更新: (2021/8/24) SPC はブラシ メッキ サービスを提供しなくなりました。このブログは教育のみを目的としています。
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金属メッキは、物体や機械部品に特定の金属の追加の望ましい特性を提供するために何百年も使用されてきました。望ましい結果に応じて、次のようなさまざまな種類の金属または合金が使用されます。銅、アルミニウム、ブリキ、金、カドミウム、ロジウム、亜鉛、銀、ニッケルまたはクロムがメッキプロセスで使用される場合があります。
部品や物体を金属でメッキする理由は、単に装飾品に金属的な美しさを加えるだけの場合から、性能目的で特定の金属や合金の重要な物理的、機械的、化学的特性が必要な場合まで多岐にわたります。改善されました耐食性、強度、耐久性、摩擦の低減、はんだ付け性の向上、さらには導電率の変化などすべてが、めっきプロセス用のコンポーネントを選択する際の要素となる可能性があります。
金属めっき用のコンポーネントを選択する理由が何であれ、プロセスは通常、電気めっきと無電解めっきの 2 つの異なるタイプのプロセスに分けることができます。電気めっきには電流の使用が必要ですが、無電解法自己触媒化学反応の結果です。各方法にはそれぞれ独自の長所と短所がありますが、どちらの方法でも、選択したコンポーネントに重要な美的特性と新しい物理的特性を与える金属のコーティングが可能になります。
場合によっては、2 つ以上の金属を組み合わせて合金を作成すると、選択した各金属の望ましい利点が最大限に得られるだけでなく、利点も得られます。これにより、品質を損なうことなくコストを削減することもできます。たとえば、しようとするとき、亜鉛ニッケル合金を使用して腐食を改善約 80 ～ 94 パーセントの亜鉛と 6 ～ 20 パーセントのニッケルで構成され、両方の金属の最高の特性を引き出します。ニッケルを添加すると、腐食プロセスが遅くなります。亜鉛ニッケルでコーティングされた部品は、塩水噴霧試験中の白錆の発生を最大 500 時間、赤錆の発生を最大 1,000 時間防止できます。
電気めっきと無電解めっき
金属めっきのより特殊な方法を検討する前に、電気めっきの一般的なプロセスと無電解めっきの自己触媒化学プロセスを理解することは、この 2 つをより適切に区別するのに役立ちます。
電気めっきには電流の使用が必要です。電流は、正電荷をもつイオンである溶解金属カチオンを還元するために使用されます。電流により、電着と呼ばれるプロセスでカチオンが物体上に薄い金属コーティングを形成します。電気めっきにより、選択した対象物の表面特性を変更できるため、耐食性の向上、摩擦の低減、および部品の耐久性と性能の向上に役立つその他の必要な品質に適しています。
回路と同様に、電気めっきプロセスはさまざまなコンポーネントまたは電極に依存して、次のことを実現します。薄い金属コーティング。めっき用に選択されるアイテムはカソード (負に帯電した電極) であり、使用される材料または金属はアノード (正に帯電した電極) を構成します。両方のコンポーネントは、適切な電気の流れを可能にするために、金属塩およびその他のイオンを含む電解質バスに浸漬されます。
これは、無電解浸漬で使用される技術と同じではありません。外部電源がアノードへの直流を生成して金属原子を酸化し、電解質溶液に溶解する必要があるためです。溶液中のこれらの溶解金属イオンは還元され、物体にメッキを開始します。アノードに使用される金属は、電解液中のイオンを継続的に補充します。
プロセスが完了すると、めっきの対象として選択した対象物の化学的、物理的、機械的特性が変化します。たとえば、引張強度と表面硬度により、めっき前に圧力がかかると機能しなかった工具や部品に必要な強度が追加される可能性があります。金属メッキを施すことにより、工具の磨耗を防ぎ、腐食を軽減し長寿命を実現します。
無電解法は外部電気の使用を必要とせず、代わりに自己触媒化学反応に依存します。このプロセスには通常、コンポーネントが浸漬されている溶液内で一度に複数の反応を引き起こすことが含まれます。これらの化学的方法では、目的の金属を強制的に物体にメッキします。 2 つの電極を必要とする電気メッキとは異なり、無電解メッキでは 1 つの電極のみを使用し、外部電源に依存しません。
代わりに、還元剤が使用されます。このタイプのメッキで使用される最も一般的な金属の 1 つはニッケルですが、次のような他の金属も使用できます。金、銀と銅無電解法を通じてコンポーネントに適用することもできます。主な利点の 1 つは、電解液バスや外部電源が必要ないため、通常はコストが低くなり、支出の削減に役立つことです。さらに、無電解法では、めっきできる対象物のサイズや形状に柔軟性を持たせることができますが、残念ながら、処理速度が大幅に遅く、電気めっきのような厚さを実現することはできません。
無電解により、光熱費の削減に加えて、部品への均一なコーティングの実現が容易になり、量や仕上げの明るさのレベルの変化に関してより柔軟な対応が可能になります。電気メッキと同様に、完成したワークピースの化学的、物理的、機械的特性が変化し、コンポーネントの耐久性が向上します。
部分めっき、刷毛めっきとは何ですか?
