溶融亜鉛メッキとは？その特徴と種類を紹介します
溶融亜鉛メッキは、高温で溶かした亜鉛に鋼材、一般には鉄を浸すことによって、表面に亜鉛皮膜を形成する＝メッキを形成する技術です。
亜鉛メッキ加工を施した鋼材は、錆びや腐食が生じないようになります。ここではそもそも溶接亜鉛メッキとはなんなのか、またその歴史や特徴について、さらに使用上のメリット・デメリットについてご説明いたします。
目次
- 溶融亜鉛メッキとは？その歴史
- 溶融亜鉛メッキの別称
- 溶融亜鉛メッキの特徴
- 溶融亜鉛メッキのメリット・デメリット
- まとめ
これだけは知っておくべき溶融亜鉛メッキのポイント
- 溶融亜鉛メッキは、長い年月メッキがはがれることが無い優れたメッキ
- 溶融亜鉛メッキは、フランス革命以前のフランスで生まれた
- 溶融亜鉛メッキは様々なところで使われている
溶融亜鉛メッキとは？その歴史
溶融亜鉛メッキは亜鉛と鉄から形成される合金層によって亜鉛と鉄が強く金属結合することによって、長い年月を経過しても、メッキが剥がれることがすくない優れたメッキ方法です。
溶融亜鉛メッキの歴史を振り返ると、発明は、1742年フランスの科学者P.J.Malouinだと言われています。その後実際には、19世紀中期頃のフランス及びイギリスで使用されるようになりました。
日本においては1906年ですから、明治時代の前半に、まさに近代化日本の流れの中で欧州から沢山のことを学んだ中で、官営八幡製鉄所＝現在の新日本製鉄において、切り板の鍍金で使われたのが最初と言われています。
その後、長い年月を経て、特に第二次世界大戦後に、技術的な進化を遂げ、特にこの2-30年は、釜サイズの大型化など設備の改善がんだ上、自動化が進むことによって、溶融亜鉛メッキの生産能力の増加と職場環境の改善が進みました。
溶融亜鉛メッキは、鉄を錆びない・腐食しない素材へと変化させることが出来るので、地球に優しい、地球資源を大切に出来る技術と言えます。
溶融亜鉛メッキの別称
現場では正式名称はあまり使われず、メッキ槽に浸ける様子から、「ドブづけ」や「テンプラ」などと呼ばれます。
溶融亜鉛メッキの特徴
防食処理
鉄鋼表面に施工された溶融亜鉛メッキ皮膜は、緻密な保護被膜と電気化学作用により、鉄鋼面を長期間腐食から守ります。
具体的には、溶融亜鉛メッキの防食機能に、「保護皮膜作用」と「犠牲防食作用」という２つの作用があります。以下それぞれの作用を説明します。
保護皮膜作用
「保護皮膜作用」は、亜鉛メッキの表面に空気や水を通しにくい亜鉛の酸化皮膜が形成されることによって、さびを生じにくくする作用です。
犠牲防食作用
「犠牲防食作用」は、亜鉛メッキに、万一、キズが発生し、素地の鉄が露出したとしても、キズの周囲の亜鉛が「鉄より先に溶け出して」電気化学的に保護するため、鉄を腐食させない作用です。
優れた経済性
特殊な環境を除き、大気中、海水中、土壌中にあっても保守工事なしで、長期間にわたって優れた防食効果が継続するので、他の防食法と比べ最も経済的です。
優れた密着性
溶融亜鉛メッキ皮膜は、鉄素地と亜鉛との合金反応により密着しているため、衝撃や摩擦によって剥がれることが少ないと言えます。
優れた均一性
溶融亜鉛メッキ槽に浸せきするメッキ方法であるため、複雑な構造物、例えばパイプ内面やタンクの内面等、中の目に見えない部分、手の届かない部分まで十分な厚さで、均一のメッキ皮膜を作ることができます。
溶融亜鉛メッキの用途
幾つか代表的な用途を紹介します、
