(57)【要約】【課題】金属から構成された筐体の表面に三価クロム化成処理により形成した皮膜の耐食性が、より容易に非破壊で評価できるようにする。【解決手段】ステップＳ１０２で、筐体の皮膜を形成した領域の少なくとも一部を評価対象領域として、電解質の水溶液からなる処理液に接触させる（第２工程）。ステップＳ１０３で、評価対象領域が処理液に接触している状態で、処理液に電気的に接続している照合電極の電位を０として、筐体と照合電極との間の電位の変化を所定時間測定する（第３工程）。ステップＳ１０４で、測定された電位が設定されている判定電位より卑となるか否かにより皮膜の耐食性を評価する（第４工程）。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属から構成された筐体の所定領域に三価クロム化成処理により皮膜を形成する第１工程と、
前記筐体の前記皮膜を形成した領域の少なくとも一部を評価対象領域として電解質の水溶液からなる処理液に接触させる第２工程と、
前記評価対象領域が前記処理液に接触している状態で、前記処理液に電気的に接続している照合電極と前記筐体との間の電位の変化を所定時間測定する第３工程と、
前記第３工程で測定された前記電位が設定されている判定電位より卑となるか否かにより前記皮膜の耐食性を評価する第４工程と
を備えることを特徴とする三価クロム化成処理皮膜の耐食性評価方法。
【請求項２】
請求項１記載の三価クロム化成処理皮膜の耐食性評価方法において、
前記第４工程では、前記電位が前記判定電位より卑となる部分が存在する場合は前記皮膜の耐食性が低いと評価することを特徴とする三価クロム化成処理皮膜の耐食性評価方法。
【請求項３】
請求項２記載の三価クロム化成処理皮膜の耐食性評価方法において、
前記判定電位は、−０．７Ｖであることを特徴とする三価クロム化成処理皮膜の耐食性評価方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の三価クロム化成処理皮膜の耐食性評価方法において、
前記第４工程では、前記電位の変化の標準偏差が大きいほど前記皮膜の耐食性が低いと評価することを特徴とする三価クロム化成処理皮膜の耐食性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三価クロム化成処理皮膜の耐食性評価方法に関し、特に金属から構成された筐体の表面に三価クロム化成処理により形成された皮膜の耐食性評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、建築物に付帯している各設備の監視制御や、プラントなどの制御には、制御システムが用いられている。この制御システムでは、現場に設置されたプロセス機器や各種センサなどのフィールド機器を、中央監視室などに配置された機器管理装置などで制御している。このような制御システムで用いられるフィールド機器は、場合によっては腐食ガスなどが発生する環境で用いられる。このため、フィールド機器の筐体の表面は、防食処理が施されている。
【０００３】
上述した筐体は、例えば、アルミニウムなどの金属から構成されているが、この表面の防食処理として、三価クロム化成皮膜および樹脂塗装膜が用いられている。まず、筐体の表面に、よく知られた三価クロム化成処理により三価クロム化成皮膜を形成する（特許文献１，非特許文献１参照）。この後、形成した三価クロム化成皮膜の上に、樹脂塗料を塗布して塗膜を形成する。
【０００４】
ところで、三価クロム化成処理が適切に実施されていないと、三価クロム化成皮膜が剥がれ、筐体の腐食が発生する。また、三価クロム化成処理が適切に実施されていないと、形成されている皮膜は、不完全な三価クロム化成皮膜となり、所期の性能が得られず、筐体の腐食が発生する。このような筐体の腐食は、外観の不良となり、また、筐体内部への水分などの侵入を引き起こし、例えば収容しているセンサの不具合を引き起こす原因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２１２３４号公報
【特許文献２】特開２０１５−００７２９４号公報
【特許文献３】特開２０１６−０５０９１６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「防食めっきと化成処理。」、三和メッキ工業株式会社、メッキ技術レポート、［平成３０年５月９日検索］、http://www.sanwa-p.co.jp/report/bousyoku.pdf
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した三価クロム化成皮膜の耐食性評価方法として、塩水噴霧試験などの腐食試験がある（特許文献２参照）。しかしこの腐食試験は、試験期間が数日間〜数週間と長いことが問題となる。また、この腐食試験は、破壊試験となるため、試験を実施した筐体は、製品としては利用できなくなる。
