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電気亜鉛めっきとは【3分でわかる】専門家がわかりやすく解説します!

電気めっき | 2021年04月22日

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鉄素地を亜鉛めっきでコーティングした素材を電気亜鉛めっきと呼びます。

電気亜鉛めっきは鉄素地のサビを防ぐだけでなく、見た目をよくする効果も兼ね備えているので、製造業において欠かせない手法です。

この記事では、

・電気亜鉛めっきの仕組み

・電気亜鉛めっきの手法

  • ・溶融亜鉛めっきとの違い

について分かりやすく解説します。

電気亜鉛めっきとは

電気亜鉛めっきとは鉄素地に亜鉛めっきを施す手法の1つで、鉄素地のサビを防ぐことが主な目的です。

まずは製法について詳しくみていきましょう。

電気亜鉛めっきの製造手法

電気亜鉛めっきは、大まかに分けると以下の手順を踏むことで完成します。

・鉄素地を亜鉛めっき液に浸す

・鉄素地に電気を通す

鉄素地を浸した亜鉛めっき液は、電気を通すことで電気分解されます。

これにより、鉄素地の表面に亜鉛めっきが原子レベルで積み重なるのです。

積み重なった亜鉛めっきは「亜鉛めっき皮膜」を生成します。

亜鉛めっき皮膜を電気亜鉛めっきと呼び、これが鉄素地を守る役割を果たすのです。

例えば酸化によって鉄がサビることがありますが、電気亜鉛めっきでコーティングされた鉄素地はサビにくく、美しいままその姿を保ちます。

鉄素地の代わりに、コーティングされた亜鉛めっき皮膜がサビることで、鉄素地に赤錆が発生することを防いでいるためです。

電気亜鉛めっきを強化するクロメート処理

電気亜鉛めっきは一般的に2層から成っていることが多いです。

1層めである亜鉛めっき皮膜の上にさらにクロメート処理を施し、クロメート皮膜を作ります。

これによって、鉄素地をより強固に守れるのです。

クロメート処理を施す目的は、亜鉛めっき皮膜に白サビが発生するのを防ぐことにあります。

クロメート処理されていない亜鉛めっき皮膜は、赤サビに強いですが白サビには弱く、白サビの発生が早くなってしまうのです。

また、亜鉛めっき皮膜の上から塗装を行う場合はクロメート処理は行いません。

クロメート皮膜の代わりに塗装で鉄素地を守るので、塗装に使う素材が亜鉛めっき皮膜の耐食性を決めます。

めっき液について

先ほどお伝えしたように、めっきを施すことで防食効果を期待できます。

くわえて、めっき処理を行うと外観が良くなるという効果もあるのです。

そして、めっき液を使う最大のメリットはその剥がれにくさにあります。

塗装と比べて、めっき液を使用した方が鉄素地への密着性が高くなるので、衝撃や刺激による剥離が起こりにくくなるのです。

塗装やめっきが剥がれてしまうと鉄素地が空気や水分に触れ続けてしまうので、サビが生じやすくなります。

密着性の高いめっきを使って鉄素地をコーティングすれば、塗装よりも長いあいだ鉄素地を守ってくれるのです。

電気亜鉛めっきは、鉄素地などの被めっき物をめっき液に浸して電気分解することで原子レベルで皮膜を生成しているとお伝えしました。

これにより被めっき物とめっきの密着性を高められるので、防腐効果が長く続くのです。

化成処理について

化成処理とは、金属等の表面に科学的処理を施して皮膜を生成する処理をさした言葉です。先ほど解説したクロメート処理も化成処理の一種といえます。

クロメート処理とは、6価クロムを利用した処理にのみ用いられる言葉です。

しかし、6価クロムは有害であるため、代替処理としてしばしば3価クロム化成処理が採用されます。

3価クロム化成処理を行えば、有害な6価クロムを使わずに済むだけでなく、クロメート処理の欠点をカバーできるのです。