より局所的な領域で金属メッキが必要な場合。電気めっきに関連するこのプロセスは、選択めっきまたはブラシめっきと呼ばれることがよくあります。
ブラシは通常、布で包まれたステンレス鋼の本体であり、メッキ溶液を保持し、アイテムが直接接触するのを防ぎます。低電圧の使用により、オペレータはブラシをめっき液に浸し、局所的なめっきを行うことができます。熟練したオペレーターは、この選択的電気めっきサービスを使用して、アイテムの局所的な領域全体にめっき材料を均一に分布させることができます。ブラシめっきではスポットめっき技術が可能となり、部品やコンポーネントの修理と再生の両方に役立ちます。電解液槽への浸漬を必要とする完全な電気めっき技術とは異なり、選択めっきでは、オペレーターは電解液とワイヤーに接続された陽極のめっき溶液を使用して、特定の領域をターゲットにすることができます。
ブラシメッキは、電源に接続された柔軟で操作可能なブラシを使用するため、他の電気メッキと比較すると、多くの点で溶接に似ているように見えます。カソードはメッキ用に選択したコンポーネントのままですが、アノードはハンドルに接続され、吸収材 (通常は布) で包まれています。布はブラシメッキプロセス中に電解液を吸収します。
オペレーターがアノードをカソードの上に移動すると、回路が完成し、電解液が連続的に供給されます。電解液はポンプまたは浸漬によって供給できます。
刷毛めっきと浸漬洗浄の利点
ブラシめっきサービスまたは選択的電気めっきサービスが、従来の浸漬浴またはタンクめっき方法に比べて提供する最大の利点の 1 つは、柔軟性です。ブラシめっきの装置は移動式であり、重くて繊細な部品の輸送や輸送を必要とせずに、作業場から顧客の現場まで、どこでも行うことができます。
これは理想的であり、従来の電気めっき技術よりもはるかに高速です。これにより、部品のサービス、修理、改修を迅速に行うことができます。さらに、金属をコンポーネント上に薄い層で蒸着できるため、機械加工の必要性も軽減されます。達成できる厚さのレベルなどの制限はありませんが、ブラシめっきは従来の電気めっきや大量生産の無電解方法ほど経済的ではありません。
選択めっきは、少量のニーズを伴う小規模な低めっきサービスに最適です。さらに、浸漬法では通常、プロセスが開始されると人の手がかからなくなりますが、ブラシめっきの場合は訓練を受けたオペレーターの関与がさらに必要になります。
ブラシ メッキのクイック ガイド 浸漬と比較した利点
ここでは、浸漬と比較した場合のブラシ メッキの利点を簡単に説明します。
- どこでもできるモバイルサービス
- 局所的な狭いエリア向けのより高速な方法
- マスキングの必要性を軽減
- 浸漬槽に適さない大型部品に最適
- 浸漬めっきに必要な大量の化学薬品の量を削減
- 全体的な光熱費を削減し、必要な電力を削減します
ブラシめっきには多くの利点がありますが、浸漬浴による電気めっきも大規模プロジェクトに適しており、選択めっき方法では達成できない厚さを実現します。電気めっきにより、表面の均一性が向上し、表面の摩耗から保護され、金属基板の厚みを増やすことができます。これは、電気めっきによって表面を強化できるため、塗装が必要なコンポーネントの接着を作成するのに最適です。
プロジェクトの規模や需要によっては、電気めっきがブラシめっきよりも経済的な代替手段となる場合があります。
部分めっきは何に使用されますか?
