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ボルトに用いられている主な表面処理

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ボルト及び機械部品に用いられる一般的な処理方法を紹介します。
詳しい資料は専門書でお調べ願います。

電気メッキ

電界溶液中で品物を陰極として通電し、表面にメッキ金属を摘出させる。
比較的安価にできるため、装飾、防錆、機能と様々な分野で活用されている。
然し金属に自然界に分解されない有害な物質も有るため、排水、取扱いには充分注意する必要がある。

[1] 銅メッキ

伝導性を活用し工業用に用いられるが、単体で使用されるよりニッケルメッキ等の下地処理として用いられる。

[2] ニッケルメッキ

装飾、紡織の面で多方面で活用されている。厚メッキは適度の硬さや耐食性が良く工業用にも用いられる。

[3] 黒色ニッケルメッキ

装飾用で銅や黄銅メッキの上に黒色ニッケルメッキを行う。古美仕上げは家具、照明の器具等に用いられる。

[4] クロムメッキ

硬さが固く高度の光沢が得られ耐摩耗性、耐食性、耐熱性、密着性が良く
廣く工業用に用いられ、表面に光沢性があり部品の最終仕上げに用いられる。

[5] 黒色クロムメッキ

漆黒調の被膜が得られる代表的メッキである。耐摩耗性は劣る。
熱的特性が活用され太陽光選択吸収パネル、放熱板等に用いられる。

[6] 工業用硬質クロムメッキ

機械的特性が優れ、メッキ層の厚さが厚く工程が複雑である。
最終的に研磨仕上げを行いシリンダーのシャフト等に用いられる。

[7] 亜鉛メッキ

主に鉄素地のさび止めに広く用いられる。メッキ後のクロメート処理により耐食性、色、外観の美しさが備わる。

[8] 金メッキ

金は耐腐食性、耐酸化性、電気、熱の良導体、低接触抵抗を備えている唯一の金属である。
金の色調を活用した装飾用が多い。
多くの金属特性を活用し電子半導体部品に重要な役割を果たしている。

[9] 銀メッキ

銀の電気特性は金属中で最良で電気接点に用いられている。
色調は古来より装身具、食器等に用いられている。

化成処理

金属をある種の溶液中に浸漬し、表面に金属塩被膜を生じさせることを化成処理という。
化成処理によって着色被膜を得ることを化成着色という。

(1) クロメート処理

代表的な化成処理で、亜鉛メッキにおいては4種類の処理が行われている。
紅色、白色、緑色、黒色があるが、通称紅黄色をクロメート、白色をユニクロメートという。
然しながら、6価クロム化合物を主成分とするクロメート処理は人体へ影響、環境汚染の問題等より
国内外で使用が規制された。

対策として
[1] クロムフリー(クロム化合物を一切含まない)
[2] 6価クロムフリー(3価クロムを使用) ※現状は3価クロムを用いている。
に区分される。

(2) 黒染

濃厚カセイソーダに反応促進剤及び染料を加えた水溶液を140℃前後に加熱沸騰させ
鉄鋼製品を浸漬させ四三酸化鉄被膜を生じさせる。防錆力はメッキより落ちる。

溶融メッキ(ドブメッキ、天ぷらメッキ と称される)

亜鉛、錫、アルミ等の金属を溶融した中に品物を入れて金属を入れて付着させる。
メッキ層が厚く防錆力は強い。屋外金物、海岸地区等に用いられる。
亜鉛溶融めっきのボルトは広く使用され メッキ規格はHDZ35が通常である。
径が太くなる、メッキナットを用いる(5厘太)。

塗装焼付表面処理

素材の上に特殊被膜層を塗装し低温にて焼き付ける、
水素脆性が生じなく、形状が自由で、カラー化も可能なものもある。

(1) ディスゴ(自動車、建築、弱電)     日本ラスパート

鉄素地に鱗片状亜鉛を主成分とするベース塗料とエポキシ系トップ塗料に
部材を浸漬または塗布し180℃~250℃で焼き付ける。

[1] 高耐食性防錆力、溶融亜鉛メッキと同等の紡織力を持つ。
[2] アルミ部材との電気腐食を低減する。
[3] クロム、鉛、カドミュウム等の有害物質を一切含んでいない。
[4] 素材の形状に影響されずスプレー等幅広い塗装が可能である。
[5] カラー塗装が可能である。

(2) ディスゴルナ(道路、塩害)     日本ラスパート

溶融亜鉛メッキの上に特殊化成被膜と防錆塗装被膜を焼き付けたもの。

[1] 溶融亜鉛メッキと防錆被膜の相乗効果により高耐食性を発揮します。
[2] 6価クロムを一切含んでおりません。
[3] 耐薬品性、耐亜硫酸ガス性が強い。

(3) ラスパート(自動車、建築)     日本ラスパート

SUS素材に1層に金属亜鉛層、2層に特殊化成被膜層、3層にポリエステル系材料を
用いた表面焼成層からなる高耐食性表面処理。

[1] 強靭なセラミック系トップコートにより耐薬品性が非常に強い。
[2] 異種金属接触腐食を防ぎます。
[3] 6価クロムを一切含んでおりません。
[4] ステンレス特有のカジリを防止します。

その他

(1) タフトライド処理

ドイツのデグサ社の特許で窒化処理の一種で鋼種を選ぶことなく利用できます。
素材を鋼の変態点(510~580℃)のソルトバスに短時間浸漬させ表面に炭素を侵入させe-ironの化合物層を形成させます。
この化合物層はヴィッカース高度 400~1200で高い耐摩耗性、耐かじり性を保有します。
工具類、金型、歯車、ボルト、シリンダ-ブロック、エンジンバルブ等幅広く活用されてます。

(2) ネオナイトガンマー処理(ステンレス材料)     ホットハート

ステンレス素材をNEoNITE γ(窒化処理)を行い、表面硬さは5倍程度上昇します。
表面硬さ 1000V 以上(SUS 304)で摩擦係数が低減し摩耗量が減少します。

参考・引用文献 : 日本ねじ商連合会「ねじカタログ」

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