屋外での長期的な保護に、 溶融亜鉛めっき鋼板 一般的に、亜鉛と鉄の合金層が冶金学的に接合された厚い層となり、メンテナンスフリーで何十年も使用できるためです； 亜鉛メッキ（電気メッキ）スチール は、短期から中期の屋内使用、微細公差の部品、 明るく均一な外観と厳密な寸法管理が要求される場合に 最適である。どちらのシステムも亜鉛の犠牲腐食作用によって鋼を保護するが、その性能、外観、コスト、適用規格は大きく異なる。
亜鉛メッキ鋼板と亜鉛メッキ鋼板の定義
-
溶融亜鉛メッキ（HDG）スチール鋼鉄を洗浄し、溶融亜鉛に浸漬して鋼鉄表面に冶金学的に結合した亜鉛皮膜を形成したもの。この工程により、亜鉛と鉄の合金層と金属亜鉛の外層が形成される。
-
亜鉛メッキ（電気メッキ）スチール亜鉛塩水溶液に電流を流し、薄い亜鉛皮膜を形成させた鋼鉄。電気亜鉛めっき」、「ラック亜鉛めっき」、または単に「亜鉛めっき」と呼ばれることもある。電気亜鉛メッキの皮膜は一般的にはるかに薄く、低温で生成される。
この2つのグループは、コーティングの構造、厚さ、仕上げ、耐用年数が異なるプロセスファミリーを反映している。
それぞれのコーティングはどのように作られるのか？
溶融亜鉛めっき（HDG）
-
表面処理：脱脂、酸洗、フラックス。
-
溶融亜鉛（通常～450℃）に浸漬する。
-
鉄と亜鉛の反応により、純亜鉛の上に冶金合金層（Fe-Zn金属間化合物）が形成されます。この冶金的結合は剥がれにくく、強固な犠牲的保護を提供します。
電気めっき / 亜鉛めっき（ラック、バレル）
-
部品を洗浄し、すすいでから亜鉛電解液に浸す。電気が鋼鉄に亜鉛を析出させる。
-
コーティングは金属亜鉛で、HDGで形成されるような厚いFe-Zn合金層はない。典型的なめっきは、常温または適度な温度で行われる。厚さは、時間と電流密度によって厳密に制御されます。ASTM B633は、クラスと仕上げの種類を規定しています。
その他の亜鉛加工（概略）
-
電気亜鉛メッキコイルや自動車用鋼板に使用される。HDGより薄いが、均一であることが多い。
-
シェラード化亜鉛ダストを用いた高温拡散プロセスで、複雑な形状の小型部品に適している。
各工程では、密着性、延性、腐食挙動に影響する異なる微細構造が得られる。
コーティングの厚さ、クラスと実際的な意味
コーティングの厚さは寿命を左右する。一般的な範囲（一般化されたもので、具体的な値は部品の形状と仕様によって異なる）：
-
溶融亜鉛メッキ（バッチ／加工）一般的には数十ミクロンから数百ミクロンである（構造物の場合、1/4″スチールの一般的なコーティング厚は75～100µm程度である。）最初のメンテナンスに要する時間は、厚みに比例する。
-
電気めっき亜鉛（ASTM B633クラス）:Fe/Zn 5, 8, 12, 25 - 数値は公称ミクロン（5μm, 8μm, 12μm, 25μm）を意味する。屋内で使用される典型的なめっき部品は、5～12μmの範囲です。ASTM B633には、仕上げの種類と腐食性能クラスが記載されています。
実践的な意味合いである： 5～8µmのコーティングを施したメッキボルトは、70～100µmのコーティングを施したHDGボルトに比べ、屋外でははるかに早く腐食します。HDGは厚みがあり、合金化されているため、腐食性の強い雰囲気でも長寿命です。
寿命と "初回メンテナンスまでの期間"
米国溶融亜鉛メッキ協会（American Galvanizers Association）は、業界で認められている "Time to First Maintenance"（TFM）チャートを作成した。ASTM A123に適合する構造用鋼の場合、1/4インチ鋼上のHDGコーティングは、典型的な雰囲気において、最初のメンテナンスまで何十年もの時間を提供することができます。これは、実際の暴露と予測モデルから導き出された証拠に基づく推定値です。
