黒皮へのめっき加工

黒皮とは

黒皮とは、鉄鋼系での加工時に生成される酸化被膜のことで、英語ではミルスケールと言います。黒皮が付いた鉄鋼材料は「黒皮材」と呼ばれるほか、切削加工のされていない鉄鋼材料の表面を「黒皮」と指すこともあります。

金属が加工による硬化を生じない再結晶温度以上の温度で圧延が行われると、圧延中に高音の素材表面が酸素と結合して黒皮を形成します。そのため、鋼鉄の材料が黒色の皮で覆われたような見た目で表面が粗く、ピンホールや凹凸が見られます。

高精度な寸法が必要な用途や外観を重視する用途には不向きとされていますが、熱間圧延されたままの状態の材料のため、価格が安い点も特徴的です。I形鋼やH形鋼など、建材用途の鋼鉄材料として主に流通しています。

黒皮の上からめっきをすることは可能？

黒皮には凹凸やピンホールがある、鋼材との密着強度に乏しいことから、そのままめっきを塗装することはできません。めっきなどの塗装を施す場合には、黒皮を除去してから塗装して使われるのが一般的です。

黒皮が付いた鉄鋼材料にめっき加工をしたい場合には、以下の方法で黒皮を除去してから行う必要があります。

黒皮を除去するには

めっき加工前に黒皮を除去する方法には、酸洗いで化学的に黒皮を取り除く方法と、ショットブラストで物理的に削り取る方法があります。

酸洗いとは、塩酸や硫酸などの酸性溶液に黒皮の付いた鉄鋼材料をつけておき、金属の表面の酸化被膜を除去する方法です。ただ、鉄鋼材料の形状によっては酸洗いできない場合もあります。

物理的に黒皮を削り落とす簡易的なものに、ディスクグラインダーで削る方法があります。ただ、仕上がりがキレイではない、かなりの労力が必要になるため、黒皮を削る際にはショットブラストやサンドブラストなどのブラスト処理で行われるのが一般的です。

ショットブラストでは、鋼鉄材の表面に細かな砂や玉を衝突させて表面を粗し、衝突によって表面の「バリ」や「錆」を落とします。ショットブラストで酸化被膜を除去すると表面に凹凸がつくられるため、塗装の密着性が良くなるというメリットがあります。