JP5342062B2 - フリーアクセスフロア構成部材の製造方法およびフリーアクセスフロア構成部材 - Google Patents

Description

本発明は、耐食性のめっき処理が施される金属製のフリーアクセスフロア構成部材の製造方法、およびその製造方法によりめっき処理が施された金属製のフリーアクセスフロア構成部材に関する。

例えば、大型計算機、サーバ機器、コンピュータ機器、電気通信機器などの機器類が設置されるデータセンター、サーバ室、コンピュータルームなどの室内では、機器類からの発熱が非常に大きく、また、膨大な量の電力配線やネットワーク配線が敷設されることから、適切な空調気流コントロールや配線マネジメントを行うことが重要である。そのために、建造物の基礎床面（床スラブ）上の所定高さ位置にフリーアクセスフロア（二重床システム）を構築することで基礎床面との間に確保される床下空間を利用して適切な空調気流コントロールや配線マネジメントなどに対して対応し得るようにしている。

ところで、フリーアクセスフロアを構築する金属製のフロア構成部材は、主に鋼材（鋼板）などの金属素材を用いた切断加工やプレス加工などの加工を施すことによって所定の形状寸法に製造される。そして、金属製のフロア構成部材は、経時変化による錆の発生を防ぐために、耐食性のめっき処理（防錆処理）を施す必要がある。

そこで、下記特許文献１および２などにおいて、めっき鋼板を用いて製造される鋼板製の床パネル（フリーアクセスフロア構成部材）が提案されている。

特開２００３−４９５２８号公報 特許第４１７２７８７号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているように、鋼板製の床パネルを製造する場合、従来では、めっき鋼板（特許文献２では溶融亜鉛めっき鋼板）を必要な大きさに切断する切断加工、そしてプレス加工などによる曲げ（絞り）や孔あけ、接合などの加工を施すことで鋼板製の床パネルを製造している。すなわち、従来製法で製造された鋼板製の床パネルでは、切断端部（切り口）がめっき被膜によって被覆されておらず、金属素材の地肌がむき出しの状態にある。また、曲げ加工部分（塑性加工部分）においてはめっき被膜の膜厚が必要以上に薄くなっている。特に、曲げの強い部位では、膜厚の薄肉化が起きている。
そのために、従来製法で製造された鋼板製の床パネルは、めっき被膜によって被覆されていない素材地肌がむき出し状態の切断端部やめっき被膜の膜厚が必要以上に薄くなっている曲げ加工部分においては経時変化によって起こる錆の発生を防ぐことができない。また、曲げ加工部分においてはめっき被膜の膜自体が破壊（破断、欠損）されるなどによって防錆効果が大きく低下するなどのめっき処理による本来の耐食対策に問題があった。

本発明は、このような問題を対処することを課題の一例として創案されたものである。すなわち、防錆力が強く、経時変化による錆の発生を確実、かつ、完全に防ぐことができる優れた耐食性を有する金属製のフリーアクセスフロア構成部材の製造方法および金属製のフリーアクセスフロア構成部材を提供すること、などが本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明に係るフリーアクセスフロア構成部材の製造方法およびフリーアクセスフロア構成部材では少なくとも以下の構成を具備している。
本発明のフリーアクセスフロア構成部材の製造方法は、金属製のフリーアクセスフロア構成部材の製造方法であって、
金属素材により所定形状の前記フリーアクセスフロア構成部材を加工してネジ切り加工した後に、当該フリーアクセスフロア構成部材に、５〜１５０μｍの所定膜厚の溶融亜鉛めっきを施すことを特徴とする。

また、本発明のフリーアクセスフロア構成部材は、金属素材により所定形状のフリーアクセスフロア構成部材を加工してネジ切り加工した後に、当該フリーアクセスフロア構成部材に、５〜１５０μｍの所定膜厚の溶融亜鉛めっきを施すフリーアクセスフロア構成部材の製造方法により製造されてなることを特徴とする。

ちなみに、本発明に係るフリーアクセスフロア構成部材として、例えば、建造物の基礎床面（床スラブ）に立設される鋼材製の支持脚（支持部材）、四方において隣り合う支持脚同士を連結するように架橋状に取り付けられる鋼材製のストリンガー（脚連結部材）、支持脚の床受け台座上に四隅コーナが載承されて碁盤目状に敷設される床パネル（床材）などを挙げることができる。

本発明に係るフリーアクセスフロア構成部材の製造方法は、防錆力が強く、経時変化による錆の発生を確実、かつ、完全に防ぐことができる優れた耐食性を有するフリーアクセスフロア構成部材を製作することができる。これにより、湿度が高く、腐食し易い環境下にあるフリーアクセスフロアの床下空間において経時変化による錆の発生が無い金属製のフリーアクセスフロア構成部材を提供することができる。

