M6 以下の表面処理の選び方:めっきはまず寸法です
先に結論を書きます。小さい寸法では、めっきは防食の性質である前に一つの寸法です。 皮膜の比較表は塩水噴霧の時間で順位を付けるので、数字の良いものを選びたくなります。 しかし溶融亜鉛めっきは表面に 50–100 µm を足し、M2 のねじは公差帯の全体が数十マイクロメートルしかありません。 表で最も成績の良い処理が、ここでは高いのではなく幾何的に不可能です。 だから問いの順序を入れ替える必要があります。
比較表に、たいてい抜けている二つの欄を足す
| 処理 | 代表的な厚さ | 電解か | M6 以下でどこに引っかかるか |
|---|---|---|---|
| 電気亜鉛めっき | 等級により 3–12 µm | はい——水素が入ります | 可能。ただし厚さの等級は防食の目標ではなく、ねじの公差に合わせて選びます |
| 電気亜鉛ニッケルめっき | 電気亜鉛めっきと同程度 | はい——水素が入ります | 1 マイクロメートルあたりの防食が亜鉛より高く、ここではそのマイクロメートルが最も希少な資源です |
| 亜鉛フレーク(ディップスピン) | おおよそ 5–25 µm | いいえ——非電解 | 厚さの均一性が電気めっきに劣り、小さな凹部では溜まりや橋かけが起きます |
| 溶融亜鉛めっき | 50–100 µm | いいえ | 適用外。皮膜がねじ公差の全体を超えます。大きい締結部品で使う「相手のめねじを大きめに切って場所を空ける」手は、この寸法帯には存在しません |
| 黒染め(四三酸化鉄皮膜) | 寸法がほとんど変わりません | いいえ | 油を与えないと防食はほとんどありません。そして油は使用中に消えます。外観と軽度の焼付き防止の処理と考えるほうが正確で、その規格は外観について一つも量を与えていません |
三番目と四番目の欄を先に読み、それから一番目に戻ってください。 防食の順位表として読む購買は溶融亜鉛めっきを選び、できませんという返事を受け取ります。 寸法の問題として読む購買は、説得を要さずに自分で亜鉛ニッケルか亜鉛フレークにたどり着きます。
M6 以下で、厚さが無料でなくなる理由
めっきはねじのねじ山に付きます。相手側にもねじがあれば、そちらにも付きます。 両者のあいだの隙間が二つの層を同時に吸収しなければならず、 その隙間は、ねじほど速く小さくなりません。
- ピッチが小さくなれば、フランクどうしが近づきます。 同じ 8 µm の皮膜が、M10 ではほとんど消え、M1.6 では無視できない割合を占めます
- フランク上の厚さは面に垂直に測りますが、食べるのは有効径の隙間です—— はめあいへの影響は、厚さの数字が見せるより大きくなります
- 析出はもともと均一ではありません。山で多く、谷で少ない。 はめあいを決めるのは山の最大値であって平均ではありません
だから表面処理はねじ公差の前に決めるものであって、後ではありません。 M1–M1.4 の公差はめっきに場所を残していません。 そしてこの寸法帯のピッチは、直径の比が見せるより小さい。 細い公差と厚い皮膜を同時に要求する図面は、作れないものを要求しており、 それが分かるのはたいてい金型ができたあとです。
三番目の欄が、ねじが折れるかどうかを決めます
電解の処理はすべて鋼に水素を送り込みます。ある強度までは影響しません。 それを超えると、組立の数時間から数日あとに折れる 遅れ破壊が現れ、受入検査では捕まりません。
- 部品が硬化していて高い応力を受けるなら、非電解の道が存在する理由がこれです。亜鉛フレークは浸けて振り切るもので、電気で付けるものではありません
- それでも電気めっきを選ぶなら、ベーキングは任意ではなくなり、めっきからベーキングまでの待ち時間は管理された変数であって、工程の都合ではありません
- 比べているのが実は「亜鉛めっき炭素鋼かステンレスか」なら、それは防食だけでなく強度の決定でもあります(英語)
- 普通の強度の軟鋼のねじなら、この欄はあなたの問題ではありません。存在しない危険のために亜鉛フレークへ移るのは、払わなくてよい費用です
