パーカライジング
パーカライジングとは、鉄鋼材料の表面にリン酸塩の結晶被膜を形成させる化成処理の一種であり、防錆性と潤滑性の付与を目的として工業的に広く用いられる表面処理技術である。名称は開発元である米国パーカー・ラストプルーフ社の商標に由来し、当初は銃器部品の防錆処理として実用化された経緯を持つ。皮膜自体は多孔質であるため、防錆油を含浸させて初めて十分な耐食性を発揮する点に特徴がある。今日では自動車部品や工具、締結部品など幅広い産業分野で採用される標準的な処理として定着しており、比較的低コストで導入できることから中小規模の加工工場でも普及が進んでいる。
処理の原理
処理の原理は、リン酸と第一鉄塩、マンガン塩、亜鉛塩などを含む酸性溶液に部品を浸漬し、鋼表面をわずかに溶解させながら、水に難溶なリン酸塩結晶を核生成・成長させる点にある。反応初期には表面の鉄が溶液中の酸に溶け出して局所的にpHが上昇し、その部分に難溶性のリン酸鉄が析出して結晶核となる。核の周囲でさらに結晶が成長を続けることで、母材表面全体を覆う多孔質かつ密着性の高い結晶層が完成する。この結晶層は微細な孔を無数に持つため、防錆油や潤滑油を保持しやすく、単独の被膜以上の防錆効果と摺動特性を発揮する仕組みとなっている。
処理の種類
パーカライジングは主成分により大別され、それぞれ結晶の粗さや用途が異なる。マンガン系は結晶が粗く油保持性に優れるため、摺動部品の潤滑向上に適する。亜鉛系は結晶が微細で薄く仕上がるため、塗装の種類を問わず塗膜の下地として利用されることが多い。鉄系はさらに薄く経済的な処理として、塗装前の一次防錆や簡易的な用途に選ばれる場合がある。冷間鍛造で用いるダイと素材との摩擦を抑える潤滑膜の担持体としても機能し、伸線や深絞りなど塑性加工の前処理にも応用される点は、他の化成処理にはあまり見られない特徴といえる。
| 種類 | 結晶の性質 | 主な用途 |
|---|---|---|
| マンガン系 | 粗く厚い結晶 | 銃器部品、摺動部品の潤滑 |
| 亜鉛系 | 微細で薄い結晶 | 塗装下地、一般防錆 |
| 鉄系 | 極めて薄い結晶 | 簡易防錆、塗装前処理 |
処理工程
処理工程は、脱脂・酸洗による前処理、水洗、パーカライジング浴への浸漬、水洗、乾燥、防錆油の塗布という順序で進められる。熱処理を終えた鋼材は焼き戻しを経てから本処理へ送られることが多く、内部応力を除去した状態で被膜を形成することで寸法変化やはく離のリスクを抑える。浴温はおおむね80〜98℃程度、浸漬時間は数分から十数分の範囲で調整され、遊離酸と全酸の比率は皮膜
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