【板金加工基礎】SPHCに種類があるの?SPHC-P?黒皮?なんぞや?

2022-03-04

こんにちはクロです。
私もお客様からたまに「SPHCって2種類おあるんですか?」と聞かれることがあります。黒皮と酸洗の違いご理解されていますか?
2種類の特徴・利用法!今日はそんなお話です。

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種類はいくつ?

SPHCは結論から言って、種類は2種類。SPHCとSPHC-Pです。
SPHCは以前もお話しした、熱間圧延で作られた製品で流通もよい製品です。このSPHCは表面に何も施さないと酸化被膜をまとっています。その酸化被膜で製品を切り分けているのです。

  • SPHC  酸化被膜付き 黒皮などとも呼ばれます
  • SPHC-P 酸化被膜を除去した製品 酸洗い後の材料です

※PはPickling ⇒ 酸洗 を表しています。

Point

酸化被膜とは

映像などで金属が真っ赤になった映像をご覧になったことはないでしょうか?
真っ赤に焼けた状態で鉄が空気に触れると、その部分に酸化鉄が発生します。
その酸化鉄を酸化被膜と呼んでいます。ライターでクリップとかを焙ってみてください酸化被膜が付きますよ。やけどにお気を付けください。

何故2種類の製品(規格)があるの?

酸化被膜は、SPHCを製造中に無条件でついてしまうものです。ということは!お気づきですね、SPHC-Pの方が単価は高いです。高い製品・安い製品どんな製品(規格)も存在する。

SPHC

メリット  錆びにくい・コストが安い
デメリット 塗装・メッキに前処理が必要
酸化被膜は、完ぺきではありませんが防錆効果があります。黒錆びとも呼ばれ材質の表面を保護し、材料としての長期保存も可能にしています。酸化被膜は生産工程上の産物のため、被膜の膜厚の管理が難しい問題もあります。実際の表面はツルツル・ピンホール(穴)が開いている・ひび割れているため、表面処理(メッキ・塗装)の食いつきが悪くなったり、精度の高い加工が難しくなるといわれています。
表面処理(塗装・メッキ)については、ショット処理か酸洗処理が必要になりコストを圧迫するかもしれません。仮に酸化被膜の上に表面処理(メッキ・塗装)を行うと食いつきが悪くなり表面処理の下層に錆が発生する可能性があります。

Point

表面処理(メッキ・塗装)の食いつきとは!
素材塗料・メッキの密着度を表します。食いつきが悪いとぺりぺり剥がれてしまいます。
塗料もメッキも紙にインクを垂らすように吸収されるわけでなく、表面で被膜を形成するので食いつきは非常に大事です。

Point

ショットブラスト処理
製品に細かい砂をぶつけて表面の汚れや被膜を除去する。板厚の薄い製品は変形の注意が必要。一定の小さな凸凹を作り表面処理の食いつきをよくするメリットもある。

SPHC-P(酸洗材とも呼ばれます)

メリット 脱脂後、すぐに表面処理(メッキ・塗装)が行える。
デメリット コストが高い そのままでは錆びやすい
加工性はSPHCより高く精度も出ます。(SPCC程ではないですが)酸洗処理をしているためその後の表面処理工程が楽になります。裏を返すと油膜はあるのですが、表面処理(メッキ・塗装)を行わないと簡単に錆びてしまいます。表面処理必須の材料というわけです。

Point

酸洗いとは
脱脂⇒洗い⇒酸洗⇒洗い⇒中和材⇒洗い⇒純水⇒乾燥 これだけの工程があります。
コストに負担がかかるのも納得です。
乾燥後、油膜処理を行って作られるのがSPHC-Pです。

工程の酸化被膜

SPHCであってもSPHC-Pであっても加工中に酸化被膜が出来てしまう場合もあります。溶接です。酸化被膜は、熱のかかる部分にできます。注意しなくてはいけないのは溶接です。あまり長い距離溶接すると、その部分に熱がこもってしまい酸化被膜ができてしまう可能性があります。通常は工場で除去していただけるのですが、除去も工程です。工程=コストですので、長距離の溶接は控えましょう。

使い方

先ずSPHCは、単純にSPHC-Pの材料です。SPHC-Pを作るのにSPHCが必要になります。
他、SPHC-Pは表面処理前提の材料となりますので様々な製品に使われます。建築・家電・精密機器などです。私の経験だと動きの速い製品に使われます。例えば本日・加工⇒明日・塗装のような製品です。逆に車のボディー部品のようにA工場⇒B工場⇒C工場⇒表面処理等のような製品はSPHCを利用して黒皮の防錆効果を最大限に生かしているようにも思えます。他は小規模のプラントだったりにも使われるようです。

まとめ

図面でのSPHCとSPHC-Pについて材質として指示する必要はないと思っています。工場側で対応可能だと思ってください。SPHCに表面処理の場合、ショット・酸洗処理を行ってから表面処理をしてもらえるかの確認だけできれば問題ないでしょう。

仮に「SPHC-P」の指示を出した場合を考えてみましょう。考えられる道筋は…

  • SPHCしか使わないない工場    少量仕入れで高いコストになる
  • SPHC-Pしか使わない工場     問題なし
  • 両方使っている工場        問題なし

各工場には得意な材料・材質があることも覚えておきましょう。

熱間圧延鋼板 SPHCの家系図 兄弟に末尾・D・E・F

コスト管理図面,材質

Posted by クロ