本発明に係るフリーアクセスフロア構成部材によれば、防錆力が強く、経時変化による錆の発生を確実、かつ、完全に防ぐことができる優れた耐食性を有する。これにより、湿度が高く、腐食し易い環境下にある床下空間などの使用において経時変化による錆の発生を完全に防ぐことができる。

本発明の実施形態に係るフリーアクセスフロア構成部材の一例として挙げた支持脚の説明図であり、一部を破断して示す。

以下、本発明を詳細に説明する。本発明の実施形態に係るフリーアクセスフロア構成部材（以後、単に「フロア構成部材」と称する）の製造方法は、金属製のフロア構成部材の製造に用いられる鋼材（鋼板）などの金属素材に、まず、切断加工やプレス成形などによる曲げ加工（塑性加工）、さらに孔あけやネジ切りなどの切削加工、かしめや溶接による接合加工など、これらの加工を施すことによって所定の形状寸法に加工した後に、半製品のフロア構成部材に対し溶融亜鉛めっきによる表面めっき処理（防錆処理）を施すことで、完成品となる最終的なフロア構成部材とするものである。
ここで、溶融亜鉛めっきによる表面めっき処理は、例えば、脱脂→水洗い→酸洗い→水洗い→フラックス処理→乾燥→めっき→冷却など、これら一連のめっき処理工程を順次に行なうことで、後記する図１に示すフロア構成部材の表面に所定膜厚ｔの亜鉛めっき被膜ａを付着させるものである。

そして、本実施形態に係る製造方法により溶融亜鉛めっきを施す場合、亜鉛めっき被膜ａの膜厚ｔは特に限定されるものではないが、５〜１５０μｍの範囲に設定管理することが好ましい。
その理由は、膜厚ｔが５μｍ以下ではめっき被膜の物性や耐食性が低下（不足）するからであり、膜厚ｔが１５０μｍ以上ではコストの上昇や雌ネジと雄ネジとの螺合関係（例えば、後記の図１に示すネジ支柱４と取付けナット３および高さ調整ナット６との螺合関係）において嵌め合わなくなったり、嵌め合いが固くなったり、めっき被膜が剥離するなどの問題を招くことが考えられるからである。したがって、本実施形態では、亜鉛めっき被膜ａの膜厚ｔを５〜１５０μｍの範囲に設定管理、特に好ましい範囲は１０〜１００μｍである。

この膜厚ｔの設定管理は、めっき処理工程におけるめっき槽への浸漬時間やすりきり量（付着めっき量飛散除去など）を変えるなどによって行うことができる。

つぎに、前記の製造方法により製造される本実施形態に係るフロア構成部材の具体例について説明する。
フロア構成部材として、例えば、建造物の基礎床面（床スラブ）に立設される支持脚（支持部材）、四方において隣り合う支持脚同士を連結するように架橋状に取り付けられる鋼材製のストリンガー（脚架け渡し連結部材）、支持脚の床受け台座上に四隅が載承されて碁盤目状に敷設される床パネル（床材）などが挙げられるが、本実施形態では、図1に示す支持脚Ａを一例に挙げて説明する。

図１は、フロア構成部材の一例として挙げた支持脚の説明図であり、一部を破断して示す。
支持脚Ａは、従来周知のように、コンクリートなどの基礎床面（床スラブ）Ｇに等間隔をおいて碁盤目状に立設配置されることで、当該基礎床面Ｇの上方所定の高さ位置にフリーアクセスフロア（二重床システム）を構築するための床パネルＢを載承支持するものである。この支持脚Ａは、基本的に従来と同様に鋼材などの金属素材を用いて個々に加工される部品の組み合わせから構成されている。
すなわち、図１に示すように、基礎床面Ｇに図示省略の接着剤やその他の手段によって固着される鋼材製のベースプレート（固定プレート）１と、ベースプレート１の中心部に溶接などによって固着されて鉛直状に立設される鋼材製のパイプ支柱２と、パイプ支柱２の上端部に固着された鋼材製の取付けナット３を介して当該上端部側に挿通同軸上で上下動可能に組み付けられる鋼材製のネジ支柱（ネジ棒）４と、ネジ支柱４の上半部側に被嵌状に組み付けられて床パネルＢの四隅を載承する床受け台座５と、ネジ支柱４に螺合組み付けられて床受け台座５の高さ位置を調整するとともに当該高さ位置に床受け台座５を支持する鋼材製の高さ調整ナット６とから構成されている。

そして、本実施形態では、このような構成からなる支持脚Ａにおいて、鋼材製の板素材を用いた切断加工、孔あけ加工、接合加工などの加工により形成されるベースプレート１、鋼材製のパイプ素材を用いた切断加工、接合加工などの加工により形成されるパイプ支柱１、鋼材製の棒素材などを用いたネジ切り加工、切削加工、接合加工などの加工により形成されるネジ支柱４、取付けナット部材３、高さ調整ナット６は、それぞれ所定の寸法形状に加工された後に、さらに溶融亜鉛めっきによる表面めっき処理が施されることで完成品となるものである。つまり、溶融亜鉛めっきが施された後に、図１に示すように、それぞれ組み立てられることで、基礎床面Ｇの上方所定の高さ位置に床パネルＢを載承支持する支持脚Ａを構成するものである。

