ネジの表面仕上げの選び方

ネジの表面仕上げの選び方

ネジの表面処理はどのように選択すればよいですか? ネジの表面処理プロセスは多数ありますが、最も一般的なものは酸化、電気泳動、電気メッキ、ダクロメットなどです。この記事では、各表面処理によって生成されるさまざまな色についてまとめます。

ネジの適切な表面処理を決定する最も重要な要素は、ネジが使用される環境です。ネジが熱や化学物質などの過酷な条件にさらされる場合は、Dacromet などのより耐久性の高い表面処理が必要になります。

あなたに最適なネジコーティングはどれですか?
最適な特性の組み合わせを得るには、まずアプリケーションのニーズを決定し、次に必要なパフォーマンス レベルを実現する表面処理を選択する必要があります。この選択を行う際には、外観、コスト、耐久性、メンテナンスのしやすさなど、考慮すべき要素が多数あります。

黒メッキネジ
一般的な黒ネジは、主に黒色または他の暗い色の電気製品を底部または背面ケースに固定するために使用されます。管理を軽減するために、ほとんどの機械の内部でも黒ネジが使用されています。酸化黒、黒ニッケル、黒亜鉛、電気泳動黒などのプロセスがあります。

黒色酸化処理は最も安定しており、経済的ですが、接着性が悪いです。黒色ニッケル処理は接着性が良好ですが、耐久性がありません。黒色亜鉛処理は黒色酸化処理よりも接着性と耐久性に優れていますが、経済的ではありません。電気泳動黒色処理はプロセス安定性が良く、耐腐食性が強いです。

これは新しいプロセスですが、コストが高くなります。ネジの表面処理には2種類あります。1つはネジの表面に保護膜を形成し、耐腐食性と耐摩耗性に優れたものにします。もう1つはネジの色を変えるもので、主に美観を目的としています。

黒色酸化ネジ
常温黒化処理と高温黒化処理に分けられます。常温黒化処理を例にとると、工程の流れは化学脱脂→温水洗浄→冷水洗浄→錆落としと酸エッチング→洗浄→黒化処理→洗浄→オーバーオイル塗布またはオーバーシールです。水酸化ナトリウムと亜硝酸ナトリウムの100度以上の高温で形成される酸化膜です。

酸化皮膜の主成分はFe3C4です。皮膜の厚さはわずか0.6-1.5umで、耐食性は比較的劣っています。耐食時間は、油がない場合や密閉された中性塩水噴霧では約1-2時間しかありません。油を塗布した後の耐食時間は約3-4時間です。小型家電のネジでは、当面このプロセスは使用されていません。外観の色に関して言えば、酸化黒は黒亜鉛や電気泳動黒に近いですが、黒亜鉛や電気泳動黒ほど明るくはありません。

電気メッキされた黒いネジ
黒色電気めっきには、黒亜鉛と黒ニッケルの2種類があります。プロセスの原理は基本的に同じですが、めっき液の配合と後処理塗料または不動態化溶液が異なります。亜鉛は活性な化学的性質を持ち、大気中で酸化されやすく黒くなり、「白錆」腐食を引き起こします。

亜鉛メッキ後、クロメート処理を行い、亜鉛表面を化成皮膜で覆い、活性金属を不動態状態に保ちます。不動態皮膜は、外観上、白色不動態皮膜（白亜鉛）、ライトブルー（青亜鉛）、黒色不動態皮膜（黒亜鉛）、ミリタリーグリーン不動態皮膜（緑亜鉛）などに分けられます。

黒亜鉛メッキネジ
電気めっきのプロセスフローは、脱脂 - 洗浄 - 弱酸エッチング - 亜鉛メッキ - 洗浄 - 不動態化 - 洗浄 - 乾燥 - グレーティングです。最終的なグレーティングは、主に黒油（塗料の一種）、タイナ水、ゴムです。水を一定の割合で混合します。その主な機能は、ネジ表面の黒色の均一性と明るさを向上させ、ネジの耐食性を高めることです。グリッドを通過した後のネジの中性塩水噴霧耐性は20以上に達することができます。耐油性があれば、腐食にも耐えることができます。性能も向上します。

黒亜鉛ネジは12-時間中性塩水噴霧試験を受けました。業界レベルは比較的高く、従来の実験では不合格は一度もありませんでした。外観から見ると、黒ニッケルよりも暗く、酸化黒と電気泳動黒に近いです。見分け方は、白い紙の上に置いて数回こすると、亜鉛の青白色が現れます。

