市販のファスナーのほとんどは炭素鋼や合金鋼で作られているため、一般的なファスナーには腐食防止が期待されます。また、ねじ式ファスナーの場合は、コーティングの表面処理がしっかりと付着しており、取り付けおよび取り外しのプロセス中に剥がれないようにする必要があります、コーティングは糸を紡ぐことができるほど十分に薄い必要があります。 一般に、コーティングの温度限界はファスナー素材の温度限界よりも低いため、ファスナーの動作温度要件も考慮する必要があります。 表面処理は、一般に美しさや耐食性を重視しますが、ファスナーの主な役割は部品を締め付けることであり、表面処理はファスナーの締結性能に大きな影響を与えるため、表面処理を選択する際には、締め付け性能、つまり取り付けトルクと予圧力の一貫性も考慮する必要があります。 高レベルの設計者は、設計を考慮するだけでなく、アセンブリの製造可能性、さらには環境要件にも注意を払う必要があります。 以下は、ファスナーの専門家が参照できるように、上記の要因に従ってファスナーに一般的に使用されるコーティングのいくつかを簡単に紹介します。
1: 亜鉛メッキ 亜鉛メッキは、商業用ファスナーに最も一般的に使用されるコーティングです。 安くて見た目も良くなります。 黒またはアーミーグリーンにすることができます。 ただし、耐食性は一般的であり、亜鉛メッキ(塗装)層の中で最も耐食性が低くなります。 一般的な亜鉛めっきの中性塩水噴霧試験は72時間以内で、特殊なシーラーもあり、中性塩水噴霧試験は200時間以上かかりますが、価格は高価で、一般的な亜鉛めっきの5〜8倍です。 電気亜鉛メッキは水素脆化を起こしやすいため、10.9を超えるボルトには通常亜鉛メッキを施しません。 めっき後のオーブンによる脱水素処理も可能ですが、60℃以上では不動態皮膜が破壊されてしまうため、めっき後の不動態化前に脱水素処理を行う必要があり、作業性が悪く、処理コストが高くなります。 実際には、一般的な生産プラントでは、特定の顧客からの指示がない限り、積極的に脱水素化を行うことはありません。 電気亜鉛メッキされた留め具のトルク - 予荷重の一貫性が低く、不安定であるため、通常、接続の重要な部分には使用されません。 トルク・予圧の安定性を向上させるために、めっき後に潤滑剤を塗布する方法もあり、トルク・予圧の安定性を向上・向上させることができる。
2: リン酸塩処理の基本原理 リン酸塩処理は比較的安価な亜鉛メッキですが、耐食性は亜鉛メッキより劣ります。 リン酸塩処理後は油を塗布する必要がありますが、耐食性のレベルと油の性能は大きな関係があります。 例えばリン酸塩処理後は一般的な防錆油を塗布し、中性塩水噴霧試験は10~20時間程度です。 高級防錆油を塗布すると、72〜96時間に達します。 ただし、価格は一般的なリン酸塩に比べて2~3倍となります。 一般的に使用される 2 つのファスナーのリン酸塩処理、リン酸亜鉛処理とリン酸マンガン処理です。 リン酸亜鉛処理の潤滑性能はリン酸マンガン処理よりも優れており、耐食性および耐摩耗性はリン酸マンガン処理の方が亜鉛めっきよりも優れています。 華氏 225 ~ 400 度 (摂氏 107 ~ 204 度) の範囲の温度で使用できます。 特にいくつかの重要な部分の接続。 例えば、コンロッドボルト、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、エンジンのホイールボルトとナットなど。 高強度ボルトのリン酸塩処理により水素脆化の問題も回避できるため、工業分野では10.9以上のボルトに表面リン酸塩処理が行われるのが一般的です。
3:酸化(黒ずみ)黒染め+油引きは、油が切れる前に最も安価で見栄えも良いため、工業用ファスナーのコーティングとして人気があります。 黒染めには防錆力がほとんどないので、無油状態ではすぐに錆びてしまいます。 油の状態であっても、中性塩水噴霧試験は 3 ~ 5 時間しかかかりません。
4:カドミウムメッキ カドミウムコーティングの耐食性は非常に優れており、特に海洋大気環境における耐食性は他の表面処理よりも優れています。 カドミウムめっきの加工は廃液処理費が多くコストが高く、価格は電気亜鉛めっきの15~20倍程度となります。 そのため、一般的な業界では使用されておらず、一部の特定の環境でのみ使用されます。 たとえば、石油掘削プラットフォームや海上航空機の留め具に使用されます。
5:電気メッキクロム 大気中でのクロムコーティングは非常に安定しており、変色しにくく、光沢が失われにくく、硬度が高く、耐摩耗性が優れています。 ファスナーへのクロムメッキの使用は、装飾的な機能として一般的に使用されます。 良質なクロムメッキファスナーはステンレス鋼と同じくらい高価であるため、高い耐食性が要求される産業分野で使用されることはほとんどありませんが、ステンレス鋼の強度が十分でない場合は、代わりにクロムメッキファスナーが使用されます。 腐食を防ぐために、クロムめっきの前に銅およびニッケルめっきを行う必要があります。 クロムメッキは華氏1200度(摂氏650度)もの高温に耐えることができます。 ただし、電気亜鉛メッキと同様の水素脆化の問題もあります。
6: ニッケルメッキは主に耐食性と良好な導電性の両方に使用されます。 車のバッテリーのリード端子など。
7: 溶融亜鉛 溶融亜鉛は、熱拡散コーティングの下で液体に加熱された亜鉛です。 膜厚は15~100μmと厚さの制御が難しいですが、耐食性が良くエンジニアリング用途に多く使用されています。 溶融亜鉛加工は汚染が深刻で、亜鉛廃棄物や亜鉛蒸気などが発生します。 塗膜が厚いため、内ねじ・外ねじがねじ込みにくいという問題が発生します。 溶融亜鉛加工の温度(340-500℃)のため、10.9レベルを超えるファスナーには使用できません。
8: 亜鉛メッキ亜鉛粉末固体冶金熱拡散コーティング。 均一性が良く、ねじ部や止まり穴においても均一な層が得られます。 塗膜厚さは10~110μmで誤差は10%以内に抑えられます。 下地との結合力と耐食性は亜鉛めっき(電気亜鉛めっき、溶融亜鉛、ダクロメット)の中で最高です。 その加工プロセスは無公害であり、最も環境に優しいものです。
9: ダクロメットには水素脆性の問題がなく、トルクと予圧の一貫性性能が良好です。 クロムや環境保護の問題を考慮しない場合、実際には、高い腐食保護要件を備えた高強度ファスナーに最適です。
