亜鉛メッキの厚みを測定する

この記事では、亜鉛メッキ産業におけるデフェルスコ膜厚計の使用について詳しく説明します。さまざまな種類のハンドヘルドゲージ、測定プロセス、いくつかの注意事項、そしてこのアプリケーションに関する最も一般的な質問に対するQ&Aセクションについて説明しています。

鉄を腐食から守る

鉄は、電解液が鉄の表面の陽極と陰極を結ぶと腐食する。腐食セルが形成されると、錆と呼ばれる薄汚れた酸化鉄が発生する。

錆びないようにするには、何かで腐食細胞の生成を防がなければならない。鉄の腐食を防ぐ方法としては、次の2つが一般的である。

1. カソード保護（犠牲陽極の使用による）。
2. 塗装などの保護膜など、電解液が鋼材に接触するのを遮断するバリアーを作ること。

亜鉛めっきは、加工された鋼鉄部品の表面に亜鉛の犠牲陽極層を形成し、腐食防止を行うプロセスです。この工程の最終段階は、検査である。

• 亜鉛メッキの厚み
• 外観
• 亜鉛の鋼鉄基板への付着
• 亜鉛めっきの膜厚の均一性

亜鉛メッキの膜厚は、直接的に関係します。

• 耐用年数
• 腐食防止量
• 品質

亜鉛めっきのコーティングが厚いほど、コーティングされた部品の耐用年数は長くなります。従って、亜鉛めっきの膜厚検査は、亜鉛めっきの品質を決定する上で最も重要なステップとなります。

亜鉛メッキの厚みの測り方

試験品の大きさ、形状、個数によって、適切な試験方法が決定されます。指定された試験方法は、破壊的なものと非破壊的なものに分類される。

亜鉛メッキの厚さの測定方法は4つあります。

1. 磁気式膜厚計
2. 剥離・計量
3. 亜鉛メッキ前後の部品の重量測定
4. 光学顕微鏡検査(ASTM B487)

亜鉛メッキの厚みを測定する最も実用的な方法は、磁気の原理を利用した非破壊式で塗膜の厚みを決定する方法です。この検査は

• 非破壊
• 簡単、速い、安い
• ASTM D7091、CSA G 164-M、ISO 2808を含む国際規格に準拠。

磁気厚さ測定は非破壊であるため、亜鉛メッキの膜厚を評価する最も一般的な方法です。

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磁気原理式亜鉛メッキ厚さ計

磁気の原理で作動する膜厚計は、鉄の金属に塗布された非磁性膜を測定するために設計されています。最も一般的な磁気方式の膜厚計は、次の2つのカテゴリに分類されます。

磁性亜鉛メッキゲージの種類を比較する

1.機械式亜鉛メッキ厚さ計

• 鉄から磁石を引き離すのに必要な強さを測定します。亜鉛が厚いほど吸引力が弱くなる。
• キャリブレーション調整不要
• シンプルで頑丈

2.電子式亜鉛メッキ膜厚計

• 電子回路を用いて磁束密度の変化を測定する。
• クリアなデジタル表示
• 多彩な専用プローブスタイル
• 多くは内蔵メモリーを提供
• 基板条件に合わせた調整が可能

磁気溶融亜鉛メッキ厚さ計の特徴

シャープペンスタイル

• キャリブレーション調整不要
• 超小型の独自マグネットでピンポイントに設置可能
• 狭い場所、高温の場所、アクセスが困難な場所での測定に最適です。
• 精度±10

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メカニカルダイヤル式

• キャリブレーション調整不要
• シンプル、丈夫、万人受けする
• バッテリー/電子機器なし
• GO/NO-GOボタンのプリセットで迅速な測定が可能
• 精度±5

電子

• 高速かつシンプルな操作性
• 精度を上げるための手動校正が可能
• 見やすいデジタル表示
• 汎用性 - さまざまな内蔵プローブまたはケーブル付きプローブを選択可能
• 接続オプション - ダイレクトプリント、USB、WiFi、Bluetooth
• 統計機能 - 平均値、最小値/最大値
• 測定データを報告するための強力なソフトウェア
• 内蔵メモリー
• 精度±1

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亜鉛メッキの厚みの測り方

注意事項

• ゲージメーカーの指示に従う
• 参照標準を使用して定期的にゲージの精度を検証する
• 試験面に汚れ、グリース、酸化物、腐食生成物がないことを確認する。
• 測定ポイントは、コーティングの明らかなピークや不規則性を避けるように選択する必要があります。
• 真の平均膜厚を得るためには、十分な回数の読み取りを行う必要があります。

機械式膜厚計を使用する場合は、以下の手順で行ってください。

1. 基材条件（質量、金属組織、粗さ、温度、曲率など）の影響を補正するために、コーティングされていない基材/部品を複数のスポットで測定し、代表的な平均値を得ます。この平均値を「ベースメタルリード」または「BMR」と呼びます。
2. 関連する手順またはstandard で必要な数のスポットで亜鉛の厚さを測定します。
3. ゲージの読みからベースメタルの読み（BMR）を引いて、亜鉛メッキの厚さを求めます。

電子式膜厚計を使用する場合は、以下の手順で行ってください。

1. 基板条件（質量、金属、粗さ、温度、曲率を含む）の影響を補正するために、コーティングされていない基板/部品でゼロを確認し、必要に応じて調整してください。
2. 非塗装基板に置いたシムを測定し、精度を確認する。
3. 亜鉛メッキの部分を測定します。膜厚計の読みは、適用された亜鉛めっきの厚さを示します。