対照的に、電気メッキされた亜鉛部品は、一般的に屋内環境または保護された屋外での使用を目的としています。塩分や湿度の高い環境では、メッキの厚さや後処理にもよりますが、数ヶ月から数年で白錆や赤錆が発生します。
規格と仕様
| 目的 | 主要規格 | 一般的な範囲 |
|---|---|---|
| 加工品への溶融亜鉛めっき | A123 / A123M | 構造用鋼および加工鋼の溶融亜鉛めっき。 |
| 部品に電気亜鉛メッキ | ASTM B633 | 電着亜鉛めっき：厚さクラスと仕上げのタイプ |
| ファスナーコーティング仕様 | ASTM F2329 (ファスナーの溶融めっき)、 ASTM F1941 (電気めっきの代替品と要件) | ファスナー固有の試験および受入基準。 |
| 自動車用/塗装鋼板 | SAE、ISOおよびOEM仕様、電気亜鉛メッキおよび連続HDGコイル規格 | コイルおよび部品レベルの要件。 |
調達を指定する際には、必ず該当するASTM/ISO条項を引用してください。意図される環境と機械的な取り扱いに適合する仕様を使用すること。
腐食メカニズムと "自己修復"
-
亜鉛は2つの方法で鋼鉄を保護する。 バリア を提供する。 犠牲カソード保護 (亜鉛は優先的に腐食し、亜鉛が消費されるまで、傷で露出した鋼鉄を保護する）。
-
HDG中に形成される合金層は、亜鉛と鉄の金属間化合物が付着したままであるため、切断端や小さな傷の「自己修復」が強化され、近くの鋼鉄を亜鉛めっきで保護することができる。
電気めっき皮膜は薄く、合金化されていないため、犠牲となる予備が少ない。クロムや3価の不動態化処理と有機トップコートは短期的な性能を向上させるが、厚いHDG皮膜がもたらす耐用年数の優位性を置き換えることはできない。
外観、仕上げ、後処理
-
亜鉛メッキ通常、光沢があり、均一で平滑である。めっき後、不動態化処理（古いプロセスでは3価または6価）、透明または着色クロメート、ラッカーにより、色と耐食性が向上する。建築用ボルト、家電用金具など、外観が重要な箇所に最適。
-
溶融亜鉛メッキ特徴 : 特徴的なくすんだ艶消しの灰色で、連続した亜鉛めっきに「スパングル」模様があることもある。表面は厚く粗い。美観上の理由や耐食性向上のために塗装されることが多い。
後処理：どちらの工程でも、クロメート不動態化処理（環境規制のため、最近の店舗では3価クロメートが好まれる）、クリアラッカー、粉体塗装を併用するのが一般的。
機械的考察、加工、溶接
-
寸法管理電気メッキは公差が厳しく、メッキ部品で部品寸法が劇的に変化することはほとんどありません。HDGの場合、コーティングの厚みが増すため、ねじのはめあいや公差が厳しくなる可能性がある。ねじ山の場合、オプションには、ねじ切り後にねじ山をプレコーティングする方法、オーバーサイズのねじ山を使用してから切削する方法、コーティングを考慮したねじ転造法があります。
-
溶接と現場修理亜鉛メッキ鋼板の溶接は酸化亜鉛のヒュームを発生させるため、切断端の局所的な研磨／塗装または再亜鉛メッキが必要になる場合がある。HDGは現場での補修は単純なタッチアップ塗料よりも難しいが、冷間亜鉛めっきコンパウンド（亜鉛を多く含む塗料）を使用することである程度の保護を回復することができる。
-
冷間成形と曲げ加工HDGは、プロセスや合金層が適切でない限り、激しい変形でクラックが入る可能性がある。
代表的な用途と推奨される選択
| 申し込み | 代表的な推奨コーティング |
|---|---|
| 橋梁、電柱、屋外インフラ用構造鋼材 | 溶融亜鉛メッキ＋塗装（必要な場合） |
| 屋外用ファスナー（デッキ材、フェンス、船舶用付属品） | HDGファスナーまたはステンレス鋼。 |
| 屋内金物、家電部品 | 亜鉛メッキ（光沢仕上げ） |
| 自動車ボディパネル/シート | 電気亜鉛メッキまたは連続塗装（コイル塗装） |
