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アルミとステンレスをネジなどで結合させた場合、雨がよく当たる場所だと電食でサビやすいと思いますが、例えばステンレスの方を塗装で全面薄く塗った場合これは回避可能なのでしょうか?

A 回答 (2件)

電蝕の条件は、


金属A─(電解液)──┐
└(電気的接触)──金属B
です。
>アルミとステンレスをネジなどで結合させた場合
 の場合は、3種類の金属 ステンレス(オーステナイト系SUS304 18-8など),ステンレス(フェライト系SUS430 18Crなど)、アルミニウム(構造用 6063(Al+Mg Si)等)の三種類について考えます。
 それぞれの金属の表面には酸化クロムや酸化アルミニウムの不働態皮膜が形成されていますから、酸や塩基、あるいは機械的な破壊がない限り大きな腐蝕は起きないと思われます。またアルミニウムが犠牲になりステンレスの腐蝕は防止できます。できればビス止めはナットを利用して同種ステンレスで行い。ポリエチレン製の絶縁ワッシャ/スペーサーを使うのがベストでしょう。
 ステンレスは塗装ができませんのでアルミを塗装することになります。アルミの成型材を購入する時に「地」ではなくアルマイト処理を依頼します。アルマイトにはラッカーで保護されます。重ねてラッカー塗装をしてもよいですね。


 
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この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時:2014/09/04 08:59

部材塗装で塗ればいいかもしれませんが、


ステンもアルミも塗料が密着しにくいからね。
少しでも両者が接触したらしないも同然でしょうね。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時:2014/09/04 08:58

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Q異種金属接触腐食(電食)について

 アルミ合金板、またはアルミメッキ鉄板を、鉄製の部品に、鉄製のボルトで固定しようとしています。鉄製の部品の表面処理はMFZn-C後カチオン塗装、またはMFZn-Cのみで、ボルトの表面処理はMFZn-CまたはMFZn-Gです。この時、異種金属接触腐食(電食)の発生を気にしたほうが良いのでしょうか?もし、発生してしまうのでしたら、対策としてどのような方法がございますでしょうか?
また、何か資料がございましたらご紹介願います。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

 機械の設計屋です。
 
 クルマの車体設計では、犠牲電極を新たに設定し、電気を流して鋼板のサビを守るより亜鉛メッキ鋼板の方が防食性が高いと考えられています。
 その点から考えますと亜鉛メッキが完全なら防食性能はかなり高いので、アルミを直付けしてもアルミが犠牲電極とはならない様な気がしますし、また、塗装だけでも電位差腐食の絶縁には効果がありますが、しかし現実にはネジ部や座面部、或いは部品同士の接触部は塗膜やメッキが剥がれ易く、アルミと鉄(鋼?)が導通してしまうケースが多いです。
 
 そぅしますと問題は、その鋼とアルミが混在している装置を置く環境と耐用年数、それに使用期間内でどの程度なら腐食しても良いか?にかかってきます。

1.完全にドライな環境でしたら、導通があってもほとんど問題とはならないはずです。
 ただ経験的には、湿度や温度差がある環境では、どれほど直接水分がかからない様に気をつけていても、大気中の水分か或いは結露によるものか、電位差によると見られる腐食が発生する様です。

2.例えば自動車の様な、比較的劣悪な環境に置かれている機械では、鋼とアルミ板を接触させてしまうと、早ければ1年程度でも無視出来ない腐食が見られる事もあります。

3.電位差の有る/無しにかかわらず、地球上では機械構造用金属はほぼ何らかの腐食を起こすと考えて差し支えないでしょう。(アルミは勿論、SUS=ステンレスも非常に危険な腐食を起こします。チタンは・・・・ワタシが携わっているジャンルの機械では『腐食しない』と見なしていますが)
 或る機械を設計する時、実際に考えなければならないのは『腐食するかしないか?』ばかりでは無く『どの程度までの腐食なら許容可能か?』です。
 御質問のケースでは、導通させてしまうとアルミ側が犠牲電極となり一方的に腐食する事になりますが、例えば想定されている耐用年数内で機械強度の80%を確保すれば良い、などの目標値を満足させるのが、現実的な設計と言えます。

