常温金属溶射のms工法の仕組みから活用場面までまとめて解説

「常温金属溶射のMS工法ってどんな仕組み？」「高温溶射と何が違い、どんな現場で選ばれているのか知りたい」――そう感じている方も多いのではないでしょうか。近年、既設構造物の延命や現場施工の効率化が求められる中で、低熱影響で高い防食性能を実現できるMS工法への注目が高まっています。

 

従来の溶射工法では、熱による母材への影響や施工条件の制約が課題となるケースもありましたが、常温金属溶射システム（MS工法）はそうした課題をカバーしながら、現場で扱いやすい実用性を兼ね備えています。ただし、その性能を最大限に引き出すためには、仕組みの理解と適切な工程管理、そして活用場面に応じた使い分けが欠かせません。

 

この記事では、MS工法の基本的な仕組みから、高温溶射との違い、アルミニウム・亜鉛による防食メカニズム、さらに橋梁やプラントなど具体的な活用シーンまでをわかりやすく整理しています。現場での採用を検討している方や、工法選定の判断精度を高めたい方は、ぜひ参考にしてください。

 

常温金属溶射の概要と高温溶射との違い

常温金属溶射システム（ms工法）は、従来の高温溶射とは異なり、基材への熱影響を極力抑えた方法で鋼材表面に金属皮膜を形成する工法です。大きなポイントは、素地の表面処理を丁寧に行った後、専用の処理層を介して金属を吹き付けるため、熱による歪みや焼き戻しの懸念が小さいことです。このため、既設の橋梁や配管など現場での施工にも適しており、薄板や溶接部にも柔軟に適用できるのが強みです。作業は常温常湿の管理環境に配慮しながら進められ、膜厚や密着性も数値で管理できるため、塗装と同等の現場運用性と金属溶射工法の優れた防食性能を両立します。また、高温溶射が苦手とする部位にも対応でき、常温溶射の実務的なメリットが多くの現場で評価されています。

 

• 熱影響が少ないため、既設鋼材の変形や性能低下を抑制できる
• 現場施工が容易で、足場内や狭い場所にも無理なく対応できる
• 膜厚・密着性の管理がしやすく、品質のばらつきも抑えやすい

 

特に金属溶射工法においては、素地調整の品質が性能を大きく左右します。常温金属溶射はそのハードルを下げつつ、安定した皮膜形成を狙います。

 

アルミニウムと亜鉛の擬合金による防食メカニズム

 

MS工法で主に使われるアルミニウムと亜鉛の擬合金は、2つの働きで鋼材を守ります。第一のポイントは犠牲陽極作用です。これは、亜鉛成分が先に溶解して電気化学的に鋼を守り、傷や欠損があっても防食機能が持続する仕組みです。第二はバリア効果で、アルミニウム主体の緻密な皮膜が酸素や水分、塩分の侵入を妨げ、長期間の腐食進行を防ぎます。この2つの作用が相乗効果を発揮し、初期から長期にわたり安定した防食性能を実現します。さらに、封孔処理や上塗り塗装を組み合わせることで皮膜の空隙を減らし、耐久性を一段と高めることもできます。用途に応じて亜鉛比率を調整する設計も一般的で、様々な環境に適合させやすいのが強みです。

 

MS工法が選ばれる理由と主な活用場面

常温金属溶射のMS工法は、鋼構造物の長寿命化を実現する実用性の高さが選ばれる理由です。素地調整、粗面化処理、溶射、封孔、塗装という一連の手順で組み立てやすく、現場の制約がある場合でも安定した膜厚形成が可能です。橋梁の桁や支承周り、プラントの配管やタンク、発電設備、化学工場ライン、港湾の設備など、高湿・塩害・飛来塩分が厳しい環境でその性能が発揮されます。常温金属溶射ms工法について「デメリットは何か」と問われることもありますが、熱の発生が小さい一方で素地調整の適合や機器操作の熟練度が求められる点は留意が必要です。適切な仕様や検査項目を明確にし、金属溶射工法ならではの防食力と塗装の運用性をバランスよく両立させる設計が有効です。

 

• 橋梁・道路構造物では塩害や凍結防止剤による環境への対策に
• プラント・工場・配管・タンクでは高湿度や薬品ミストの影響を受けやすい現場で活躍
• 既設設備の現場改修では工程短縮や停止時間の抑制にも有効

 

下記の表は、導入場面ごとの要点をまとめたものです。判断の参考にしてください。

 

導入場面	期待効果	管理のポイント
橋梁桁・支承周り	長期防食と塗替え周期の延伸	表面清浄度と膜厚の均一化
配管・タンク外面	局部腐食の抑制と補修容易化	継手・溶接部の素地調整
港湾・海岸部鋼材	塩害耐性の強化	封孔と上塗り系の適合性

 

仕様を調整する際には、カタログや標準手順を参考にしつつ、現場条件に合わせた管理値の設定が求められます。

 

工程全体を以下のステップで押さえることで、品質リスクを低減できます。

 