| 小さな複雑な部品（ナット、クリップ） | 均一な被覆のための亜鉛めっきまたはシャーライジング |
| 美的建築建具 | 亜鉛めっき、装飾的化成処理またはクリアコート |
重要な用途や長寿命の屋外用には、HDGまたはステンレ ス鋼をお選びください。短寿命の屋内用や装飾用には、亜鉛メッキが最も費用対効果が高い場合が多い。
コスト、リードタイム、拡張性
-
コスト電気めっきは、小ロットや微細な部品では一般に部品単価が低いが、前処理、部品の取り扱い、後処理によってコストが上昇する。HDGは、単位あたりの材料費とエネルギーコストは高いが、メンテナンスが軽減されるため、屋外用途ではライフサイクルコストが低くなることが多い。
-
リードタイムメッキ工場では、小ロットでも短納期で対応できます。HDGバッチ釜や大型加工用のハンドリングは、スケジューリングが必要で、リードタイムが長くなる場合がある。コイルについては、連続工程が速い。サプライチェーンと、ねじ切り／厳しい公差に特別な注意が必要かどうかを考慮すること。
修理、タッチアップ、メンテナンス
-
亜鉛リッチ冷間亜鉛メッキ塗料スポット補修、ボルトヘッド、切り口などに有効。大きな損傷部分に対する適切なHDGの完全な代替品ではないが、小さな補修には犠牲的保護を提供する。
-
再メッキまたは再亜鉛メッキ:HDGは再加工手順と前処理が必要。電気メッキは、ショップ環境で剥離および再メッキが可能。
-
検査体制重要なインフラストラクチャーに使用されるHDGの場合、定期検査サイクルはプロジェクトの仕様とTFMの期待に従う。より過酷な環境にあるメッキ部品については、より頻繁な検査を予定してください。
比較早見表
| 特徴 | 溶融亜鉛メッキ | 亜鉛メッキ（電気メッキ） |
|---|---|---|
| 一般的なコーティングの厚さ | 50-150 µm（さまざま） | 1-25 µm（ASTM B633クラス：5～25 µm） |
| ボンディング | 冶金的Fe-Zn合金層 | 金属亜鉛鉱床 |
| 屋外での耐久性 | 数十年可能（TFMチャート）。 | 制限あり。屋内での穏やかな使用、または屋外での保護に適している。 |
| 外観 | くすんだ灰色。 | ブライトまたはマット、均一 |
| 寸法変化 | 厚みを考慮する必要がある | 最小限 |
| 最適 | 構造物、重量物、屋外部品 | 小型部品、装飾金物、厳しい公差 |
| 代表的な規格 | ASTM A123、ISO相当 | ASTM B633、OEMメッキ仕様 |
実践的な選定チェックリスト（エンジニア／バイヤー）
-
サービス環境屋外、海岸、工業用→HDGまたはステンレス。
-
メンテナンス前の必要寿命数十年ならHDGを選択。(正確な見積もりにはTFMチャートを使用）。
-
許容範囲とフィット感スレッドやタイトフィットの場合は、メッキや後工程の機械加工を検討する。
-
美的要件装飾化成処理またはラッカーによるめっきが好ましい。
-
塗装後の機械成形／溶接製造順序を許容するプロセスを選択する。
-
顧客または当局が要求する基準ASTM A123またはB633を明示すること。
規格マッピングと厚さ→寿命
規格マッピング
| 必要性 | 指定する標準 |
|---|---|
| 構造用溶融亜鉛メッキ | A123 / A123M |
| 電着亜鉛めっき | ASTM B633 |
| ファスナー溶融 | ASTM F2329 |
| ファスナー電気めっき | ASTM F1941 |
塗膜の厚さ→おおよその塗布量
| 厚さ (µm) | 代表的な使用例 |
|---|---|
| ≤10 µm | 屋内用金具、軽い装飾用（電気メッキ） |
| 10-25 µm | 重めのメッキ部品、短時間の屋外暴露による保護（電気メッキ） |
| 50-150 µm | 屋外用構造部品、長寿命のHDG（溶融浸漬）-気候仕様についてはTFMチャートを参照。 |
よくあるご質問