黒ニッケルメッキネジ
電気めっき工程は、脱脂 - 洗浄 - 弱酸活性化 - 洗浄 - 銅めっき - 活性化 - 洗浄 - 黒ニッケルめっき - 洗浄 - 不動態化 - 洗浄 - 乾燥 - ラックめっきであり、黒ニッケルめっき溶液から得られる黒ニッケル層には、ニッケル約 40% ～ 60%、亜鉛 20% ～ 30%、硫黄 10% ～ 15%、および有機物約 10% が含まれています。

電気めっきの過程で、チオシアン酸イオン中の硫黄は硫化物イオンとニッケルに変換され、黒色の硫化ニッケルを形成します。銅めっきのプロセスは数多くありますが、主な機能はニッケルめっき後のプロセスを容易にし、ネジの耐食性を向上させることです。一般に、銅ベースの厚さは約1ミクロンです。銅ベースの厚さを増やすと耐食性が向上しますが、成分も異なります。それに応じて増加します。

業界での中性塩水噴霧耐性レベルは一般的に6-12時間です。これは、各種電気めっきで使用される添加剤の比率の精度と原材料の品質を向上させることで改善できます。ニッケルめっきプロセスでは、一般的な電気めっきメーカーは耐腐食性を向上させるためにオイルを塗ったりシールしたりします。プラスチック部品の腐食を考慮すると、ネジにオイルを塗って塩水噴霧時間を長くすることはできません。中性塩水噴霧試験時間は8時間です。従来の実験は不安定で、従来の中性塩水噴霧のいくつかのバッチは失敗しました。

外観上、黒ニッケルは他の黒亜鉛、酸化黒、電気泳動黒よりも暗い色をしており、区別が容易です。

電気泳動黒ネジ
電気化学的方法を使用して、有機樹脂コロイド粒子を部品に堆積させ、さまざまな色の有機コーティング層を形成します。業界では電気泳動黒化を使用しています。黒化プロセスは、脱脂-洗浄-リン酸処理-電気泳動塗装-乾燥などです。陽極電気泳動（樹脂がマイナスイオンにイオン化される）と陰極電気泳動（樹脂がプラスイオンに電気泳動される）に分けられます。塗装プロセスと比較して、施工性能が良く、環境への汚染と害が少なく、中性塩水噴霧耐性は300時間以上です。コストと耐腐食性はダクロメットプロセスと同等です。

白メッキネジ
白メッキネジも広く使用されており、主に表面処理されていない白ニッケル、白亜鉛、ステンレス鋼ネジが含まれます。

白色亜鉛ネジ
電気めっきの工程は、脱脂 - 洗浄 - 弱酸活性化 - 亜鉛めっき - 洗浄 - 白色不動態化 - 洗浄 - 乾燥です。黒亜鉛とは異なり、ラッチフレームと不動態化液はありません。違いは、白色不動態化はクロムをほとんど含まない無色透明の酸化亜鉛膜であるため、耐食性が黒亜鉛、青亜鉛、有色亜鉛よりも劣ることです。業界標準は6-12時間であり、一部の電気めっき工場では、不動態化液比率の精度を向上させることで、約20時間の耐中性塩水噴霧を実現できます。

白亜鉛メッキネジの表面処理工程は中性塩水噴霧試験を受けており、最初に現れるのは白メッキの表面腐食であり、赤錆現象は約40時間かかります。そのため、白亜鉛の耐食性は白ニッケルよりも優れています。外観は白ニッケルよりも暗いです。白亜鉛は亜鉛の自然な色で、わずかに青みがかった白色で、白ニッケルとはまったく異なります。

ホワイトニッケルネジ
電気めっきプロセスは、脱脂 - 洗浄 - 弱酸活性化 - 洗浄 - 銅めっき - 活性化 - 洗浄 - ニッケルめっき - 洗浄 - 不動態化 - 洗浄 - 乾燥 - または密封であり、基本的には黒ニッケルプロセスと同じですが、主にめっき液の配合が異なり、硫化亜鉛が少なく、添加量も少なくなります。

ニッケルは、わずかに黄色がかった銀白色の金属です。ニッケルメッキの際には、より美しい外観を得るために光沢剤が加えられます。耐腐食性は、6-12 時間で黒ニッケルとほぼ同じです。工程の点では、メーカーは一般的にオイルを過剰に塗布したり、シールしたりします。入荷したプラスチック部品への腐食の影響を考慮する場合、オイルが過剰に塗布されているかどうかに重点を置く必要があります。

