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(有)加賀スプリング製作所

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(有)加賀スプリング製作所

 平成15年にホームページを開設し、情報公開型企業を実践していく上で、積極的にインターネットを使い 情報を公開して行き、その一環としてのツールがばねの特性計算」をどなたでもご利用できるようにしています。
圧縮バネ、引張ばね、ねじりコイルバネ、板バネは勿論オイル・シール用スプリング,構造物強化ばね、耐熱用スプリング(インコネル)、耐食用スプリング(バネ用チタン材)等、あらゆる分野で当社のバネが採用されています。
創業52年、お客様の視点でバネ作りです。一個からでも企画、設計、見積、製作します。

ホームページ:http://www.kagaspring.com/


 タグ:圧縮バネ 引張バネ ねじりばね 耐食バネ 耐熱バネ

バネの不動態化処理

2010/07/09 15:00
投稿者: nozaki カテゴリ:防錆処理
 不働態処理済みバネ不動態とは金属の表面に酸化した皮膜ができ、内部を酸による腐食から保護する状態のことで、非常に酸化力の強い酸にさらされた金属表面に不動態ができる場合があります。
酸化膜が形成されていれば不動態と呼ばれており、ステンレス鋼の表面に形成される酸化皮膜もこの不動態化皮膜に当たります、ステンレス鋼の耐食性はこの皮膜に起因します。
ステンレス鋼は本来、空気に触れることにより、ステンレス鋼自体が不動態化皮膜を生成していますが、二次加工、溶接などで局部的に強固な皮膜が失われるともあります。
このような場合には最終工程で不動態化処理を施し、強制的に均一で強固な皮膜を形成させて腐食の防止に役立てている。

ステンレスバネへの具体的な不動態化処理方法は「硝酸、その他強力な酸化剤を含む溶液への浸漬」が多く取られている方法です。
 

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化成処理

2010/07/07 11:00
投稿者: nozaki カテゴリ:防錆処理
黒染め処理済みバネ ばねの防錆処理の方法の一つとして化成処理があります。これはばねの表面を化学薬品で処理して化学変化を起こさせ、結果として表面に生成した被膜を防錆の手段に用いるものである。めっきなどでは、極板に相対した方向ではスムーズに電着が起こるが、極板と反対側は電着が生じにくいですが。化成処理においては、化学薬品に浸漬して処理するので満遍なく防錆被膜を得ることができる利点があります。ばねに用いられる化成被膜の生成法としては、黒染めと呼ばれる酸化鉄化成処理とパーカライジングと呼ばれるりん酸塩化成処理とが一般的です。
 

黒染め
黒染め又は、アルカリ着色法という名称で一般に知られています。この酸化鉄化成処理は防錆対策と同時に黒うるしのような色相と光沢を備えているので、美装化の手段としても良く使われています。苛性ソーダの水溶液の中に酸化剤を混ぜ、約140℃で煮沸して鉄の素地表面に生成する化成被膜は、正しくは四三酸化鉄(Fe304)で厚さは大体1~3μmと薄く、ピンホールがあるので、よく水洗いした後、塗油して用いることが必要である。塗油しない時は防錆効果がほとんど期待できないので注意が必要です。
 
パーカライジング
パーカ処理、パーカライジングと呼ばれているりん酸塩被膜処理は、鉄鋼の表面にりん酸塩の金属被膜を生成させ、この被膜によって防錆効果を生み出します。りん酸塩を含む薬品を水に適当な割合で浴剤として、適度な温度(90℃前後)で煮沸し一定の時間処理することによって、りん酸塩の化合物が結晶となって鉄鋼の表面に生成され防食被膜となります。りん酸塩の被膜は海綿のように多孔質であるので、指定された防錆油を浸透させると防錆効果は向上する。また塗装下地として用いると、塗膜の密着性が向上します。りん酸塩被膜処理の種類には、マンガン系、亜鉛系があり、マンガン系の中には防錆用だけでなく、耐摩耗性を上げるためのものもああります。薬品の種類、処理温度や時間などの条件によって2~33μm程度の被膜が生成することもできます。
 

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ばねの亜鉛メッキ後のクロメート処理について

2010/07/06 12:00
投稿者: nozaki カテゴリ:防錆処理
 亜鉛めっきはめっきのままでは光沢や防錆効果に乏しいため、重クロム酸と硫酸の混合液に数秒~10秒浸漬することにより、めっき表面にクロム酸の被膜を生成させて耐食性を増加させるクロメート処理をするが通常です。
 
クロメート処理被膜は、含水性のため熱に弱く、120~150℃で被膜は結晶水を失って破壊されるので、ベーキングを行うときは、ベーキング後にクロメート処理をする事が必要とされています。
クロメート処理には光沢クロメート(ユニクロ)と有色クロメートが有ります。