三つの問いで選べます
- ねじは何に触れていて、あいだに電解質はありますか。 異種金属と水分は、大気腐食とは別の機構です。そして その電池のなかで締結部品はたいてい小さいほうの電極です—— より良い皮膜に替えても、組合せの誤りは直りません
- 部品は硬化していますか。 しているなら、電解の欄は自由に選べる選択肢ではなく、管理すべき危険です
- 図面のねじ公差はいくつですか。 これは計算で答えが出て、しかも前の二つより速く選択肢を落とします
この一覧に無いものに注意してください。塩水噴霧の時間です。 あれは検証の段階に属し、選定の段階には属しません。 あの試験は工程どうしを比べるためのもので、寿命を予測できません。 時間を指定すると、供給者はあなたの継手ではなく、あの試験箱に向けて最適化します。
供給者に何を尋ねるか、そして答えられる人はどう答えるか
- めっきは自社ですか、外注ですか。どちらも普通です。重要なのは答えが具体的かどうかで、それがベーキングの時間を誰が管理し、記録を誰が持つかを決めます
- 厚さの等級はいくつで、どこで測っていますか。「亜鉛めっきです」は色であって仕様ではありません。しかも証明書の最小厚さでさえ、いくつかの平均値のうち最も低いものであって、どこでも成り立つ下限ではありません
- 後処理の化成処理や封孔はありますか。防食の数字の大きな部分は亜鉛そのものではなくこの層から来ます。そしてこの層が、最初の使用までコンテナで過ごす数週間(英語)を部品が越えられるかも決めます
- めっき後のねじゲージはどう通していますか。「ゲージはめっき前だけ」という答えなら、はめあいの危険は一度も検査されていません
最後の問いが、この一覧で最も投資効率が高く、そしてほとんど誰も尋ねません。 素地でゲージを通り、めっき後に入らなくなる部品は、出荷される状態で一度も検証されていません。
この記事は手順 5、表面処理を扱います。全体の順序は相手材、ねじ、頭部、駆動部、表面処理、書類で、これを崩すと微調整ではなく手直しになる理由はねじの決め方にあります。
よくある質問
M2 のねじに溶融亜鉛めっきはできますか。
できません。溶融亜鉛めっきの皮膜はおよそ 50 から 100 マイクロメートルで、小径メートルねじの公差帯全体を超えます。大きい締結部品では相手のめねじを大きめに切って皮膜の場所を空けるのが通例ですが、この手は M1 から M3 の範囲には及びません。この寸法帯で実際に使えるのは電気亜鉛めっき、電気亜鉛ニッケルめっき、または亜鉛フレークのディップスピン塗布です。
1 マイクロメートルあたりの防食が最も高いのはどれですか。
電気めっきのなかでは亜鉛ニッケルが亜鉛より高く、ねじ公差が使えるマイクロメートル数を縛っているときには、これが決定的な取引になります。亜鉛フレーク系は中程度の厚さで高い防食数値に達し、しかも電解で付けないため、塗布の過程で鋼に水素を送り込みません。
黒染めは錆を防ぎますか。
それだけでは防ぎません。黒染めは寸法をほとんど変えないので細いねじには魅力がありますが、後から油やワックスを与えないと防食はごくわずかで、その油は使用中に消えていきます。防食皮膜としてよりも、外観と軽度の焼付き防止の処理として理解するほうが正確です。
表面処理はねじ公差の前に決めるべきですか、後ですか。
前です。めっきはねじの隙間を食べ、谷より山に厚く付き、はめあいへの影響は呼び厚さが見せるより大きくなります。厳しいねじ公差と厚い皮膜を同時に要求する図面は作れないことがあり、それが判明するのはたいてい金型が存在してからです。
お問い合わせ
図面の皮膜が、指定したねじ公差に入るかどうか分かりませんか。 ねじ公差とめっきの指定を含めて、図面をお送りください。 隙間を一度計算して、入るかどうかをお返しします—— 入らない場合は、どれに替えることを勧めるか、その理由も書きます。
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