【０００８】
また、電気化学的計測法を用いて、塗装鋼板の塗膜内を流れる電流に関する値を計測することにより、塗装鋼板の耐食性を簡易かつ迅速に評価する技術も提案されている（特許文献３）。しかしながら、この技術では、鋼板の上に、化成皮膜と電着塗膜と重ねて形成した状態の評価であり、化成皮膜単独での評価ではない。
【０００９】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、金属から構成された筐体の表面に三価クロム化成処理により形成した皮膜の耐食性が、より容易に非破壊で評価できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る三価クロム化成処理皮膜の耐食性評価方法は、金属から構成された筐体の所定領域に三価クロム化成処理により皮膜を形成する第１工程と、筐体の皮膜を形成した領域の少なくとも一部を評価対象領域として電解質の水溶液からなる処理液に接触させる第２工程と、評価対象領域が処理液に接触している状態で、処理液に電気的に接続している照合電極と筐体との間の電位の変化を所定時間測定する第３工程と、第３工程で測定された電位が設定されている判定電位より卑となるか否かにより皮膜の耐食性を評価する第４工程とを備える。
【００１１】
上記三価クロム化成処理皮膜の耐食性評価方法において、第４工程では、電位が判定電位より卑となる部分が存在する場合は皮膜の耐食性が低いと評価する。
【００１２】
上記三価クロム化成処理皮膜の耐食性評価方法において、判定電位は、−０．７Ｖである。
【００１３】
上記三価クロム化成処理皮膜の耐食性評価方法において、第４工程では、電位の変化の標準偏差が大きいほど皮膜の耐食性が低いと評価してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したことにより、本発明によれば、金属から構成された筐体の表面に三価クロム化成処理により形成した皮膜の耐食性が、より容易に非破壊で評価できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における三価クロム化成処理皮膜の耐食性評価方法を説明するためのフローチャートである。
【図２】図２は、本発明の実施の形態における三価クロム化成処理皮膜の耐食性評価方法を実施するための構成を示す構成図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態における三価クロム化成処理皮膜の耐食性評価方法を実施した結果を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係る三価クロム化成処理皮膜の耐食性評価方法について、図１のフローチャートを用いて説明する。
【００１７】
まず、ステップＳ１０１で、金属から構成された筐体の所定領域に、公知の三価クロム化成処理により皮膜を形成する（第１工程）。筐体は、例えばアルミダイキャスト製である。三価クロム化成処理により形成される皮膜は、例えば厚さ０．１〜０．４μｍである。
【００１８】
次に、ステップＳ１０２で、筐体の皮膜を形成した領域の少なくとも一部を評価対象領域として、電解質の水溶液からなる処理液に接触させる（第２工程）。電解質は例えば、塩化ナトリウムであり、処理液は、塩化ナトリウムの水溶液である。
【００１９】
次に、ステップＳ１０３で、評価対象領域が処理液に接触している状態で、処理液に電気的に接続している照合電極の電位を０として、筐体と照合電極との間の電位の変化を所定時間測定する（第３工程）。例えば、上述電位の変化は、全測定時間を例えば１０００秒とし、２秒おき（離散的）に測定すればよい。なお、評価対象領域を含む筐体と照合電極とは、接触しない状態として上記測定を行う。
【００２０】
次に、ステップＳ１０４で、測定された電位が設定されている判定電位より卑となるか否かにより皮膜の耐食性を評価する（第４工程）。例えば、前述したように２秒おきに測定した電位が、測定時間の中で判定電位より卑となる状態が発生した場合、形成した皮膜は耐食性が低いと評価し、不良と判断する。判定電位は、例えば、−０．７Ｖであればよい。判定電位は、測定対象、測定系に適合するように、実験などにより適宜に決定すればよい。
【００２１】
また、第４工程では、電位の変化の標準偏差が大きいほど皮膜の耐食性が低いと評価してもよい。
【００２２】