光沢クロメート(ユニクロ)
光沢クロメート

有色クロメート
有色クロメート
 
 
クロメート液には、クロム公害の元凶といわれる6価クロムが含有されており、廃液処理には充分注意が必要である。現在、この有害物質である6価クロムを規制する対策が急がれており、3価クロメートに移行している。また、現在のところクロメート処理に代わる亜鉛めっきの耐食性強化法は他にないのが実情です。

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バネの防錆処理:電気亜鉛メッキ

2010/07/05 15:00
投稿者: nozaki カテゴリ:防錆処理
 電気亜鉛メッキの原理電気亜鉛メッキの原理図は左図のようになります。メッキ浴槽に亜鉛電極板を+(陽)極として吊るし、その電極板は、純度の高い亜鉛を板状にしたものです。-(陰)極にはメッキを施工されるばね(酸洗い等で表面を洗浄して吊るす)そして適当な電流(直流)を両極間に流すと-(陰)極のばねの表面に小さな泡(水素)が出始め、亜鉛がばねに電着する。

これは、めっき液に溶解された塩化亜鉛、つまり塩化亜鉛浴は、亜鉛の+(陽)イオンと塩素(陰)イオンに分かれ、+(陽)の亜鉛イオンが-(陰)極に電着する。「このとき、液中の亜鉛イオンが減少した分だけ+(陽)極の亜鉛が液中に溶け込んで亜鉛の+(陽)イオンとなって、補給の役目をすることになります。この時、電流が大きすぎたり液温が高すぎたりすると、ばねの表面に電着する亜鉛粒子の租さが粗大となり、良いメッキができないのでこれらの管理が重要です。

バレルめっき方法実際に小物のバネをメッキするときは左図のバレルの中に一定量のバネを入れて回転させながらメッキをする方法が取られることが多いです。これをバレルメッキと呼ばれています。


 

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バネのメッキ

2010/07/03 15:00
投稿者: nozaki カテゴリ:防錆処理
 金メッキ済み圧縮バネばねにするめっきは、主として小物ばねに限られており、鋼製ばねの耐食性を目的としためっきは以前より亜鉛めっきが多く採用れていています。鉄素地に施された亜鉛めっきは、亜鉛の犠牲陽極作用(亜鉛がアノードとなり、Zn→Zn+++2eの反応で溶解し、鉄に電子を供給して鉄の溶解を防ぐ)により鉄鋼製品に対する防錆力が大きいため、幅広く利用されています。
めっきは、単に防食だけでなく、装飾用として、たとえばオートバイのフォークでは、バネにクロムめっきを施工したり、導電性を高めるために電池押えばねに銅めっきやニッケルめっきを施したり
はんだ付けを要する薄板ばねに銀めっきや、半田めっき、錫めっきをすることもあります。
 
接点に使われるばねに金めっき加工するなど、ばねの用途に応じてめっきの種類も多いのが実情です。めっきの中で、小物ばねに用いられるものは、亜鉛めっきが一番多く亜鉛めっき方法には、電気亜鉛めっき、溶融亜鉛めっき、衝撃亜鉛めっき等があります、ばねの場合には、特殊な場合を除いては、電気亜鉛めっきが主として用いられています。

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塗装系亜鉛フレークコーティング

2010/07/02 15:00
投稿者: nozaki カテゴリ:防錆処理
 ジオメット処理済バネ塗装系亜鉛フレークコーティングは、商品名ダクロタイズドと呼ばれています、米国ダイヤモンドシャムロック社の開発した低温焼付塗装の一種のことです。この処理(以下ダクロ処理)は6価クロム化合物で結合した塩で高い耐食性を有する銀白色の被膜を形成し、電解反応の工程がないため、水素脆化の危険がない等の特徴がある。このため、自動車部品としてのばねにはかなり普及しているようですが、めっきに比べコスト高になります。
 
最近では亜鉛メッキ後のクロメート処理やダクロ処理で生成する6価クロム化合物の環境問題がクローズアップされ、6価クロムフリーのジオメット(株式会社日本ダクロシャムロック)、プログレート(株式会社椿本チエイン)、ドルフレーク(アイシン化工株式会社)などが開発されています。
 
ダクロ処理工程は、バスケット方式とハンガー方式があり、小物ばねは前者で行われており、これの工程は、被処理物の洗浄錆落とし後、バスケットに入れてダクロディップに浸漬塗装した後遠心振切りを行って余滴を除去したのち、金属表面温度を260~330℃に加熱して焼付けを行う。通常はこの作業を2回繰返すことによって素地への付着ムラを無くす方法を取られています。
 

