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金属塗装の目的と塗装技術

 現代社会において工業製品は必要不可欠なものですが、中でも金属製品は、様々なところで使われております。
 金属の材質は、鉄、アルミ、銅、ステンレス、亜鉛、マグネシウム材など多種ありますが、それぞれの金属には特質があり、工業製品では目的用途に応じた材質や製法の選定が行われ製品として利用されております。
 多くの金属は、特に鉄やアルミは、そのままでの使用は錆びやすい(腐食)という欠点があります。金属塗装は、金属の錆(腐蝕)の防止、製品の保護目的により、長期使用が可能となり、かつ外観の美観性向上も得られることから、金属塗装は、ありとあらゆる用途で採用されています。

 

 

金属加工製法に応じた塗装技術

我々の社会にある多くの金属製品の加工方法は、板金加工、板金プレス、鍛造、ダイカスト、鋳造などの様々な加工法があります。これらの金属製品を塗装する際には、加工法による塗装技術の要素が異なり、加工方法に応じた塗装技術が必要です。

1.塗装前の素地調整について
①板金・プレス材(鉄・アルミ・ステンレスなど)の場合

板金加工の主流である薄物板金材・プレス品の素地表面はJIS規格品製品の表面品質は安定しており、素地調整の必要はない場合が多いですが、素地調整を行う工程は、目的用途によります。板金加工のスポット溶接の跡やグラインダーの仕上げ跡などが外観品質レベル上、それらの残跡の凹凸を無くす必要がある場合は、サンドペーパー研磨、パテ処理を施し修正できる工程が必要です。

 

 

②ダイカスト製品(アルミダイカスト・亜鉛ダイカスト)の場合

ダイカスト製品は、その製法上、ダイカスト素地表面には、湯流れの模様、ユジワや金型のクラック跡、巣穴等が、発生しやすい問題があります。

 

 

ダイカスト製品に塗装をする場合は、製品用途や外観品質によっては、これらのダイカスト表面を修正できる工程が必要になります。具体的には、ショットブラスト、バレル研磨、サンドペーパー研磨、バフ研磨、パテ処理などです。パテ処理は、ブラスト処理や研磨処理で修正できない要素に、パテ埋めを行い修正する処理です。

 

 

 

また、ショットブラスト処理や研磨処理などの素地調整工程は、ダイカスト鋳造時に使用される離型剤などの影響による素地と塗膜の密着性不良の解決にも大きな効果があります。
また、製品の塗装面それぞれの各面ごとに外観重要度がある場合、例えば、最も目立つ面はA面または(1級面)、あまりあまり目立たない面B面(2級面)とある場合は、それらを考慮したダイカスト金型の湯口、ガス抜きの箇所を考慮した設計が、のちのちの素地調整のコストが抑えられる効果があります。

 

2.塗装前の下処理(化成処理)について
①板金・プレス材(鉄・アルミ・ステンレスなど)の場合

塗装前工程として、鉄板SPCC材は、リン酸亜鉛処理などの化成処理が必要です。ボンデ材(SECC材)は、防錆処理しているので、そのまま塗装可能ですが、表面の加工油などの除去のため、脱脂処理は必要です。アルミ材は、下地塗装での防錆効果も可能ですが、三価クロム処理が理想です。(三価クロム処理は浸漬処理のため、製品全体に防錆効果があるため)、ステンレス(SUS)材は、必要ありませんがボンデ材同様、塗装前工程として、脱脂処理は必要です。また、アルミ板金、ステンレス板金などに多く用いられる板金表面のキズ防止保護に用いられる保護シートは、シートに塗布されている無色の接着剤が、塗膜の密着不良の要因になる可能性がありますので、注意が必要です。

②ダイカスト製品(アルミダイカスト・亜鉛ダイカスト)の場合

アルミダイカスト、亜鉛ダイカストには、脱脂処理~3価クロム処理を施します。防錆効果を高め、素地と塗膜との密着性を高める効果もあります。

3価クロム処理

 

3.塗料及び塗装方法の選定

塗料の選定はダイカスト製品、板金・プレス製品、鋳物などの金属加工方法の違いではなく、塗装する金属材質及び使用用途により、塗料を選定していきます。
各金属の性質と塗膜との付着性を考慮し、防錆力向上、素材との密着性を安定させる目的に使用されるのが下地塗装です。製品保護、外観に付加価値を与える上塗り塗装は、使用用途に応じた塗装性能目的も考慮した塗装設計が必要です。
塗装の塗装箇所選定も重要です。相手部品の勘合やアース面の確保などの塗装不可面がある場合はマスキング処理を行いますが、マスキング箇所が複雑になる場合は塗装コストにも影響しますので、注意が必要です。

マスキング製品例

 

屋内で使用される製品(事務機器、家電製品など)などは、主に1コート(メラミン焼付塗装)が主流ですが、業務用機器(計測器や工業用機器、映像機器など)は、ソリッド色やメタリック色の他に、レザートンやハンマートンなどの模様塗装を行う2コート、またはクリヤ-塗装を施す行う3コート塗装する場合もあります。

レザートン塗装

 

ハンマートン塗装

 

医療機器部品は、薬品が多く用いられるため、耐薬品性や耐摩耗性を重視した塗料を選定します。電源制御盤や加工機械などには長期使用に耐えられる防錆力が必要な場合は、下地塗装を含めた重膜厚塗装を施す塗装仕様もあります。
屋外に使用される金属製品は、利用目的が多岐にわたる為、それぞれ具体的な使用用途に応じた塗料の選択が必要です。
建築部品や自動車部品など屋外で使用する塗装品は、おもに、耐腐食性、耐候性、が重要になります。アクリル焼付塗料、2液性ウレタン系塗料、フッ素系塗料など、塗膜性能によりコストの違いもあり、塗料コストも踏まえ、目的用途に応じた塗料の選択が重要になります。
金属塗装メーカーの役割は、金属各種の性能・用途に応じた素地調整、化成処理、塗料の選定、塗装方法を提案、選択できるノウハウを有していることが求められ、モチダ製作所は、創業50年以来これまでに蓄積された塗装実績とノウハウを生かし、お客様のご要望に応じた提案をしております。

 

 

 


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