メッキ

■メッキ

メッキの目的は装飾、防錆、摩耗性向上。

自動車で使用されるメッキは三価亜鉛メッキ、硬質クロームメッキ、化学ニッケルメッキ、アルミのアルマイト、プラスチックへの装飾クロムメッキ、など。自動車部品には塩害に強い三価亜鉛メッキが多用されている。ただし焼き入れ部品では水素脆性が懸念されるのでベーキングを行う必要がある。できればボルト関係には電気メッキは避け、化成処理としたほうがよい。

プラスチックへの装飾クロムメッキは、エッジング、化学ニッケルメッキ、硫酸銅メッキ、電気ニッケルメッキ、クロメート酸処理、電気クロムメッキを順次実施して仕上げる。

画像は奥野薬品工業製クロームメッキ色見本。

サイズ

10㎜~1000㎜

構成

□自動車用メッキの種類

 

三価亜鉛

硬質クローム

化学ニッケル

装飾クローム

電解メッキ

電解メッキ

無電解メッキ

複合メッキ

相手材

優:鉄

良:銅

 

優:鉄、銅

良:ニッケル

可:SUS

金属、

プラスチック

ABS,PC,ABS+PC,

PP,POM,PA,

PSF,PPO

不可:アルミ、ニッケル、SUS、Mg

不可:アルミ、Mg

 

 

硬度 (Hv)

100

750~1200

550

硬質1000

 

膜厚 (μm)

5または8

5~数100

2~5

硬質10~15

Cr:0.3

下地5~15

 

長所

耐食性

高硬度

厚膜

装飾クローム下地、

高硬度

密着性

 

短所

 

クロム公害

 

 

三価亜鉛メッキ

自動車部品には塩害に強い三価亜鉛メッキが多用されている。過去には六価亜鉛メッキが使用されていたが、環境対応で使用禁止になっている。

亜鉛メッキは酸化しやすいため、防錆効果と外観向上を目的に、後処理としてクロメート酸の化成処理が行われる。

さらに焼入れ部品などでは電気メッキ時の水素脆性除去として3時間以内に200℃x3時間以上のベーキング処理を行う。しかし、ボルト関係にはリスクを避けるためできれば電気メッキは避け、化成処理としたほうがよい。

材質(ワーク)

鋼材

工法

湯洗→脱脂→酸洗→電解洗浄→メッキ→湯洗→乾燥

硬質クロームメッキ

自動車部品には摩耗に強い硬質クロームメッキが多用されている。Hv750~1200と非常に硬くなる。焼入れ部品などでは電気メッキ時の水素脆性除去として3時間以内に200℃x3時間以上のベーキング処理を行う。しかし、ボルト関係にはリスクを避けるためできれば電気メッキは避け、化成処理としたほうがよい。

材質(ワーク)

鋼材

工法

湯洗→脱脂→酸洗→電解洗浄→メッキ→湯洗→乾燥

化学ニッケルメッキ

無電解ニッケルメッキとも呼ばれる。電気を使わず化学的な反応を用いたメッキ法。電解クロームメッキは廃液処理が潜在的な環境問題として懸案となっている。自動車部品では硬質クロームメッキの代替えとして、化学ニッケルメッキが使用される事例が多い。化学ニッケルメッキはメッキ後は硬度Hv550だが、熱処理による硬質化も可能で、硬質クロームメッキ並みの超硬度Hv1000も可能となる。そのほか、軟鉄との密着性の良さも特徴で、ディスクブレーキピストンでの使用事例では液漏れにつながるメッキ剥離の発生を防止できる。

<適用部品>ディスクブレーキピストン(耐摩耗性)、ピストン(耐摩耗性)、シャフト(耐摩耗性)、キャブレター部品(耐食性)、歯車(耐摩耗性、摺動性)

材質(ワーク):

鋼材

工法:

湯洗→脱脂→水洗→酸洗→高圧洗浄→メッキ処理槽→高圧洗浄→水洗→湯洗→乾燥→防錆

 

装飾クロムメッキ

プラスチックへの装飾クロムメッキは、エッジング、化学ニッケルメッキ、硫酸銅メッキ、電解ニッケルメッキ、クロメート酸処理、電解クロムメッキを順次実施して仕上げる。

材質

プラスチック

工法

脱脂→エッジング→触媒溶液浸漬触媒付与→パラジウムイオン活性化→化学ニッケルメッキ→硫酸銅メッキ→電気ニッケルメッキ→クロメート酸処理→電気クロムメッキ

■蒸着メッキ

種類:

PVD物理蒸着:真空蒸着メッキ、イオンプレーティング、スパッタリング

CVD化学蒸着:プラズマ

<各種蒸着法>

真空蒸着メッキ

真空中で成膜材料を加熱・蒸発させ、ワークの表面に薄膜を形成する方法。自動車部品では、プラスチック製ミラーやプラスチック成形品の加飾などに使用される。ワークはプラスチック、ガラス、セラミックス、金属などいろいろな材料に対応できる。蒸着金属はアルミニウム、クロム、金、銀、銅など。膜厚は極薄だが、均一の厚みをもつ。被膜の耐久性や外観向上のために、アンダーコートとトップコートを施すことが多い。メッキ方法は、真空蒸着機の釣鐘状のフックにワークを入れてぶら下げ空気を抜き真空にする。その後、蒸着材料を高温加熱し蒸気を発生させ、ワークに付着させる。小物の大量生産品に適する。

◆PVD(Physical Vapor Deposition)

物理蒸着とも呼ばれる成膜法。切削工具や金型などで使用する超硬質被膜は、チタンTi系硬質膜(TiN)やクロムCr系硬質膜(CrN)、カーボン系DLC(Diamond Like Carbon)などが使用される。配合は各社各様で種類が多く、選定が難しい。装飾用の蒸着金属はアルミニウム、金、銀、銅などが蒸着できる。真空蒸着メッキ、イオンプレーティング、スパッタリングの3つの方式があるが、いずれも高真空下で行う。

◆CVD(Chemical Vapor Deposition)

化学蒸着とも呼ばれる成膜法。切削工具や金型などで使用する超硬質被膜で使用する。PVD同様に、チタンTi系硬質膜(TiN)やクロムCr系硬質膜(CrN)、カーボン系DLC(Diamond Like Carbon)などが蒸着できる。

プラズマCVDと光CVDは300℃とPVDよりやや低温で高真空でなく低真空で行えるため装置も簡素化する。

熱式CVDも400℃~500℃の高温だが大気圧で行えるため、CVD はPVDより取り扱いが容易といえる。メッキ方法はPVDが薄膜材料を直接気化して薄膜化するのに対して、CVDは薄膜構成原子を含む化合物ガスを原料として化学反応を利用して薄膜化する。

 

蒸着法

PVD物理蒸着

CVD化学蒸着

真空蒸着メッキ

イオンプレーティング

スパッタリング

プラズマ

ワーク

プラスチック

金属

金属、プラスチック

金属、プラスチック、ゴム

成膜材料

アルミ等

チタンTi系

クロムCr系

カーボンDLC系

金属

チタンTi系

クロムCr系

カーボンDLC系

金属

チタンTi系

クロムCr系

カーボンDLC系

金属

硬度

Hv4000

Hv4000

Hv4000

膜厚

0.05〜0.1μm

1~5μm

1~5μm

1~5μm

真空度

温度

低温

高温500℃

低温

中温300℃

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