亜鉛めっき鉄線とは
亜鉛めっき鉄線とは、伸線加工した軟鋼線材等に亜鉛めっきでコーティングを行った鉄線です。
亜鉛皮膜の防食効果により、高い耐食性が期待できます。 日本の国家規格であるJIS G 3547上にて、「亜鉛めっき鉄線 (S) 」と「亜鉛めっき鉄線 (H) 」の2種類が規定されており、それぞれSWMGSとSWMGHという記号がつけられています。
2種の違いは加工方法にあり、その特性も細分化され、用途によって選択が可能です。 SWMGSは1種～7種、SWMGHは1種～4種の計11種類が規定されてます。
亜鉛めっき鉄線の使用用途
より高耐食な金属では他にステンレスが挙げられますが、コストと耐食性のバランスを考慮し、亜鉛めっき鉄線が選択されるケースが多いです。
亜鉛めっき鉄線は、身近なところではフェンスの金網 (メッシュやひし形) や自動車の点火プラグのパッキン材・ホースクリップ、ワイヤーブラシなどの道具にも使われています。土木建築関連では、崖での落石防止用の網や鉄筋コンクリート内に張り巡らされている鉄筋の結束線のほか、有刺鉄線などにも使用されています。
その他、電線ケーブルを支える補助ワイヤーや海底電力ケーブルなどの電気分野、農業、漁業の分野で使われる資材も使用用途の1つです。亜鉛めっき鉄線は「引張強さ」といった機械的性質や線径の許容差、亜鉛付着量、巻付性など、細かくJISで規定されています。さまざまな産業や一般生活において、用途に応じた仕様選択が可能で汎用性に富みます。
亜鉛めっき鉄線の特徴
1. 亜鉛めっき鉄線 (S) (JIS記号: SWMGS)
亜鉛めっき鉄線 (S) は、まず軟鋼線素材に冷間加工を行います。その後に焼きなまし (熱処理) をかけ、亜鉛めっき処理へと進みます。焼きなまし工程により、線にやわらかさが生まれ加工性が向上しますが、強度面は下がります。
1種～7種は亜鉛めっきの膜厚差によって分類され、厚膜ほど耐食性に優れるという意味合いです。例えば、亜鉛めっき鉄線 (S) の7種と呼ばれる「SWMGS-7」では、線径2.60〜6.00mmで、めっき付着量が400g/m2以上です。
2. 亜鉛めっき鉄線 (H) (JIS記号: SWMGH)
亜鉛めっき鉄線 (H) は、冷間加工後に焼きなまし処理を行わず、そのまま亜鉛めっき処理を行う工程です。やわらかさは劣りますが、優れた強度を発揮します。亜鉛めっき鉄線 (S) と同じく、亜鉛めっきの膜厚で1種～4種に分類されています。
例えば、亜鉛めっき鉄線 (H) の4種となる「SWMGH-4」は、線径が4.00~8.00mmで、めっき付着量が245g/m2以上です。
亜鉛めっき鉄線のその他情報
1. 亜鉛めっき工法の種類
溶融亜鉛めっき工法
溶融亜鉛めっきとは、素材を溶解した450℃程度の亜鉛浴に浸漬し、表面に亜鉛皮膜を析出させる工法です。その後工程にて、温水で冷却を行い皮膜を安定させます。
亜鉛皮膜と鉄素地との間にできた「合金層」により、亜鉛と鉄素地が強く結合しているため、長い年月を経てもめっき皮膜は剥がれずに高い密着性を実現できる点が特徴です。
電気亜鉛めっき工法
電気亜鉛めっきとは、通電による還元反応で鉄素材に亜鉛皮膜を析出させる工法です。溶融亜鉛めっき工法より薄膜化が可能であり均一に析出するため、精度を求められる製品処理に適しています。
薄膜ゆえにクロムの防錆皮膜を生成するクロメート処理が必要ですが、その後の加工において優位性があります。
2. 耐食のメカニズム
保護皮膜作用
保護皮膜作用とは、亜鉛めっきの皮膜表面が酸素や二酸化炭素と反応し、酸化皮膜が生成する現象です。この皮膜は緻密な結晶構造を持っており、酸素や水分を通しにくい安定した性質にて腐食速度を遅らせる事が可能です。
水中や土中といった環境でも維持されますが、強酸性や強アルカリ等の物質が付着すると、酸化皮膜”が破壊され保護皮膜作用が失われます。
犠牲防食作用
犠牲防食作用とは、亜鉛めっき皮膜に傷が付き、素地である鉄が露出しても、周囲の亜鉛成分が陽極となり優先的に溶解する現象です。これにより鉄の腐食を防いでおり、電気化学的に素地を保護することが可能です。