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自動車塗装における前処理の重要性

塗装装置の前処理の必要性(1)
塗装装置の前処理の必要性(2)

電気泳動コーティング他のコーティング方法と同様、コーティング対象部品はコーティング前に表面処理が必要です。表面処理はコーティング前に必ず行うべき重要な作業です。コーティング方法、材料、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コーティング品質に大きく影響するだけでなく、表面処理コストに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、設置方法、コーティング対象部品の材質と表面状態、そしてそれらに強く適合し、処理効果が高く、コストが比較的低い表面処理工程や方法をできる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すか?
電気泳動の前処理工程では、脱脂、錆除去、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、電気泳動後の塗装浴の安定性や被着体表面の塗膜品質に大きく影響します。

電気泳動加工されたワークピース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塩処理が用いられます。リン酸塩処理(リン酸塩化学処理とも呼ばれる)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塩金属塩を析出させる(リン酸塩皮膜)技術です。リン酸塩皮膜の機能は、その上に塗布される塗膜(電気泳動塗膜)の密着性と耐食性を向上させることです。

密着性に関して言えば、得られたリン化物膜の結晶は金属表面にわずかに溶解しており、結晶の密着性は良好である。さらに、多数の結晶による表面の凹凸によって表面積が増加し、塗膜の密着性が向上する。そして、塗膜の密着性が向上することで、腐食性物質の侵入が防止され、耐食性が向上する(特に塗膜下の腐食拡大を防止できる)。

リン酸塩処理をしないと、塗膜は短期間で膨れ、錆びます。塗膜を通過する水と空気がワークピースの表面に到達して赤錆を形成し、塗膜を膨張させます。塗膜を通過する水と空気が亜鉛メッキ鋼板に到達して白錆を形成し、これも塗膜と反応して金属石鹸を形成します。数倍大きくなるため、塗膜はより激しく膨張します。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。その優れた密着性(物理的)と化学的安定性により、耐久性のある防錆塗膜基材として扱われます。

優れた安定したリン酸塩皮膜を得て、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構成要素を十分に理解しておく必要があります。


投稿日時:2022年7月8日