二重コーティングシステムの測定

二重塗装システムは、2つの腐食防止システムを組み合わせて使用します。通常、亜鉛めっき鋼板（溶融亜鉛めっき、電気めっき、亜鉛スプレーめっき）の上に塗装または粉体塗装を施します。二重被覆システムによる腐食保護は、どちらの保護システムも単独で使用するよりも優れています。

デフェルスコのPosiTector 6000 FNDS膜厚計は、二重塗装システムの塗装層と亜鉛メッキ層のそれぞれの厚さを非破壊で一度の読み取りで測定します。

詳しくは、Duplex Coating System Thickness Measurementのアプリケーションノートをご覧ください。

亜鉛メッキ膜の厚み換算表

磁性膜厚計の測定値は、塗膜の重量ではなく、直線距離の単位で表示されます。しかし、ゲージの読み取り値は塗膜の重量に簡単に変換することができます。

前掲のチャートは、以下の文章で特徴づけられています。

から変換すること。 | に変換します。 | 乗算する。

- oz./ft2｜ミル｜1.684

- oz./ft2｜ミクロン｜42.78

- oz./ft2｜gm/m2｜305.15

- ミル｜ミクロン｜25.4

- ミル｜gm/m2｜181.18

- ミル｜オンス/フィート2｜0.5938

- ミクロン｜gm/m2｜7.133

- ミクロン｜オンス／フィート2｜0.023375

- ミクロン｜ミル｜0.03937

- gm/m2｜oz./ft2｜0.03277

- gm/m2 ｜mils ｜0.005519

- gm/m2｜ミクロン｜0.14019

変換例

例A: PosiTector 6000 Fゲージを使用して亜鉛メッキを施したスチールコイルを測定し、片側の厚みが「0.35 mils」と表示されたとします。これは、以下の方法で簡単にoz/ft²に換算することができます。

1. パネルの両面を考慮し、ゲージの読み0.35milsを2倍する（0.70mils）。
2. 0.70に係数0.5938を掛け、オンス/フィート²に換算 (0.4157 oz/ft²)
3. 0.4157オンス/フィート²の亜鉛メッキはG40重量を示す（ASTM A653による両面の合計で最小平均0.40オンス/フィート²）。

例B:あるいは、亜鉛メッキ鋼板が特定のコーティング重量を満たしていることを迅速に確認することもできます。ASTM A653によると、G90コーティングの指定は、鋼板の両面の亜鉛の重量が0.90オンス/ft²であることを意味します。

しかし、磁気厚さ計は片面しか測定しません。そのため

0.45オンス/フィート² x 1.684 = 0.76ミル/サイド、または0.45オンス/フィート² x 42.78 = 19 ミクロン/サイド

例C．ミクロン単位で表示された結果からグラム/m²を計算するには、まずゲージの読み（または一連の読み の平均）に係数2をかけ、次にその結果に7.133をかけます。最終的な計算結果は、コーティングされた部品の両面のコーティング重量を示します。

Q&A

Q：同じゲージ値が2度出ないのはなぜですか？

A:亜鉛メッキの表面は滑らかに見えますが、亜鉛と鋼鉄の両方に微細な表面粗さが存在します。したがって、ASTM A123に従って一連の測定値を平均化することで、コーティングの厚さを最もよく表すことができます。

Q: 磁性膜厚計で膜厚を測定することはできますか？

A:磁性膜厚計の測定値は、塗膜の重量ではなく、直線距離の単位で表示されます。しかし、変換表や乗算器を使用することで、簡単に塗膜の重量に変換することができます。

Q: G90亜鉛メッキの膜厚計は何を表示するのですか？

A: ASTM A653によると、G90コーティングの指定は、鋼板の両面の亜鉛の重量が0.90 oz./ft2であることを意味します。

磁気式シックネスゲージは片面しか測定できません。

そのため

• 0.45オンス/フィート2 x 1.684 = 0.76 mils/面
• 0.45オンス/フィート2×42.78＝19ミクロン/面

ASTM規格

ASTM A123 Standard 鉄鋼製品の亜鉛（溶融亜鉛メッキ）コーティングに関する仕様書からの抜粋。

• 試料の膜厚は、広く分散した点での最低5回の読み取りの平均値とする。
• この平均値は、該当する仕様書に記載されている値よりも1つ以上低い膜厚等級でなければならない。
• 厚さはコーティングのグレードにより、1.4～3.9 mil (35～100 µm)の間である必要があります。

ASTM A123/A123M-Standard 鉄鋼製品の亜鉛（溶融亜鉛めっき）コーティングの仕様

ASTM E376-Standard 磁場法または渦電流（電磁）試験法による膜厚測定の実施法

ASTM A153/A153M-Standard 鉄及び鋼鉄製金物への亜鉛コーティング（溶融）仕様

ASTM A653/A653M-Standard 溶融亜鉛メッキまたは亜鉛-鉄合金メッキを施した鋼板の仕様。

ASTM A767/A767M-Standard コンクリート補強用亜鉛メッキ鉄筋の規格

ASTM D7091-Standard 非磁性塗膜の乾燥膜厚の非破壊測定に関する実施基準