚くなるほど耐食期間は長くなります。しかし、めっき層の厚さが厚すぎると、めっき層と金属基材との接着強度が急激に低下し、耐食期間が短くなり、経済的にも不利となります。したがって、コーティングの厚さには最適な値があり、厚すぎるのは良くありません。分析の結果、様々な仕様の溶融亜鉛めっき鋼板グレーチングのめっき部品において、最適なコーティング厚さが最も耐食期間を長くするのに適しています。
コーティングの厚さを改善する方法
1. 最適な亜鉛メッキ温度を選択する
鋼板グレーチングのめっき温度制御は、めっき品質の確保と向上に非常に重要です。長年の生産実績に基づき、溶融亜鉛めっき温度を470～480℃に制御することが理想的であると考えています。めっき部の厚さが5mmの場合、コーティングの厚さは90〜95μmです（周囲温度は21〜25℃です）。このとき、溶融亜鉛めっき鋼板グレーチングを硫酸銅法でテストします。結果は、鉄マトリックスを露出させることなくコーティングを7回以上浸漬し、亜鉛めっき鋼板を1回以上（90度）曲げてもコーティングが剥がれないことを示しています。亜鉛浸漬温度が455〜460℃の場合、コーティングの厚さが最適値を超えています。このとき、コーティングの均一性テストの結果は良好ですが（通常、マトリックスを露出させることなく8回以上浸漬）、亜鉛液の粘度が上昇したため、たるみ現象がより顕著になり、曲げテストが保証されず、さらには層間剥離などの欠陥が発生します。亜鉛浸漬温度が510〜520℃の場合、コーティングの厚さは最適値（通常（60μm未満）。均一性測定はマトリックスを露出させるため最大4回の浸漬までしか行えず、耐食性は保証されません。
2.めっき部品の引き上げ速度を制御する。亜鉛めっき鋼板を亜鉛液から引き上げる速度は、めっき厚さに重要な影響を与えます。引き上げ速度が速いと、亜鉛めっき層が厚くなります。引き上げ速度が遅いと、めっき層が薄くなります。したがって、引き上げ速度は適切に設定する必要があります。引き上げ速度が遅すぎると、鋼板めっき鋼板の引き上げ過程で鉄亜鉛合金層と純亜鉛層が拡散し、純亜鉛層がほぼ完全に合金層に変化し、灰色の膜が形成され、めっきの曲げ性能が低下します。また、引き上げ速度だけでなく、引き上げ角度とも密接に関係しています。
3. 亜鉛浸漬時間を厳密に管理する
鋼格子コーティングの厚さは、亜鉛浸漬時間に直接関係していることはよく知られています。亜鉛浸漬時間は、主にめっき部品表面のめっき助剤を除去するのに必要な時間と、亜鉛浸漬後にめっき部品を亜鉛液温度まで加熱し、液面の亜鉛灰を除去するのに必要な時間で構成されます。通常、めっき部品の亜鉛浸漬時間は、めっき部品と亜鉛液との反応が終了し、液面の亜鉛灰が除去される時間の合計に制御されます。時間が短すぎると、鋼格子めっき部品の品質を保証できません。時間が長すぎると、コーティングの厚さと脆さが増加し、コーティングの耐食性が低下し、鋼格子めっき部品の耐用年数に影響を与えます。
投稿日時: 2024年6月20日