ステンレスネジ
使用されるステンレスネジはSUS304で、業界ではSUS202やSUS201のほか、SUS410（ステンレスネジ）も使用されています。

耐腐食性が求められる環境で使用する場合は、316A4-80 ステンレス鋼のネジが適しています。

ステンレスネジは、製造時に表面の油分を洗浄して保護膜を形成します。材質によって耐食性が異なります。SUS304は中性塩水噴霧に48-96時間耐え、SUS202は表面洗浄不動態化処理が施されています。中性塩水噴霧に48時間以上耐えられるものが望ましく、SUS410と呼ばれるステンレスネジは中性塩水噴霧に約20時間耐えることができます。表面処理を施したフルフェライトネジよりもコストが高いため、ステンレスネジの裏側にあるものを選ばない方がよいでしょう。

ステンレスネジの表面処理
汎用ステンレスねじは表面処理が不要ですが、塩水噴霧試験など特別なご要望がある場合にもご対応可能です。

原子力発電用ステンレス鋼ねじには、一般的にニッケル電気メッキ表面処理が施されています。電気メッキが完了した後、表面が密封され、塩水噴霧試験は2,000時間に達します。ニッケルメッキ表面処理を施した当社のステンレス鋼ねじは、赤錆びることなく100年間使用できます。

電気亜鉛メッキネジの表面処理はネジの耐食性を向上させるためのもので、色は一般的に黄色です。この表面処理プロセスの利点は、耐食性が良好でコストが低いことです。欠点は、コーティングと基材の接着性が悪いため、屋外での長期使用には適さないことです。

その他の色メッキネジ
一般的には機械内部のみに使用され、主に青亜鉛、緑亜鉛、有色亜鉛、ダクロメットなどが含まれます。青亜鉛と緑亜鉛は、さまざまなニーズに応じて機械外部でも一般的に使用されます。業界では青亜鉛の使用頻度が高く、緑亜鉛の使用頻度は低いです。

青亜鉛と緑亜鉛のネジ
プロセスは白亜鉛とほぼ同じです。青亜鉛は、0.5-0.6 mg/dm2の三価クロムを含む不動態酸化亜鉛膜です。緑色の不動態化は五酸不動態化とも呼ばれます。より厚い草緑色の膜が得られます。不動態化液体にはリン酸イオンが含まれており、生成された油性の草緑色の膜は、クロム酸塩とリン酸からなる複合構造保護膜です。

耐食性に関しては、青亜鉛は白亜鉛よりわずかに優れており、緑亜鉛は青亜鉛よりわずかに優れています。青亜鉛は色がわずかに青く、白亜鉛に近いです。業界で広く使用されており、後で製品設計のネジとして使用できます。代替プロセス。

レインボー亜鉛ネジ
亜鉛メッキ工程では、有色亜鉛の耐食性は比較的良好です。有色不動態化工程の流れは、亜鉛メッキ - 洗浄 - 2%-3%硝酸光抽出 - 洗浄 - 低クロム有色不動態化 - 洗浄 - ベーキングエージングです。不動態化温度が低すぎると、膜の出力速度が遅く、優れた膜は浅くて薄いです。温度が高いと、膜が厚くて緩く、接着力が強くありません。一定期間内に同じ色を確保するには、25度前後に制御するのが最適です。

不動態化処理後、塗装膜の密着性と耐腐食性を向上させるために、ベーキングエージングも行われます。着色亜鉛メッキネジは、中性塩水噴霧に触れた後48時間以上耐えることができ、良好な制御下では100時間以上持続します。

ダクロメットコーティングされたネジ
薄片状の亜鉛系クロム塩保護コーティングは、亜鉛アルミニウムコーティングとも呼ばれます。基本的なプロセスフローは、脱脂-脱脂-コーティング-予熱-焼結-冷却です。コーティングから冷却までは通常 2-4 回かかります。ディッピングを使用する場合、コーティングされたネジが一定の厚さに達するには、複数のコーティングが必要です。

その構造は、金属表面をダクロメット溶液（亜鉛、アルミニウムスケール（スケールは一般に0.1-0.2X10-15ミクロン）Cr03、および特殊な有機材料を含む高分散水溶液）の層でコーティングすることです。一定期間の熱処理と約300度での焼成の後、ダクロメット溶液中の6価クロムは3価クロムに還元され、非晶質複合クロム酸塩化合物（nCr03+mCr203）を形成します。

耐食性は非常に良好です。中性塩は300時間以上持続します。欠点はコーティングが不均一であることです。薄い部分は5-10umで、厚い部分は約40umです。ネジのねじ径の深さに影響を与えるため、マシンタッピングネジとねじ径が小さいネジの表面処理としてダクロメットを使用しないことをお勧めします。