・・・・とゆぅワケで、貴殿が御計画の装置がどの様なモノなのか判らないので、とりあえず一般論的なモノを拾って打ちました。
 しかしこれでは結論が出ないので、結論代わりに(?)自分ならどぅするか?と申しますと・・・・
 鋼とアルミの組合せなら、環境がどぅでもとりあえず絶縁を基本とします(御質問のケースなら、ボルト~アルミ板間、アルミ板~鋼製部品間の、2箇所の絶縁です)。
 これは後々発生が予想されるリスクを、その時に回避可能かどぅか?と考えた結果です(後に腐食が始まり「しまったぁ~」となった時に対策可能かどぅか、と考えますと・・・・また分解して絶縁材を入れて・・・・などはやりたくない、とゆぅのがホンネです)。

 耐用年数の見積りは重要です。それによって絶縁方法を変えますが、結局のところアルミが腐食するかどぅかは絶縁性能の耐久性にかかっているので、耐用年数≒絶縁材の耐久性能として選択されればよいでしょう。

>対策としてどのような方法がございますでしょうか?

 絶縁方法は色々考えられます。耐環境性をあまり考慮しなくてよいなら、セロテープやビニールテープを貼るだけでも十分ですし、エンジニアリング・プラスチックやネオプレン・ゴムのカラーや板を作り、ボルト穴や鋼製部品との接触部に入れると半永久的に絶縁性能を確保出来ます。
 また、頻繁な脱着をしない、組立てた後は応力がかからない、などの条件であれば、エポキシなどの合成樹脂系接着剤や、場合によっては2液硬化塗料の厚塗りだけでも要求性能は満足します。

>また、何か資料がございましたらご紹介願います。
 
 これは・・・・どぅでしょう?一応ワタシが知る限りでは、『計算では予測不能』となっているので、学術的な解説書があるかどぅか・・・・ワタシの場合は、あらかじめ試験片を作り、塩水噴霧などの加速耐久実験によるデータを集めておきますが・・・・恐らく、機械の防錆性能はどの業種、どの企業でも重要なノウハウとなっているはずなので、具体的なデータ集なども公表されていないのではないか?と思います。
 とりあえず金属材料系の本(教科書)で腐食を扱ったモノは色々出回っているので、大きな書店や図書館でその辺りの本を調べてみる、ぐらいしか思い付きませんが・・・・。

 さて、長くなりましたが最後に一言。

 アルミ板とアルミメッキ鋼板では、全く意味が違います。アルミ板は御質問通り電位差腐食を考慮しなければなりませんが、アルミメッキ鋼板のアルミ層はメッキをかぶせた鋼板の犠牲電極となっているので、鉄製部品への取り付けを絶縁してもメッキを被せた鋼板を腐食させない様に腐食します。

 機械の設計屋です。
 
 クルマの車体設計では、犠牲電極を新たに設定し、電気を流して鋼板のサビを守るより亜鉛メッキ鋼板の方が防食性が高いと考えられています。
 その点から考えますと亜鉛メッキが完全なら防食性能はかなり高いので、アルミを直付けしてもアルミが犠牲電極とはならない様な気がしますし、また、塗装だけでも電位差腐食の絶縁には効果がありますが、しかし現実にはネジ部や座面部、或いは部品同士の接触部は塗膜やメッキが剥がれ易く、アルミと鉄(鋼?)が導通してしまうケースが多い...続きを読む

Q亜鉛メッキとステンレスの電食

溶融亜鉛メッキとステンレスは電食すのでしょうか。
教えてください。

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≫溶融亜鉛メッキを施した鉄とステンレス部材が接触している場合に