電位の測定においては、例えば、図２に示すように、処理容器２０１、電極容器２０２、照合電極２０３、電位差計２０４を用いる。照合電極２０３は、例えば、Ａｇ／ＡｇＣｌ電極である。処理容器２０１には、重量比で３．５％の塩化ナトリウム水溶液からなる処理液２０５を収容する。電極容器２０２には、飽和塩化カリウム（ＫＣｌ）水溶液２０６を収容する。また、電極容器２０２に収容した飽和ＫＣｌ水溶液２０６に、照合電極２０３を浸漬する。処理液２０５と飽和ＫＣｌ水溶液２０６とは、塩橋２０７により電気的に接続することで、照合電極２０３を処理液２０５に電気的に接続された状態とする。
【００２３】
測定対象の筐体２０８は、形成されている皮膜の測定対象領域を、処理液２０５に接触させて固定する。この状態で、電位差計２０４により、照合電極２０３と筐体２０８との間の電位差を測定する。照合電極２０３の電位を０として電位の変化を測定する。この測定においては、皮膜の成分や被膜表面の物質などが処理液２０５に拡散し、また溶解する場合が発生し、処理液２０５を汚染する場合がある。しかしながら、照合電極２０３は、処理液２０５に直接接していないので、処理液２０５の汚染から保護された状態である。
【００２４】
次に、実施の形態における皮膜の耐食性評価方法を実施した結果について図３を参照して説明する。５つのサンプルについて評価を実施した。各サンプルにおいては、アルミダイキャストからなる筐体の所定領域に三価クロム化成処理を施して皮膜を形成している。また、各サンプルにおいては、前処理を含む三価クロム化成処理の条件などが各々異なっている。また、判定電位は、−０．７Ｖとした。
【００２５】
まず、電位測定の結果を図３に示す、図３において（ａ）は、サンプル１の測定結果を示し、（ｂ）は、サンプル２の測定結果を示し、（ｃ）は、サンプル３の測定結果を示し、（ｄ）は、サンプル４の測定結果を示し、（ｅ）は、サンプル５の測定結果を示す。測定は、電位差の測定を２秒ごとに１０００秒まで実施した。
【００２６】
サンプル１は、測定時間の全域において、判定電位より卑な電位が測定されている。サンプル２は、測定時間の経過とともに電位が上昇し、判定電位より卑な電位が測定されている。サンプル３は、測定開始直後に判定電位より卑な電位が測定されている。サンプル４は、測定時間の全域において、おおよそ判定電位より貴な電位が測定されているが、電位の変化の標準偏差が大きい。サンプル５は、測定時間の全域において、判定電位より貴な電位が測定され、電位の変化の標準偏差が小さい。
【００２７】
以上の測定結果より、実施の形態によれば、サンプル１〜４は、形成した皮膜は耐食性が低いものと評価され、不良と判断される。一方、サンプル５は、形成した皮膜は耐食性が高いものと評価され、良品と判断される。
【００２８】
次に、上述した各サンプルに対し、腐食試験を実施した結果を示す。腐食試験では、１サイクルで、３０℃の塩水噴霧を２時間継続し、次いで、６０℃Ｃの乾燥環境に４時間配置し、次いで、５０℃Ｃの湿潤環境に２時間配置し、これを６０サイクル繰り返した。
【００２９】
各サンプルに対する腐食試験の結果、サンプル１は、白錆発生率が３０％、サンプル２は、白錆発生率が３０％、サンプル３は、白錆発生率が８０％、サンプル４は、白錆発生率が２０％、サンプル５は、白錆発生率が５％以下であった。
【００３０】
以上の結果より、実施の形態における耐食性評価方法による評価結果と、腐食試験の結果とが一致していることが分かる。耐食性が悪い状態は、三価クロム化成処理が適切にされていないことを示している。このように、実施の形態における耐食性評価方法によれば、金属から構成された筐体の表面に三価クロム化成処理により形成した皮膜の耐食性が、より容易に非破壊で評価できることが分かる。
【００３１】
以上に説明したように、本発明では、筐体に形成した皮膜を処理液に接触させ、処理液に電気的に接続している照合電極の電位を０として筐体と照合電極との間の電位を所定時間測定し、測定された電位が設定されている判定電位より卑となるか否かにより皮膜の耐食性を評価するようにした。この結果、本発明によれば、金属から構成された筐体の表面に形成した皮膜の耐食性が、より容易に非破壊で評価できるようになる。
【００３２】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。上述では、筐体がアルミダイキャストの場合を例に説明したが、これに限るものではなく、他の金属材料から構成された筐体であっても同様である。
【符号の説明】
【００３３】
２０１…処理容器、２０２…電極容器、２０３…照合電極、２０４…電位差計、２０５…処理液、２０６…飽和塩化カリウム（ＫＣｌ）水溶液、２０７…塩橋、２０８…筐体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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