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バネの塗装について

2010/07/01 15:00
投稿者: nozaki カテゴリ:防錆処理
カチオン電着塗装 ばねの表面に塗膜を形成させる操作を塗装と呼びます。
塗膜の厚さは1回塗りで数μmから数10μm程度で数回重ねた塗膜層でも、
100~数100μm程度ですが、近年は、防食の優れた高性能合成樹脂塗料の開発が進み防食と、
外観の良さから小物ばねに多く採用されるようになってきています。

ばねに用いる塗装の塗膜条件は、容易にはがれず、適度な硬さと伸び、弾性を持っていて、
少々の外力が加わっても変形したりせず、
外部(水、油など)からの付着物により、色、つや、強度の劣化が無いことです。
 
塗装作業の主な対象製品は、自動車用懸架ばねなど、使用環境から防食対策が必要なばねが対象となり
内装用ファスナばねなどは塗装が行われないのが通常です。
また密着コイルばねの場合も、膜厚の均一性を欠きばね特性を変化させたり、コイル密着部に膜厚形成がないことにより防食性を著しく低下ささせるためあまり用いられない。

塗装作業の工程は、前処理→塗装→乾燥の3工程からなります。

塗装には塗料の状態により、液体塗装、粉体塗装に分類されます。
 
液体塗装
 
1、はけ塗り:どこでも施工できるが、生産性は低く防食効果も低い、防錆よりも識別に使われる。
 
2、浸漬塗装:バネを直接塗料槽に浸漬する方法で、塗料粘度、処理量、振切り条件等を個別に管理する必要があり、1回の浸漬で得られる膜厚は10μm以下です。
 
3、スプレー塗装:エアースプレー方式が代表的で、塗料を霧状にしてばねに吹き付け、仕上がりは良好ですが、1回に塗装できる膜厚は15μm以下です。
 
4、電着塗装:水溶性にした塗料の中にばねを浸漬させ、補助電極とばねの間に直流電流を流すとイオン化した塗料はばねに塗膜を形成する。均一な膜厚が得られ、塗り残しがないが水素脆性が発生する。電着塗装はアニオン塗装とカチオン塗装に分けられます。
 
5、静電塗装:塗料を微粒化し、高圧静電場で塗料粒子を負に帯電させ、ばねをアースにしておくことで、静電引力によりばねに吸着する方法です。

粉体塗装

静電塗装の原理でプラスチックの粉体をばねに付着させ、粉体を加熱溶融して被膜をつくる塗装方法を粉体塗装と言います。粉体塗装は、エポキシ、ナイロン、ポリエチレン、塩化ビニール等が良く使われています。
目的は、ばねと他部品の接触による異音防止、外観向上、防錆などで、溶剤系塗料のような環境汚染がなく、厚膜非常に良い。一般的に前処理でりん酸塩被膜処理を施工します。

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錆の発生及び防錆について

2010/06/29 15:00
投稿者: nozaki カテゴリ:防錆処理
ばねに用いる材料は強度が高い為に腐食すると、強さに及ぼす影響は大きいです。特に疲れ強さは、非常に小さい腐食孔でも大きな影響を与えます。
金属表面は通常は不安定で変化しやすく、大気中の酸素、水、炭酸ガス、腐食性ガス、腐食性液体などと反応し腐食する。
液体の水が鉄に接すると
Fe+2H0→Fe(OH)2+H2・・・(1)
水酸化第1鉄を生成する。
 
また水及び、水中の溶解酸素と反応し、赤錆の主成分となる水酸化第2鉄となる。
Fe(OH)2+1/2H2O+l/4O→Fe(OH)3
 
式(1)で発生する水素は、空気中の酸素と化合して水を生成するが一部の水素は、
鉄表面に浸透して表面脆化を起こすため疲れ寿命に大きく影響し低下します。
 
錆発生を促進する条件として下記のような状態が挙げられます。
 
・錆の発生速度は、金属の表面積に比例するため、鉄の表面が粗いほど錆発生は早い。
・異物の付着は、空気中の水分を凝縮させやすく、錆発生を促進する。特に塩分や紙、繊維質など吸湿性の異物が付着した場合は、さらに錆発生が促進される。
・ 鉄に触れる空気の温度が変化した場合(温度が下がるとき)は、結露による錆が発生しやすく作業場や倉庫などにおける昼夜の温度差には、充分に注意する必要があります。
 
錆を防ぐには、金属表面が水と酸素に直接触れないようにすればいい。そのために、金属表面に保護膜を作り、水、酸素などを遮断し、同時に錆発生を助長するような塩分、指紋、雰囲気ガスなどの侵入を防止し、金属耐久性増進に務める必要がありバネの強度やコスト面でも鉄鋼材料を使用するときは防錆の考慮が必要です。 

 防食設計概要

防食設計概要図



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