送電用鉄塔
溶融亜鉛メッキの一番の代表例として挙げらることが多いのが送電用鉄塔です。
送電用鉄塔の負傷を防ぐのに、溶融亜鉛メッキが採用されている場合が多いです。
鋼構造物
溶融亜鉛メッキは、鉄鋼の防錆・防食に優れた性質を備え、耐久性の向上、経済性、環境調和等に欠かせない役割を果たします。
温室や牛舎
温度・湿度が高い温室や、牛舎の柱・梁に使用されています。
室内プール
屋内プール等に用いられています。長年経過したプールでもほとんど劣化がありません。
道路の様々な柱、レール等
防音壁支柱、ガードレール、標識柱、照明柱など道路に欠かせない物が、その耐久性を保つために溶融亜鉛メッキ製品が使われている場合が多いです。
橋梁
大型の箱桁橋梁や跨線橋など各種の橋梁が亜鉛メッキにより保護されています。
土木
海岸近くなど、塩水によって腐食環境の厳しい環境における鉄筋コンクリート工事において、溶融亜鉛メッキ鉄筋が使用されています。
架線金物
電力鉄塔などに使用される架線金物やボルト・ナットなどの小物部品に溶融亜鉛メッキがされています。
太陽光発電、風力発電
発電装置架台に溶融亜鉛メッキが使われています。
駅舎
屋外露出型鉄骨で、メンテナンスに時間をとれない場所には溶融亜鉛メッキ鉄骨が使われています。
亜鉛メッキ上に塗装
景観上色彩が要求される場所や、腐食環境が特に厳しいところでは、亜鉛メッキ上に塗装することも可能です。
溶融亜鉛メッキのメリット・デメリット
メリット
-
環境条件が良好であれば数十年に渡る防食効果が期待できる。
-
亜鉛の表面に生じる生成物により、すぐれた耐食性をもっている。
この性質は一般大気中の他、水中・土中・コンクリート中においても発揮されます。
- 剥離しにくい。
メッキ皮膜としては鉄と亜鉛の合金層ができるために、鉄素地との密着性が非常に強くなり、通常の取り扱い状態では衝撃や摩擦などによって剥離することがありません。
- 犠牲防食作用がある。
もし引っかき傷などにより亜鉛皮膜がはげて鉄が一部露出したとしても、周囲の亜鉛が露出部を保護する作用をもっています。
- どんなサイズでもメッキが可能
くぎ・ビス類のような小さな製品から、船舶等、トンサイズの大きな製品まで、メッキ槽に浸漬できる鉄製品であればすべてメッキ可能です。
手の届かない部位までメッキができます。 例えば、中空体や細長い曲管のようなものでも、溶けた亜鉛が出入りすることができれば均一にメッキすることが可能です。
デメリット
- 複雑な構造の製品には湯抜き孔やガス抜き孔が必要。
溶融亜鉛メッキは部材のすべての面に均一な亜鉛皮膜を作ることが特長ですが、構造によっては亜鉛やガスのたまりができますので設計時より湯抜き孔、ガス抜き孔が必要となります。
- 環境により耐用年数が左右される。
海水飛沫地域のような著しい塩害地域や重工業地帯では、寿命が短くなるので、塗装の併用が必要です。
まとめ
以上溶融亜鉛メッキの定義・歴史、特徴、用途、使用のメリット・デメリットなどを紹介してきました。
様々な大きさの鉄材料を錆びさせない、腐食させないために必須の加工法です。
この20年あまり加工技術も進歩しており、防食処理、均一性などが益々向上しています。 是非、必要に応じて溶融亜鉛メッキを使用してみてください。
キャディ株式会社は溶融亜鉛メッキをはじめとして、メッキには定評があります。ホームページにメッキの製作事例も掲載しておりますのでぜひご覧ください。また、詳細、お見積もりについてもお気軽にお問い合わせください。