 この場合、亜鉛が急速に腐蝕をうけ

 Zn→Zn^2+ + e-

 やがて亜鉛がとけ切ると、鉄が腐食を受けます。

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 とっても多い施工ミスですね。

Q錆びにくい?アルミとステンレス

種類もあろうかと思いますがどちらが錆びにくいのでしょうか
潮風の当たる様なところで

Aベストアンサー

ステンレスにアルミをめっきした「アルスターステンレス鋼板」というものがあるそうです。従来のステンレス鋼板やめっき鋼板と比べて、著しく耐食性が向上しており、乗用車のマフラーや海岸地区での屋根材等厳しい腐食環境向けに使用されていますとのこと。ステンレスだけでは,潮風があたる腐食環境下では,大気中の鉄粉によるもらいさびなどが原因で錆びてしまうので,表面にアルミをメッキして耐食性を向上させているのですね。

機械的な問題がないのであれば,アルミの採用をお勧めします。

参考URL:http://www.nisshin-steel.co.jp/nisshin-steel/profile/stain.htm

Qボルトをステンレス製にすることによる弊害は?

自宅には10年以上経過するバイクがあります。

これだけ年式が経過すると、ボルト類が傷んできています。

そこで、これらのバルト類を少しずつステンレス製に交換しようかと思うのですが・・・・
純正のボルトとステンレス製のボルトと比較するとどうなのでしょうか?

イメージ的には、錆びにくいというのが頭にあるので、いいことだけのような気がするのですが、実際はどうなのでしょうか?
勿論、値段が高いのは知っています。

例えば、強度の点、脱着時の舐めにくさの点、など、メリット、デメリットを教えてください。

Aベストアンサー

ステンレスと鉄の電位差により、鉄部により錆が発生しやすくなるというデメリットがあります。強度的には鉄より優れていますが、周囲の鉄に錆が発生するとステンレスにももらい錆が発生する場合があります。 とはいってもバイクのお話ですから、鉄部にもある程度の厚みもあると思われるので、それなりに塗装等がしてあれば耐用年数に差が出るほどではないと思いますが、既に10年以上経過するバイクとのこと。これからもかなり長期にわたり大事にされるのであれば、鉄ボルトを使用するのと同様にボルト以外の部分にメンテが必要になると思われ、あまりステンレスボルトに変更するメリットはないかもしれません。

Qアルミニウムの腐食

アルミニウムが腐食する原因は何でしょうか?

また、どのくらい置いていたら腐食するんでしょうか?

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純粋なアルミは非常に反応性の高い金属です。
アルミサッシなど腐食されない材料として使用される理由は
傷ができたとき、瞬時に酸化皮膜(酸化アルミ)ができ、
それ以上反応が進まなくなるからです。
酸化アルミは透明な物質なので見かけ上はわかりません。
酸化アルミは非常に安定している物質なので腐食が起こりにくいのです。
ちょうど鉄棒の表面に黒さびをあらかじめつけておくのと同じ原理です。

アルミが腐食する理由としては、油や汚れなどが付着して
酸化皮膜ができる前に他の反応が起こった場合です。
つまり反応性の高いものが近くになく、いつもきれいにして空気に触れていれば
ほとんど腐食しないはずです。

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Qステンレスとスチールが接すると錆を呼ぶ?