1.屋外用ボルトは、亜鉛メッキとどちらが良いですか？
屋外用ボルトの場合、溶融亜鉛メッキボルトは、皮膜が厚く、犠牲予備期間が長いため、通常、亜鉛メッキボルトより優れています。極端に腐食性の高い環境または海洋環境では、ステンレス製ファスナーまたはHDGプラス保護コーティングを検討してください。
2.亜鉛メッキやメッキ鋼板の上に塗装できますか？
はい。亜鉛メッキ鋼板は、適切な表面処理（エッチングや特殊な下塗り）を施すことで、多くの場合、塗装が可能です。電気メッキ部品は、メッキ工程と不動態化処理に依存しますが、塗料を容易に受け入れます。メーカー推奨のプライマーを使用する。
3.亜鉛メッキは錆びませんか？
完全に「錆びない」コーティングはない。亜鉛メッキは、犠牲作用とバリア性によって耐食性を提供するが、メッキの薄い部品は、屋外の過酷な条件下ではいずれ腐食する。意図される暴露に応じたコーティング・クラスを指定してください。
4.亜鉛メッキコーティングは現場で修理可能か？
小規模な補修は、亜鉛を多く含む塗料や冷間亜鉛めっきコンパウンドで行うことができます。大規模な補修には手直しや交換が必要な場合があり、正確な方法はプロジェクトの仕様によって異なります。
5.亜鉛めっきを確認する検査は？
一般的な試験には、膜厚（磁気膜厚計）、付着性試験、メッキ仕上げの塩水噴霧試験（ASTM要件による）などがあります。HDGの場合は、ASTM A123に準拠した目視検査と膜厚の抜き取り検査が行われます。
6.亜鉛めっきやメッキはねじ切りに影響しますか？
HDGはコーティングが厚いため、ねじの適合性が変わる場合がある。オプション：メッキ前にねじ山のサイズを小さくするか、メッキ後にねじ山を切るか、特大ナットを使用する。電解メッキは、厚みがコントロールされていれば、一般的に影響はほとんどない。
7.発注書にはどの規格を記載すればよいですか？
もしHDG： ASTM A123.電気メッキの場合： ASTM B633また、クラス（Fe/Zn 8、12など）およびクロメート/不動態化の要件も明記すること。
8.環境は選択をどう変えるのか？
高湿度、沿岸の塩分、工業汚染は亜鉛の損失を加速する。沿岸部や工業地帯で使用される場合は、HDGまたはステンレス鋼が望ましい。
9.亜鉛メッキは装飾になりますか？
はい、光沢亜鉛メッキの後、着色または透明クロメート不動態化処理とラッカーで、ある程度の耐食性を保ちながら装飾的な仕上げができます。
10.環境／規制上の懸念はあるか？
旧来のクロメート化成処理法では六価クロムが使用されていたが、現在では使用が制限されている。多くのサプライヤは、3価クロメートまたは非クロメート化成処理に切り替えました。サプライヤーの化学物質管理およびコンプライアンスを確認する。
調達可能な仕様書サンプル・スニペット
ASTM A123 に準拠した溶融亜鉛メッキ構造用鋼を供給し、1/4 インチの部分の最小平均被覆厚さは 100µm とする。AGAの勧告に従って補修またはタッチアップを行う。ファスナーについては、ASTM F2329に準拠した溶融亜鉛メッキ、またはASTM F1941に準拠したFe/Zn12クラスの電気亜鉛メッキを供給する。
POには、仕上げクラス、不動態化タイプ、受入テストを必ず含めること。
最終的な実用上の注意点とトレードオフ
-
ライフサイクル思考は利益を生むHDGの高い初期コストは、屋外使用時のメンテナンスの軽減と耐用年数の延長によって回収されることが多い。AGAのTFMチャートを使って、所定の膜厚と気候帯における最初のメンテナンスまでの年数を見積もることができます。
-
外観と耐久性の比較メッキ部品は見た目で勝ち、HDGは頑丈さで勝つ。プロジェクトの優先順位に合わせてお選びください。
-
規格の問題ASTM/ISOの仕様とコーティング・クラスを正確に挙げること。
JA 
EN 
AR 
KO 
DE 
IT 
ES