亜鉛めっき鋼板のレーザー加工と注意点

亜鉛めっき鋼板の特徴

亜鉛めっき鋼板は、鋼板の表面に亜鉛の層を設けて錆から守った材料です。溶融亜鉛めっき(どぶづけ)と電気亜鉛めっきが代表的で、めっきの厚みや表面の見え方が異なります。建築金物やダクト、板金カバーなど、身近な製品に広く使われています。

加工上のポイントは、亜鉛と鉄の性質の違いです。亜鉛は鉄よりもはるかに低い温度で溶け、沸点も900℃台と低いため、レーザーの熱を受けると鉄が溶ける前に蒸発します。この亜鉛の蒸気とヒュームが、加工品質と作業環境の両方に影響します。

つまり亜鉛めっき鋼板の加工は、切る・溶かす技術の話よりも、出てくるものをどう処理するかの話が中心になります。設備と作業手順の準備が整っているかを、材料を持ち込む前に確認してください。

亜鉛ヒュームの換気と集塵

亜鉛が蒸発してできる微粒子(酸化亜鉛のヒューム)は、吸い込むと体調を崩すことが知られています。設備には白い粉状の付着物として残ります。次の点を必ず確認してください。

• 局所排気と集塵を稼働させ、加工点の煙が作業者側へ流れない配置にする
• 粒子が細くフィルタへの負荷が高いため、目詰まりを定期点検する
• ダクト内の堆積を点検し、清掃の頻度を上げる
• 呼吸用保護具の使用を含めて作業手順を文書化する
• 作業環境の管理は関係法令と社内基準に従う

排気の基本は集塵・排気のガイド、機器の考え方はヒューム集塵機の選び方もあわせてご覧ください。排気は動いていることではなく効いていることが大切です。風量と吸い込み位置を定期的に確かめてください。

切断・マーキングでの注意

切断すると、切断面の亜鉛は失われて素地が露出します。そのままでは端から錆が進むため、用途に応じて亜鉛末を含む補修塗料などで端面を保護するのが一般的です。屋外で使う部品では特に効いてきます。

加工品質の面では、亜鉛の蒸気がノズル周辺や保護ガラスに付着しやすく、放置すると切断が不安定になります。点検の間隔を普段より短くし、清掃や交換は取扱説明書の手順に従ってください。マーキングではめっき層が薄いため、深く入れすぎると素地が出ます。表示の濃さと耐食性のどちらを優先するかを先に決めておくと、条件出しの判断が早くなります。めっきの厚みは種類によって違うため、条件は溶融亜鉛めっきと電気亜鉛めっきで分けて持つと管理しやすくなります。

溶接では亜鉛の逃げ道をつくる

亜鉛めっき鋼板の溶接では、蒸発した亜鉛が溶融池に閉じ込められて、ピットやブローホール、スパッタの増加として現れます。重ね継手であえてわずかな隙間を設け、亜鉛の蒸気を逃がす手当てが古くから使われています。前処理としてめっきを部分的に除去してから溶接する方法もあり、製品の要求で選び分けます。

また、溶接部のめっきは焼失するため、耐食性を求める箇所は溶接後の補修が前提になります。隙間の設け方や前処理の要否は、継手の形と求められる強度・気密性によって変わります。材料と継手の組み合わせは試作で確かめるのが確実です。使用中の材料での条件出しについてはお問い合わせからご相談いただけます。