【Lechler / レヒラー】
コスト削減のための最適な前処理方法
金属製の部品やコンポーネントを含む製品を専門とする企業では、粉体塗装の工程に入る前に部品を洗浄することが要求されます。
粉体塗装は、耐腐食性、耐摩耗性、耐久性、外観の美しさを実現するために金属に施される乾燥したコーティングです。
粉体塗料を金属表面にうまく付着させるために、金属表面の前処理が必要です。
前処理は、金属の特性を向上させ、粉体塗料を金属に確実に付着させるために、金属の表面化学組成を変化させることを含みます。

前処理アプリケーション
金属は通常、その種類に応じて特定の洗浄と前処理が行われます。
特殊な前処理では、金属の表面特性を考慮します。
金属の表面特性は、粉体塗装が付着しにくいほど強い場合もあれば、化学物質が変化して金属を弱める悪い特性を持つ場合もあります。
処理にはいくつかの段階があります。金属はブラスト工程を経て、以前のコーティングを除去し、粗い溶接部、レーザースケール、錆、金属スケールを除去することができます。
このプロセスでは、表面の多くを洗浄し、表面の欠陥を取り除くことができますが、油、グリース、その他の汚染物質を取り除くことはできません。
ブラストによって、洗浄後の表面が粉体塗装を受け入れやすい状態になります。

次に、金属を洗浄する段階があります。洗浄装置には、スプレー噴射洗浄に使用するトング型ノズルやフラットノズル、浸漬槽、蒸気洗浄装置など、工程に応じたものが使用されます。
洗浄工程の種類としては、浸漬洗浄、加圧洗浄、超音波洗浄、水系洗浄、蒸気脱脂洗浄などがある。油分やワックスを除去する場合は、温水、洗剤、蒸気洗浄を使用することがあります。

洗浄された金属は粉体塗料を受け入れることができますが、耐候性に欠けたり、メーカーが金属部品や製品に求める十分な性能を発揮できない場合があります。
洗浄後、前処理を開始します。粉体塗装のための最初の下準備の後、前処理方法には3つの様々な工程があります。

エッチング：
酸を主成分とする化学薬品を使用するエッチング方法です。表面が滑らかな金属や、粉体塗装が付着しにくい金属によく使われます。
リン酸塩処理：
リン酸塩を使用した化成処理で、耐食性と粉体塗料の付着性を向上させることができます。
非リン酸塩処理：
非リン酸塩処理は、エッチング処理と低固形分のアクリルシーラーの組み合わせで行われます。

このプロセスは通常、1～3ステップのスプレーシステムを使用します。
前処理を施した後、金属は水洗されます。水洗工程は、表面から未反応の化学物質を除去するために行われます。
エレクトロコートでは、脱イオン水や逆浸透膜を使用することができます。
それ以外の場合は、ドライインプレイス洗浄が使用されます。
また、湿度や水分に対する表面の耐性を高めるために、金属に後処理を施すこともあります。
この処理には、3価クロム処理、非クロム処理、ドライインプレースポリマー処理があります。

アルミニウムの前処理
アルミニウムの場合、前処理を行うことで粉体塗装のための滑らかな表面を作ることができます。
アルミニウムの表面には、天然の酸化アルミニウム膜があります。
この皮膜を改質または置換して、凝集処理を確実に行う必要があります。
前処理を行う前に、酸電解洗浄、酸スプレーまたは浸漬、アルカリ浸漬またはスプレーの3種類の洗浄方法が行われることがあります。

前処理方法は、電解処理と化学処理からなる場合がある。
化学的前処理法は、化成処理と呼ばれ、両面にローラーを使用して塗布されるため、無洗浄のクロム薬品を利用することができます。その後、熱風乾燥機・オーブンを通過させます。電解前処理は、2つのセルと電極に高温の電解液を使用します。
アルミニウムが電極を通過する際に、電解液（一部硫酸）を陽極酸化し、酸化アルミニウムの皮膜を改質するのです。
その後、アルミニウムは乾燥し、粉体塗装が行われます。

ステンレス鋼の前処理
ステンレス鋼は、その不活性な性質から、薬品や改質剤に耐性があり、前処理が困難な場合があります。
酸浴を用いたエッチング前処理がその一例です。
酸を用いた前処理の種類としては、硝酸と弗酸を併用したものがあります。
この工程は酸洗とも呼ばれます。

用途によっては、サンドブラストで表面を粗面化し、処理方法を工夫することもあります。
大きなサイズの部品には高圧洗浄機を、小さな部品にはキャビネットを使用します。
どの方法を選択するにしても、トップコートを塗る前にウォッシュプライマーを塗布することがあります。
ウォッシュプライマーは、リン酸と無機フィラーのキャリアミックスを使って表面をエッチングするものです。

スチールの前処理
鋼材の前処理は、最終的な使用方法によって異なります。
用途によっては、アルカリ溶液を浸漬槽やノズルから噴霧して処理することもあります。
その後、アルカリ溶液は洗い流されます。
粉体塗装の密着性を高めるためにもう一段階の処理が必要な場合は、リン酸鉄またはリン酸亜鉛を使った化成処理になります。
部品や製品が環境下で使用され、環境に関する規則や規制がある場合は、非リン系の前処理が行われます。
その後、部品を洗い流します。

前処理剤
粉体塗装の前処理を行う場合、使用する化学物質の種類によって、金属に必要なシステムが決定されます。
これらのシステムは、粉体塗装を受け入れるために金属の表面をどの程度修正する必要があるかによって、1つのプロセス段階または複数の段階を含む場合があります。
前処理剤には、リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸ジルコニウムなどがあります。

リン酸亜鉛：
リン酸亜鉛は、浸漬型またはスプレー型のプロセスで塗布されます。
金属は何度も洗浄されます。
その後、チタン酸の活性洗浄を行います。
金属は、金属イオンを含むリン酸亜鉛浴に浸漬されます。
シーラント洗浄と脱イオン洗浄で工程を終了します。リン酸亜鉛は耐食性に優れているため、金属が腐食性の環境にさらされる場合によく使用されます。

リン酸鉄：
リン酸鉄の前処理システムは、2段階から6段階まであります。
金属は様々な洗浄工程を経てから水洗工程に移り、その後、スプレーまたは浸漬によるリン酸鉄の塗布が行われることがあります。
リン酸鉄はそれ自体、粉体塗装の密着性に優れていますが、耐食性はリン酸亜鉛ほどではありません。
処理後のリンスでは、クロムまたは非クロムを使用して金属表面の耐食性をさらに向上させます。
その後、脱イオンリンス処理を行います。

非リン酸ジルコニウム：
非リン酸ジルコニウムシステムは、低固形分のアクリルシーラーにフッ化ジルコニウムを配合したシステムです。
このプロセスには、1～3ステップのスプレーシステムが使用されます。
これらの薬品に加え、活性化剤とシーラントリンスも使用されます。

レヒラー前処理用ノズル
洗浄、前処理用薬品の塗布、スプレー洗浄には、スプレーを目的の場所に向け、均一なコーティングを実現するために、汎用性と耐久性のあるノズルが必要です。
レヒラーでは、ウォータージェット洗浄用のノズル、沈殿物を除去するエダクターノズル、リンスゾーン用の多段ノズルをご用意しています。
詳しくは、弊社までお問い合わせください。