ファスナーの腐食を防ぐ方法

締結部品の腐食は、建設、自動車、機械、船舶、エネルギー、屋外機器などの分野でよく見られる問題です。ボルト、ねじ、ナット、ワッシャーなどが湿気、塩分、化学物質、または温度変化にさらされると、腐食によって強度が低下し、周囲の部品が損傷し、アセンブリ全体の耐用年数が短くなる可能性があります。

締結部品の腐食防止方法を理解することは、エンジニア、請負業者、保守担当者、購買担当者がより信頼性の高い締結ソリューションを選択する上で役立ちます。効果的な腐食防止は、締結部品の材質、表面仕上げ、作業環境、設置方法、および保守要件によって異なります。

なぜ留め具は腐食するのか？

腐食は、金属が酸素、水分、化学物質、または周囲の環境中のその他の要素と反応することによって発生します。炭素鋼製の留め具は、保護表面が損傷したり不十分になったりすると、一般的に錆びが発生します。

ステンレス鋼製の留め具は耐食性に優れていますが、完全に腐食しないわけではありません。塩分、酸、塩化物への曝露、汚染、不適切な取り付けなどにより、変色、腐食、表面劣化が生じる可能性があります。

ファスナーの腐食の一般的な原因は次のとおりです。

雨、湿気、そして溜まった水

海水と海岸の空気

工業用化学薬品および洗浄剤

相性の悪い金属同士の接触

傷や損傷のあるコーティング

ジョイント周辺に汚れや湿気が溜まる

不適切な材料選定

腐食防止方法を選択する前に、購入者は接続部の環境条件と予想される耐用年数を把握しておく必要があります。

適切な留め具材料を選択する

材料の選定は、腐食防止において最も重要なステップの一つである。

炭素鋼製のファスナーは強度が高く、入手しやすく、コスト効率にも優れています。ただし、屋外や湿気の多い場所での使用には、通常、保護コーティングが必要です。

ステンレス鋼製のファスナーは、食品加工、海洋、化学、建築、高湿度環境などで一般的に使用されています。ステンレス鋼のグレード304と316がよく使用され、316は一般的に沿岸部や塩化物濃度の高い環境においてより優れた耐性を示します。

真鍮、アルミニウム、チタンなどの他の材料は、特殊な用途に適している場合があります。チタンは優れた耐食性と軽量性を備えており、真鍮は電気、配管、装飾用途によく使用されます。

腐食への曝露、負荷要件、温度、適合性、およびプロジェクト予算に基づいて、適切な材料を選択する必要があります。

適切な表面仕上げを選択してください

表面処理は、締結具と環境との間にバリアを形成することで、基材金属を保護します。一般的な締結具の表面処理には、以下のようなものがあります。

亜鉛メッキ

溶融亜鉛めっき

亜鉛フレークコーティング

ニッケルメッキ

リン酸塩コーティング

黒色酸化処理

ステンレス鋼の不動態化

亜鉛めっきは経済的で、屋内やや湿度の高い環境に適しています。ただし、めっき層が比較的薄いため、屋外での長期使用には十分な保護性能が得られない場合があります。

溶融亜鉛めっきされたファスナーは、亜鉛層が非常に厚く、建設、公共施設、フェンス、太陽光発電架台、屋外の鉄骨構造物などに広く使用されています。

亜鉛フレークコーティングは、コーティングの厚さを制御できるため、自動車や産業用途でよく使用されます。また、不動態化処理は、ステンレス鋼製ファスナーの表面清浄度と耐食性を向上させる効果もあります。

ガルバニック腐食を防ぐ

水分が存在する環境で2種類の異なる金属が接触すると、ガルバニック腐食が発生することがあります。反応性の高い金属は、材料間の電位差によってより速く腐食する可能性があります。

この問題は、屋外や湿気の多い環境で、鋼鉄製の留め具をアルミニウム、銅、またはその他の異種金属と組み合わせて使用​​した場合によく見られます。

ガルバニック腐食を軽減するには：

互換性のあるファスナーおよび部品材料を選択してください

断熱ワッシャー、スリーブ、またはバリアを使用してください。

保護コーティング剤またはシーラントを塗布する

接続部は可能な限り乾燥した状態に保ってください。

相性の悪い金属同士の直接接触は避けてください。

材料の適合性は、腐食が発生した後ではなく、製品設計段階で検討されるべきである。

施工中はコーティングを保護してください。

耐腐食性コーティングは、施工中に損傷を受けると効果を失う可能性があります。衝撃工具、ソケットの滑り、不適切なレンチの使用、切断、研削などによって、コーティングの下の金属が露出してしまうことがあります。

取り付け作業者は、適切なサイズの工具を使用し、推奨される締め付け手順に従ってください。締め付けトルクが強すぎると、締結具の表面や周囲の接続部を損傷する可能性があるため、過度の締め付けは避けてください。

亜鉛メッキ層が損傷した場合、保護性能を回復するために、承認された補修用コーティングが必要となる場合があります。

湿気と汚染を減らす

適切な接合部の設計は、水、化学物質、汚れが締結具の周囲に溜まるのを防ぎ、腐食を軽減するのに役立ちます。

有用な設計および設置方法には以下が含まれます。

接続部周辺に排水設備を追加する

隙間や露出した継ぎ目を塞ぐ

水が溜まる場所を避ける

保護キャップまたはカバーを使用する

接合面を清潔に保つ

適切なシーラントまたは腐食防止剤を塗布する

ステンレス鋼製の留め具は、炭素鋼の研磨粉や汚染された工具から遠ざけて保管する必要があります。小さな鉄粉がステンレス鋼の表面に埋め込まれ、錆びの原因となることがあります。

留め具を定期的に点検する

屋外、海洋、化学薬品環境、または高湿度環境で使用される留め具は、保守プログラムの一環として点検する必要があります。

検査チームは以下の点を確認する必要があります。

錆びや変色

ピットと表面損傷

緩んだ留め具

ひび割れや剥がれのあるコーティング

関節周辺に湿気が溜まる

近隣の材料の腐食

損傷した締結部品は、腐食によってアセンブリの安全性や信頼性が損なわれる前に、清掃、再塗装、締め付け、または交換する必要があります。

締結部品の腐食を防ぐには、適切な材料選定、適切な表面処理、互換性のある金属の組み合わせ、丁寧な取り付け、そして定期的な点検といった要素を組み合わせる必要があります。購入者は、価格や外観だけで締結部品を選ぶのではなく、実際の使用環境を評価すべきです。

経験豊富なファスナーメーカーと協力することで、請負業者、販売代理店、OEMバイヤーは、建設、自動車、船舶、エネルギー、および特注産業用途に適した材料、コーティング、仕様を選択することができます。

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