クロメート処理の欠点は、過熱による耐食性の低下にあります。

3価クロム化成処理を行えば、この欠点を補いつつ鉄素地を守ることができるのです。

3価クロム化成処理は、クロメート処理の代替手法としてぜひ考慮に入れておきましょう。

溶融亜鉛めっきとの違い

溶融亜鉛めっきと電気亜鉛めっきの一番の違いは、生成される皮膜の厚さにあります。

それぞれの違いについてみていきましょう。

溶融亜鉛めっきの製造手法と特徴

溶融亜鉛めっきは、鉄素地をめっき液に浸して溶融金属を表面に付着させたあとに冷却する手法です。これにより鉄素地に皮膜を作り、サビなどから鉄素地を守ります。


溶融亜鉛めっき処理は電気亜鉛めっきに比べて皮膜が厚くなるのです。

溶融亜鉛めっき処理を施した場合は、クロメート処理の必要はありません。

電気亜鉛めっきの製造手法と特徴

電気亜鉛めっきの上からクロメート処理を施すことで、亜鉛めっきは薄さを保ったまま高い防食性を得ることができます。溶融亜鉛めっきではこの薄さが実現できないので、加工の幅が狭まってしまうでしょう。


電気亜鉛めっきは薄さと防食性を兼ね備えた化成処理ですが、高い防食性を得るためにはクロメート処理が必須といえます。


そのため、薄さを必要としない場合は溶融亜鉛めっきの方が少ない手間で鉄素地を保護できるでしょう。

電気亜鉛めっきが優れている理由とは?

亜鉛めっきによる防食効果は「犠牲防食作用」と呼ばれますを


簡単に言えば内側の鉄が錆びる代わりに亜鉛めっき皮膜が錆びてくれるので、鉄素地が錆びづらくなります。つまり亜鉛めっき皮膜は厚ければ厚いほど、防食効果も高くなるといえます。


しかし、電気亜鉛めっきにクロメート処理を施した方が高い防食性を得られる場合もあるのです。


亜鉛めっき処理を施す際は、希望する鉄素地の用途の観点に立って考えるようにします。溶融亜鉛めっきと電気亜鉛めっきのどちらの処理が適しているか確認する必要があるのです。


あらかじめ利用方法を確認しておき、それに合わせて鉄素地にコーティングを行いましょう。

電気亜鉛めっきの特徴

電気亜鉛めっきは、その密着性と犠牲防食作用によって長期間に渡り内部の鉄素地をサビから守ります。


また電気亜鉛めっきを施した鉄素地は15~35℃の温度でサビを防ぐ効果を持っており、常温での防サビに適しているので重宝されているのです。


電気亜鉛めっき処理を施した鉄素地は劣化しないため、製品が変形することもありません。

薄さも兼ね備えていることから、自動車部品やコンピュータ等の精密機器の部品として採用されることが多いです。


そして電気亜鉛めっきの耐食性をより高めるために施されるクロメート処理には、防サビ効果だけでなく汚れの付着を防ぐ効果があります。


これは光沢クロメートや黒色クロメートなどのクロメート自体の外観と合わせて、被めっき物の見栄えを良くすることにも繋がるのです。

電気亜鉛めっきならMitsuriへおまかせください

電気亜鉛めっきについて解説してたところで、特徴をもう一度おさらいしておきましょう。

・電気亜鉛めっきのあとにクロメート処理を施して鉄素地を守る

  • ・電気亜鉛めっきは薄いので精密機器にも流用可能

    • ・溶融亜鉛めっきは厚みがあるのが特徴


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この記事を書いた人
株式会社Catallaxy

株式会社Catallaxyは "未来の製造業をつくる" をミッションに掲げ、製造業における従来のサプライチェーン/バリューチェーンの刷新を目指しています。記事内容に関するお問い合わせはこちらへ。

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