鉄骨造の設計初心者です。教えてください。
例えば、鉄骨の柱に竪樋のバンドをつける場合。鉄骨柱からスチール製のピースを出し、そこに竪樋バンドをボルト締めで取り付ける場合、竪樋バンドはステンレス製がいいのか、亜鉛めっきスチール製がいいのか、どちらなのでしょうか。ステンレスとスチールが接すると錆を呼ぶ(電食)があると聞いたのですが、ステンレスも鉄の合金ですから、本当に錆を呼ぶのでしょうか?でも、亜鉛めっきスチール製よりステンレス製の方が錆びないからよいのでしょうか。
教えてください~。

Aベストアンサー

建築の人間ですが、鉄とSUSの電食は問題視されてませんね。(私の周りだけかな?)
鉄骨側のピースは鉄で、樋バンドはSUSっていう事例は
一般的にたくさんあります。
設計事務所に対してもSUSにすると喜ばれます。
電食で問題があるのは鉄とアルミの場合です。
ゴムシートをはさむ場合があります。

おっしゃる通り「メッキ品よりSUSが錆びにくいから」で良いと思います。

参考URL:http://www.ntt-east.co.jp/tasc/gijutu/zai/#1

Q鉄とステンレスではどちらの方が強度が高いのでしょうか?

鉄とステンレスではどちらの方が強度が高いのでしょうか?

今乗っている古いバイクに使用されている、いたるところのボルトやネジがサビたり劣化しており、少しの力でねじ切れてしまったりと困っています。

そこでネジやボルト等を全てホームセンター等で売っているステンレスの物に変えようかなと思っているのですが、強度がもし鉄の方があるのであればサビは仕方ないものとして、鉄製のネジ・ボルトの方がいいかなとも思っています。

そもそもなぜ鉄製のネジ・ボルトが使われているのでしょうか?やっぱり鉄の方が強度が高いからですか?

Aベストアンサー

鉄とステンレスというようなシンプルな分け方が出来るものではないのですが
ホームセンターで販売しているような軟鋼のネジとステンレスのネジ、どちらが強度があるかは一概にはいえないです(錆びないのはステンですが)。

鋼も炭素含有量や熱処理によって様々な物性を示します。JIS規格のボルト用鋼材でも強度的に倍半分の関係になる場合もあります。、
http://www.yds-hp.co.jp/kisotishiki.htm

ステンレス鋼にもいろいろな種類があります。
http://www.megaegg.ne.jp/~o-isi/tokusei-teire.htm

基本的には当初付いていた材質のネジを使うに越したことはありません。これらのネジは耐久性、強度、コストのバランスを取ったもので、部位に割っては消耗品に近い考えのものもあります。

少なくとも、指定トルクがあって、トルクレンチで締めるような箇所であれば、最初についていた材質のネジを使わないと重大なトラブルの元になる危険があります。

Q三相200Vを単相200Vで使用したい

三相200V電源を単相200V電源として使用したいのですが。
三相200Vの場合,R(赤)S(白)T(黒)の3線が電源として配線されておりますが,単相200Vととして使用する場合,R-S,R-T,S-Tのいづれを取っても良いのでしょうか。

以前にいづれかがアースに落ちている場合があると聞いたことがあり,この辺が不明なのですが。

Aベストアンサー

いくつか逆質問になります。

【1】 単相200Vの負荷は何でしょうか。
(a) 電熱器・電気炉、溶接機など。
(b) 蛍光灯・水銀灯、エアコンなど。

(a) のグループでしたら、三相電源に単相負荷をかけることは一般的に認められます。
(b) のグループは、単相三線式の電源で使用することが基本であり、三相電源からの使用は認められません。

【2】 前項の(a)であるとして、単相負荷の容量はどのくらいですか。また、三つに分割できますか。

【3】 三相電源の接地形態はお分かりですか。
(a) 動力専用バンクの三角 (またはV) 結線で一線接地。たぶん S線が接地されている。
(b) 灯動兼用バンクの V結線で、中性点接地。たぶん S線とT銭の中間で接地されている。

(a) のケースで単相負荷を取り出すには、三つに分割できる場合は、各相に均等になるように。(b) のケースでは、電灯と共用されている変圧器の容量が大きいので、中性点が接地されている相につなぐ。