部分めっきは、さまざまな業界でさまざまなタイプのコンポーネントに柔軟性を提供する優れたサービスです。で働いているかどうかエネルギー産業、航空宇宙または、製造用の選択的ブラシメッキ法を使用して、ダウンタイムを排除し、工具や機械の稼働を維持することができます。
ブラシ メッキの最適な用途の 1 つは、重要なベアリングやブッシュなどの表面の堆積物を除去することです。公差と肉厚が厳しい領域では、選択的めっき方法を使用して局所的な領域をめっきすることができます。さらに、特定の種類の金属は、はんだ付けや溶接用途で部品を隣接させる場合に独特の利点をもたらします。
接合部の物理的および機械的特性が向上する金属の選択的めっきを適用すると、はんだ付けや溶接が容易になるだけでなく、コンポーネントの接合部の強度も向上します。場合によっては、導電性の向上が望ましい場合もありますが、表面積全体にわたって経済的ではありません。ブラシめっきは、貴金属を使用する電気部品にこれらの望ましい特性を追加するためによく使用されます。これにより、従来の方法に比べて経費と使用される材料の量を削減できます。
一部のコンポーネントは大きすぎたり、奇妙な形状をしているため、浸漬槽には適さない場合もあります。ブラシ再生を使用すると、複雑な部品を迅速かつ効率的にメッキできます。選択的めっきにより、重要な用途に必要なコンポーネントのめっきの柔軟性も向上します。
めっきに使用される一般的な種類の金属および合金
電気めっき、無電解めっき、および選択めっきサービスでは、いくつかの異なる種類の金属および複雑な合金を使用できます。それぞれの金属と合金は、独自の化学的、機械的、物理的特性を備えています。場合によっては、優れた仕上げの明るさときれいな美観が求められることもありますが、摩耗や損傷から生じる応力に耐えるためにコンポーネントをメッキする必要がある場合もあります。
ここでは、めっきプロセスで使用される一般的な金属のいくつかを紹介します。
- 銅。 銅およびその合金、手頃な価格と高い導電性のため、めっきに使用される最も一般的な種類の金属の一部です。銅は電子部品や回路基板の製造によく使用されます。銅はめっき効率が高く、コストが低いため、現在使用されている金属の中で最も安価な金属の 1 つです。さらに、銅の耐食性は熱伝達用途に不可欠であり、ステンレス鋼は最も手頃な価格の代替品ですが、熱伝導率は銅の 1/30 しかありません。
- 亜鉛。あなたがポケットに入れて持ち歩く米国のペニーは、次のような直接の結果です。亜鉛メッキ亜鉛は、1ペニーごとに薄い銅をコーティングするために使用されているためです。亜鉛は酸化や腐食に強いため、自動車部品や留め具、釘などで最も一般的に使用される金属の 1 つです。電気めっきによる亜鉛めっきプロセスでよく使用されます。
- ニッケル。 無電解ニッケルメッキ非常に一般的です。この金属は、キッチン用品、バスルームや配管設備、装飾品、ドアノブなど、私たちが日常的に使用するさまざまな物品に使用されています。ニッケルとその多くの合金は耐摩耗性があり、めっきサービス業界で最も広く使用されている金属の 1 つです。
- 金。金のような金属は他にありません。金は、その高い耐酸化性と高い導電性で人気があります。ただし、銅とは異なり、金ははるかに希少で高価です。金メッキは材料コストが高いため、必要な場合に小さなコンポーネントにのみ使用されることがよくあります。しかし、金メッキその独特の機械的および物理的特性により、ジュエリーの作成やコネクタなどの電子部品によく使用されます。
- クロム。クロムはその表面仕上げにより装飾目的でよく使用されますが、摩擦の軽減や耐食性の点でも有利です。自動車部品の装飾品では、メッキにクロムがよく使用され、電解液中での電気メッキによって行われます。
- 銀。クロムと同様に、銀は装飾目的でよく使用されますが、他の金属と同様に、導電性が向上します。銀金よりも安価ですが、それでも他の金属よりも材料費が高くなります。また、銀は特定の用途では十分に機能せず、他の安価な金属や合金と比較して長期的には耐えられない可能性のある機械的および物理的特性を持っています。
- カドミウム。塗装の密着性を高める必要がある部品のメッキに使用される最適な金属の 1 つはカドミウムです。また、カドミウムは耐食性を向上させ、材料の使用量を減らして長期的な摩耗保護を実現するという利点をもたらします。さらに、カドミウムはほぼすべての導電性金属にメッキできるため、多くの産業に最適です。