また、本実施形態に係る支持脚Ａの製造方法及びその製造方法により表面が溶融亜鉛めっき処理されて製造された支持脚Ａによれば、めっき処理後の経時変化により錆が発生することを完全に防ぐことができる。
また、電気亜鉛めっき処理品ではめっき処理後の経時変化による亜鉛ウィスカ（めっき表面から外側に向けて非常に細長い髭状に成長する単結晶）が生成、離脱、空気に浮遊して電気回路のショートなどの不具合を発生することがあり、この経時変化による亜鉛ウィスカが発生する要因として電気亜鉛めっきの成膜時に発生するめっき被膜内部の残留圧縮応力が影響しているとされている。しかし、溶融亜鉛めっき処理においては、めっき生成メカニズムが異なるため、亜鉛ウィスカの発生をも防ぐことができる。

以下に、実施例１および２、比較例１および２を挙げて本発明の実用性について説明する。
（実施例１）
熱間圧延鋼板（ＳＰＨＣ 板厚１．２ｍｍ）を用いた切断加工とプレス成形による曲げ（絞り）加工などの加工により形成した後に、溶融亜鉛めっき処理を施すことで試料ａ（例えば、鋼材製床パネルの裏板「ボトムプレート」）を製造した。
（実施例２）
一般構造用圧延鋼板（ＳＳ４００ 板厚３．２ｍｍ）を用いた切断加工とプレス成形による孔あけ加工などの加工により形成した後に、溶融亜鉛めっき処理を施すことで試料ｂ（例えば、支持脚のベースプレート）を製造した。
（比較例１）
予め表面めっき処理された溶融亜鉛めっき鋼板（ＳＧＣＤ２ 板厚１．２ｍｍ）を用いた切断加工とプレス成形による曲げ（絞り）加工などにより試料ｃ（例えば、鋼材製床パネルの裏板「ボトムプレート」）を製造した。
（比較例２）
予め表面めっき処理された溶融亜鉛めっき鋼板（ＳＧＨ４００ 板厚３．２ｍｍ）を用いた切断加工とプレス成形による孔あけ加工などにより試料ｄ（例えば、支持脚のベースプレート）を製作した。

そして、本発明では、実施例１および２、比較例１および２について腐食発生の有無を確認するための耐食試験（防錆試験）を行った。このときの試験条件は、実施例１および２、比較例１および２において製造された試料ａ〜ｄを塩水噴霧雰囲気中に７２０時間放置するということにより目視確認のもとで行い、以下の三段階の内容で評価した。その結果を表１に示す。
ａ．腐食無し ：○
ｂ．腐食 小 ：△
ｃ．腐食 大 ：×

表１から明らかなように、実施例１および２の試料ａおよびｂでは腐食発生が評価位置の全てにおいて認められなかったのに対し、比較例１および２の試料ｃおよびｄでは加工が施されていない平坦面部を除く、曲げ加工部（塑性加工部）、切断端部（切り口）／孔あけ加工部（孔の切り口）の評価位置においては腐食の発生が認められた。
これにより、本発明の製造方法で製造された支持脚Ａは、防錆力が強く、耐食性に優れていることが分かった。つまり、湿度が高く、腐食し易い環境下にあるフリーアクセスフロアの床下空間Ｍ（図１参照）において経時変化による錆の発生に耐える支持脚Ａの製造方法と、その製造方法により溶融亜鉛めっきされた支持脚Ａを提供することができる。

また、本発明の製造方法で製造された支持脚Ａによれば、溶融亜鉛めっき処理を施してなることで、電気亜鉛めっき処理品の場合に発生するめっき被膜内部の残留圧縮応力によるめっき表面から外側に向けて単結晶が押し出されて髭状に成長する亜鉛ウィスカが生成、離脱、空気中に浮遊して電気回路のショートなどの不具合の発生をも防止することが期待できる。

ａ 亜鉛めっき被膜
Ａ 支持脚（フリーアクセスフロア構成部材）
１ ベースプレート
２ パイプ支柱
３ 取付けナット
４ ネジ支柱
５ 床受け台座
６ 高さ調整ナット
Ｂ 床パネル（フリーアクセスフロア構成部材）

Claims (2)

1. 金属製のフリーアクセスフロア構成部材の製造方法であって、
   金属素材により前記フリーアクセスフロア構成部材を加工してネジ切り加工した後に、当該フリーアクセスフロア構成部材に、５〜１５０μｍの所定膜厚の溶融亜鉛めっきを施すことを特徴とするフリーアクセスフロア構成部材の製造方法。
2. 請求項１に記載のフリーアクセスフロア構成部材の製造方法により溶融亜鉛めっきが施された金属製のフリーアクセスフロア構成部材。

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