1. 素地調整で清浄度と粗さを確保して密着性の基盤を作る

2. 粗面化処理やシーラーで導電性と付着性を高める（適合確認も重要）

3. 金属吹き付けで所定の膜厚を形成し、必要に応じて封孔や塗装で仕上げる

 

常温金属溶射は、「常温金属溶射システム(ms工法)」の考え方で、工程ごとの品質管理を積み重ねることが総合性能の発揮につながります。

 

ステップ1 素地調整のコツと除錆度・表面粗さの確保

常温金属溶射システム（ms工法）の成否を分けるのは素地調整です。鋼材表面の清浄度と粗さの両立が目標で、基準は除錆度Sa2.0〜Sa2.5（現場の規模や機材によってはSt3）とします。ブラストやパワーツールで錆・旧塗膜・ミルスケールを除去し、凹凸を均一かつ連続的に確保することが重要です。清浄度管理では塩分・油分・水分を残さないようにします。油分は中性洗剤や溶剤拭きで除去し、塩分は専用試験や純水拭き取りで低減、含水は乾燥で解消します。粉じんはブローや無塵ウエスで目視で白布に付着しないレベルまで取り除きます。常温金属溶射や金属溶射工法は下地の状態で性能が大きく変わるため、作業後は全数目視と部分拡大確認を行い、錆が再発しやすい溶接部やエッジ部は面取りと再ケレンで入念に仕上げます。仕上がりの再現性を高めるには、面ごとに手順と使用工具を統一し、同一ロット内で表面状態を揃えるのが効果的です。

 

含水や塩分残留を逃さないための表面検査ポイント

 

現場で実施しやすい検査方法は、短時間で再現性の高いものを複数組み合わせることです。まず視認検査で赤錆・黒皮・旧塗膜の残り、油じみ、結露跡をチェックします。次に拭き取り検査として白ウエスで乾拭きし、粉じんや油の付着を調べます。塩分は可視化試験や拭き取り溶出で濃淡を比較し、必要に応じて洗浄と再乾燥を実施します。含水は接触温度差や露点を意識し、手触りやペーパーの波打ち、光の反射ムラで判断します。仕上げ確認ではエッジや溶接ビード周辺を念入りに観察し、局所的な凹部にブラストシャドーがないか確認します。効率的に欠陥を網羅するなら、次の順に点検します。

 

1. 目視と触診で全体の粗さや光沢ムラを確認

2. 白ウエスで乾拭きし、粉じんや油分の有無を判定

3. 塩分可視化または拭き取り後の再乾燥を確認

4. エッジや溶接部の再ケレンと再点検

 

この流れを守れば、重要な欠陥を漏れなく是正に結びつけられます。

 

ステップ2 粗面化処理材の配合・塗布量・開放時間の運用ポイント

粗面化処理は溶射皮膜の密着性と均一な形成を支える重要な工程です。製品ごとに指定された規定混合比を厳守し、主剤と硬化剤は秤量で正確に合わせ、攪拌は所定時間しっかり行います。塗布量は仕様に基づき、面積あたりの必要量からローラーやヘラの走査ピッチを設計してムラを防ぎます。気温や湿度など常温常湿の環境下では、開放時間（次工程までの猶予）を短めに管理するのが安全です。粉じんの再付着を防ぐため、風下から風上へと塗り進め、乾燥前の接触は厳禁です。常温溶射に移る直前には、手脂や水滴痕の付着がないか再点検します。MS工法溶射では下地の導通と機械的な係合のバランスが重要で、粗さが不足でも過多でも密着性を損ないます。運用面では、面ごとの塗布開始・終了時刻、気温・湿度、塗布量、希釈有無を記録し、次の面で条件を再現できるようにします。これによって、溶射皮膜の初期不具合や追い掛け量の予測と抑制が可能になります。

 

粗さ不足や過多塗布による密着低下の対策

 

• 粗さ不足で密着不良が発生
• 対策: 再ケレンで微細な凹凸を確保し、規定混合比で薄めに再塗布して係合面積を回復
• 過多塗布で皮膜の逃げ場がなくなる
• 対策: 余分な部分を除去し、膜厚段差をフェザー仕上げで均し、乾燥後に軽く研磨して再調整
• 乾燥不足で溶射ガスがはじく
• 対策: 風量や温度を調整して十分に乾燥、開放時間を短くして再汚染を遮断
• 油分再付着でピンホール増加
• 対策: 溶剤拭き取りや静電ブローの併用、手袋交換の頻度を上げる

 

上記の是正は、同じ条件の領域にも併せて適用することで、面内の再発を防ぐことが安全です。

 

ステップ3 常温金属溶射で重要な距離・角度・走査速度

常温金属溶射では亜鉛やアルミニウム、擬合金を適切な条件で使い、均一な溶射皮膜を形成します。溶射距離は一般に20〜30cm、トーチ角度は45〜90度を目安とし、エッジ部では角度を起こして被覆率を高めます。走査速度は試験パネルでの膜厚再現を参考にし、オーバーラップを50％前後で設計します。開始・終了時の滞留を避けるため、ストローク外で弾みをつけるランオン・ランオフを取り入れると安定します。常温金属溶射ms工法では、温度上昇による歪みが少ない一方で、下地の温湿度や風の影響を受けやすいため、環境の一定化が大切です。塗装前の溶射段階でも、金属溶射工法特有の導通と機械的係合の両立が重要なポイントです。以下の表に、基本パラメータの目安と狙いをまとめます。