【4】 電力会社との契約種別。
(a) 低圧。
(b) 高圧または特別高圧。

(a) の場合は電力会社の、(b) の場合は主任技術者の指示を仰ぐことが必要です。

いくつか逆質問になります。

【1】 単相200Vの負荷は何でしょうか。
(a) 電熱器・電気炉、溶接機など。
(b) 蛍光灯・水銀灯、エアコンなど。

(a) のグループでしたら、三相電源に単相負荷をかけることは一般的に認められます。
(b) のグループは、単相三線式の電源で使用することが基本であり、三相電源からの使用は認められません。

【2】 前項の(a)であるとして、単相負荷の容量はどのくらいですか。また、三つに分割できますか。

【3】 三相電源の接地形態はお分かりですか。
(a) 動力専用バ...続きを読む

Qアルミ柱にネジ類を取り付ける場合の電食回避か?

以前アルミと金属だと、電食だかの関係で錆びやすくなるというのがうろ覚えであったので検索してみたら、アルミとステンなどでも同様のようでした。

そうなると、アルミ柱に穴を空けてステーなどを固定するためのネジ類はどうすればこれを避けられるのでしょうか?

先ほどホームセンターのエクステリア部門でカーポートやテラスを見てきたのですが、メーカー純正のサイドボードの枠部分は、普通にステーでネジ止めされていました。(さすがに素材はわかりませんでしたが)

でもどう見てもアルミ柱に穴空けて止められている感じでした。

それとも気にする必要はないものなのでしょうか?

Aベストアンサー

>先ほどホームセンターのエクステリア部門でカーポートやテラスを見てきたのですが、メーカー純正のサイドボードの枠部分は、普通にステーでネジ止めされていました。
 もし異種金属で止めてあれば、将来必ず腐食します。これはメーカー自体もあまり考えていないか、その程度の耐用年数でOKと目をつぶっているのでしょう。
 私はたくさんの事例を見てますので、風雨のかかるアルミに穴をあけるのは???です。

 先の質問の時に貫通穴の説明を避けて金具の説明をしたのは、それがあるからなのです。

・あえて固定するならナッターを使用してメンテナンスできるようにする。
  M5~M6を交差点に2個くらいですかね-。ただし風の当たらない。小面積に限る。

・貫通させるなら、必ずスペーサを使用すること。ポリエチレンのスペーサやワッシャがあります。
 いずれも異種金属と直接、電気的に接触しないよう絶縁すること。また水がかかったり、その水が長期間接合部にたまらない構造とすること。

【本来の方法】
角バンド ( https://www.google.com/images?hl=ja&q=%E8%A7%92%E3%83%90%E3%83%B3%E3%83%89 )や角Uボルト( https://www.google.com/images?hl=ja&q=%E8%A7%92%20U%E3%83%9C%E3%83%AB%E3%83%88 )を使用して固定する。
 ※Uボルト用の座金( https://www.google.com/images?hl=ja&q=U%E3%83%9C%E3%83%AB%E3%83%88%E7%94%A8%E5%BA%A7%E9%87%91 )だけを逆にして使っても良いでしょう。

【先の質問】への補足回答
>縦方向にそれぞれの柱に1本づつ立てた方がよいのでしょうか?
 波板は縦方向には曲がりに強いのですが、横方向にはとても弱いです。そのため、胴縁がよほど強いものでない限り、間柱があったほうが良いでしょう。

 ベランダのパネルは、台風など強風時に想像以上に力がかかります。それを見越してよく検討すること。

>先ほどホームセンターのエクステリア部門でカーポートやテラスを見てきたのですが、メーカー純正のサイドボードの枠部分は、普通にステーでネジ止めされていました。
 もし異種金属で止めてあれば、将来必ず腐食します。これはメーカー自体もあまり考えていないか、その程度の耐用年数でOKと目をつぶっているのでしょう。
 私はたくさんの事例を見てますので、風雨のかかるアルミに穴をあけるのは???です。

 先の質問の時に貫通穴の説明を避けて金具の説明をしたのは、それがあるからなのです。

・あ...続きを読む


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