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自動車塗装における前処理の重要性

コーティング装置の前処理の必要性(1)
コーティング装置の前処理の必要性(2)

電気泳動コーティング他の塗装方法と同様です。塗装前には、塗装部品の表面処理が必要です。表面処理は塗装前に行うべき重要な作業です。塗装方法によって、材質や表面状態が異なるため、必要な表面処理工程や方法も異なります。表面処理工程や処理品質の違いは塗装品質に重大な影響を与えるだけでなく、表面処理コストも大きな影響を与えます。そのため、技術設計を行う際には、塗装方法、塗装部品の材質や表面状態、そして関連性が高く、処理効果が高く、比較的低コストの表面処理工程や方法を可能な限り選択する必要があります。

電気泳動にはなぜ前処理工程が必要なのでしょうか?
電気泳動塗装の前処理工程には、脱脂、除錆、リン酸塩処理、表面調整などの工程が相互に連携して行われます。電気泳動塗装において前処理は不可欠であり、電気泳動後の電気泳動塗装浴の安定性とワーク表面の塗膜品質に関係していると言えます。

電気泳動ワークの塗膜の耐久性と耐食性を向上させるため、塗膜の前処理としてリン酸処理が用いられます。リン酸処理(リン酸化学処理とも呼ばれます)は、リン酸の解離(平衡)反応を利用して、洗浄(脱脂)された金属基材の表面に不溶性のリン酸金属塩を析出させる(リン酸皮膜)技術です。リン酸皮膜の機能は、その上に塗布される塗膜(電気泳動塗膜)の密着性および耐食性を向上させることです。

密着性に関しては、得られたリン化物皮膜の結晶が金属表面にわずかに溶解しており、結晶の密着性が良好です。また、多数の結晶の表面凹凸により表面積が増大し、塗膜の密着性が向上します。そして、塗膜の密着性向上に伴い、腐食生成物質の侵入が防止され、耐食性が向上します(特に塗膜下における腐食の拡大を防止できます)。

リン酸塩処理を施さないと、塗膜は短期間で膨れ上がり、錆びてしまいます。塗膜を通過した水と空気はワーク表面に到達し、赤錆を発生させ、塗膜を膨潤させます。塗膜を通過した水と空気は亜鉛メッキ鋼板に到達して白錆を発生させ、これも塗膜と反応して金属石鹸を形成します。数倍の大きさになり、塗膜がより激しく膨らみます。リン酸塩皮膜は、化学反応によって金属表面に形成される不溶性の皮膜です。良好な接着性(物理的)と化学的安定性のため、耐久性のある防錆コーティング基材として扱われています。

優れた安定したリン酸塩皮膜を形成し、その密着性と耐食性を確保するためには、前処理の管理が非常に重要です。同時に、リン酸塩処理の基本的な反応機構と要素を十分に理解することも必要です。


投稿日時: 2022年7月8日