 

項目	目安	狙い
溶射距離	20〜30cm	粒子の到達エネルギーと広がりの最適化
トーチ角度	45〜90度	付着率とエッジ被覆の向上
走査オーバーラップ	50％前後	膜厚の均一化と筋ムラ防止
ストローク端部	ランオン・ランオフ	滞留痕と段差の回避

 

パラメータは試験で微調整し、同一面内で固定して品質を安定させます。

 

膜厚測定および追い掛け溶射による仕上げ

 

膜厚は仕様に沿った最小値を確保し、面内のばらつきを統計的に把握します。測定頻度は面積や重要度に応じて決め、端部や溶接周りは測定密度を高めます。非破壊膜厚計で走査方向に沿って格子状に測点を配置し、数値は面・工程・作業者ごとに記録します。不足部位があれば、同じ条件で追い掛け溶射を行い、適切な重ねと角度で局所的な段差を平滑化します。再測定は同じ測点で行い、値の再現性を確認します。必要に応じて封孔や上塗り塗装の前に、布テープを使った簡易密着試験で粒子脱落の兆候がないかチェックして仕上げます。以下の手順で品質確保を徹底します。

 

1. 代表パネルで条件同定と目標膜厚の事前確認

2. 面内の格子測定と端部重点チェック

3. 不足部に追い掛け溶射、冷却後の同点再測定

4. 記録の見直しと次面への条件引き継ぎ

 

この流れを守れば、不足やムラを防ぎ、均一な膜厚と高い防食性能を両立できます。

 

膜厚測定のポイントと封孔処理の判断基準

常温金属溶射システム（ms工法）の品質管理は、膜厚の確実な管理から始まります。大切なのは、仕様で定めた最低膜厚を全エリアで外さないことです。測定は非破壊式膜厚計を使い、鋼材の端部や溶接部、塗装の重なりによる凹凸部分を避けて代表測点を設定します。実務では1ロットごとに十分な母数を確保し、同一面内でばらつきを数値で把握することで安定した品質につなげます。測点は一般部の均一面に等間隔で配置し、端部からの距離を一定に保つことで再現性が高まります。封孔処理は、溶射皮膜の気孔を封じて腐食因子の侵入を抑えるための工程です。飛来塩分や結露が多い環境、メンテナンスが難しい構造物では封孔の採用が推奨されますが、導電性が必要な部位や後工程で反応リスクがある場合は無封孔を選択することもあります。判断は使用環境、想定耐用年数、後工程との整合性などを総合して行い、最低膜厚の確保と密着性の重視を原則とすると迷いません。

 

• 仕様最低膜厚の未満ゼロを目標に、平均値ではなく下限値でチェック
• 測点は一般部、エッジ、溶接部近傍で区分して設定
• 封孔は気孔封鎖と汚染防止が目的で、環境負荷の高い現場ほど有効

 

補足として、測定は温湿度が安定した常温常湿の条件を意識すると誤差が抑えられます。

 

密着性評価やテープ試験の手順を現場目線で解説

常温金属溶射の要は密着性にあります。簡便で再現性のある評価方法として、現場ではテープ試験が広く活用されています。母材側の素地調整が不十分だと密着不良が発生しやすいため、テープ試験は素地処理の妥当性を確認する上でも有効な手段です。手順としては、まず試験面を十分に乾燥させ、清浄化して粉じんや油分をしっかり除去します。規定のカッターで溶射皮膜に対し直交方向に切込みを入れ、切込みの深さが母材を損傷しない範囲で確実に皮膜を貫通させます。その後、規定接着力の布テープを一定長さで貼り付け、同じ方向に素早く剥がす作業を行います。剥離後は切片の残存率や剥がれ片の有無を観察し、剥離や欠けが全く見られないことを合否の基準とします。不合格となった場合は、素地の除錆度や粗面化の状態、溶射距離・角度、材料の供給安定性などを工程ごとに点検し、問題のあった工程単位で再施工を実施します。再施工を行う際の判断は、局所補修で基準に戻せる範囲か、全体の再処理が必要かで分け、均一性が損なわれる場合は全面処理が安全です。

 

評価項目	良好判定の目安	再施工の目安
テープ剥離痕	切片の欠落なし、粉化なし	欠け・剥離片が確認
切込み部	端部のめくれなし	端部から連続めくれ
付着残渣	テープ側に残渣なし	残渣が連続付着

 

テープ試験はスピーディーに実施できるため、溶射工の作業直後に行うことで原因の特定が容易になり、工事全体の手戻りを最小限に抑えることが可能です。

 

会社名・・・株式会社S-fix
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