【仕事を知ろう】めっきの基礎知識

めっきにはどのような種類があり、どんな場所・目的で用いられているのか、基本的な知識についてまとめてみました。

めっきとは？
初心者向けの基本ガイド

めっきとは、金属やプラスチックなどの素材の表面に、薄い金属の皮膜を生成する表面処理技術です。めっきとひと口に言っても、その種類は多種多様。目的によって使用する金属の種類が異なり、付与できる色や機能なども異なります。

めっきの主な種類と用途

亜鉛めっき

鉄を錆から守る、防錆めっきとして代表的な亜鉛めっき。亜鉛めっきを施すことで、鉄が水や空気に触れるのを防ぎ、錆や腐食の発生を防ぐ効果が期待できます。クロメート処理を施すことにより、耐食性および外観性を向上させることも可能です。

電解ニッケル、無電解ニッケル

ニッケルの金属化合物を利用した加工で、電気を使用する電解ニッケルめっきと、電気を使わず化学反応を利用する無電解ニッケルめっきがあります。耐食性に優れており、鉄・真鍮・銅・アルミニウム・ステンレスなどに対して用いられます。

化学研磨

金属素材の表面を、化学薬品を使用して研磨する技術。銅や真鍮は変色すると見た目が悪くなるだけでなく、電気特性も失われますが、化学研磨を施すことで外観・性能を維持できるようになります。

スズめっき

酸化しにくいスズは、めっき後も電気抵抗が大きく変化しないのが特徴。また、硬度が柔らかく、めっき後に変形させることができるため、端子などに採用されることも多くなっています。

銀めっき

銀めっきは柔らかな白色で、はんだ付け性・ボンディング性・電気伝導性に優れているのが特徴。電子機器の部品や基板などに対する、機能性めっきとして使われることが多くなっています。

硬質クロムめっき

工業用クロムとも呼ばれる硬質クロムめっきは、電気めっきの中でも高い硬度を持っています。そのため、素材の耐久性・耐摩耗性を向上させたい場合などに用いられています。

銅めっき

電気伝導性と熱伝導性に優れており、下地めっきとしても用いられることが多い素材。皮膜が柔らかく加工しやすいため、電子機器部品・装飾品といった、さまざまな製品に利用されています。

使われている部品製造の例

製造業で用いられている機械機器や部品の多くに、めっきが使用されています。 たとえば、PCの内部に搭載されているメモリRAMなどの基盤、自動車などに使われるシリンダー・ピストン・ベアリング等の摺動部品、金型を構成している金型部品、工作器具に取り付けられる切削工具には、表面に何らかのめっきがなされています。

めっきの製造プロセス

めっきの製造工程は、大きく分けて前処理→本処理→後処理に分別できます。それぞれの工程について見ていきましょう。

前処理

素地とめっき皮膜の密着性を高めるための工程。密着性を低下させる酸化皮膜や汚れなどの不純物を除去するため、脱脂洗浄・酸処理といった処理を行います。また、素地の活性が困難な素材に対しては、めっきの密着を良くするため、下地としてストライクめっきを施します。

本処理

対象となる素材や目的に合わせて、めっき処理を実施。素材の表面に、金属皮膜を析出させます。電解めっきの場合、皮膜としたい金属イオンを含んだ溶液に製品を浸し、表面に金属皮膜を析出させます。

後処理

本処理が完了したら、皮膜を安定させるための後処理を行います。水や溶剤を用いた洗浄、熱風や遠心脱水乾燥機などを用いた乾燥処理、変色を防ぐためのクロメート処理などを実施。めっき後の品質や、見た目の美しさを向上させます。

電気を使うめっきと、使わないめっき

めっきには、電気を用いて皮膜を形成する「電解めっき（電気めっき）」と、電気を使わず化学反応で皮膜を形成する「無電解めっき（化学めっき）」があります。

電解めっき（電気めっき）

電気を使う電解めっきの場合、皮膜を形成したい金属イオンが溶けた電解液の中に対象物（金属等）を浸漬し、電気の力を使って表面に金属膜を析出させます。電解めっきは処理時間を短くできるというメリットと、皮膜を厚くできるという特徴があります。

無電解めっき（化学めっき）

電気を使わない無電解めっきとは、電気を使わず化学反応を起こすことで、対象物の表面に金属膜を析出させる方法。電解めっきでは、通電性のある対象物にしかめっきを施せませんが、無電解めっきであれば電気を通さない樹脂などにもめっきが可能。複雑な形状のものであっても、均一な膜厚を実現できるという特徴もあります。

製品の付加価値を上げる「めっき」の特性

機能性めっきの技術と革新

めっき処理には、析出させる金属皮膜の性質を利用し、対象物に新たな機能を付与できるという特徴があります。これを「機能性めっき」と呼びます。

たとえば、鉄・銅・真鍮・鋳物類などに行う亜鉛めっきには、美観や耐食性を高める機能があります。電気伝導性と熱伝導性に優れた銅めっきは鉄・アルミ・真鍮などに用いられ、ニッケルめっきは熱処理によってその硬度をより高めることが可能です。その他にも、使用するめっきによってボンディング性・はんだ付け性・潤滑性・耐薬品性・耐熱性・抗菌性といった機能を向上させることができます。

機能性めっきについては、めっきを取り扱う業者によって技術力が異なります。めっきに関する確かな実績と技術力があれば、難めっき素材であるアルミニウムに通電性などの機能を付与することも可能。部分的にめっきを施すことにより、特定の箇所だけ硬度をアップさせる、といったこともできるのです。

また、めっき技術に精通することで、多種多様なめっきの中から目的に合った方法を選び、提案することもできます。こうすることで「不具合を未然に防ぐ」「過剰な仕様を排除する」「製品に新たな機能と価値をもたらす」、といった効果が期待できるようになるのです。

めっきが使われている
生活用品

めっきが施された製品は、私たちの身近なところで確認することができます。その一例を見てみましょう。

自動車部品

自動車のドアノブ・バンパー・ミラー・エンブレムといったパーツのほか、各種センサー類・カーナビ部品・インジェクター・EV充電端子などの部品にも、めっきが用いられています。

食器・衣類

外観性能の向上をはじめ、防錆・耐久性アップを目的にめっきが使用されています。めっきは衣類にも使われており、抗菌性・消臭効果のある銅や銀などが利用されています。

家具・家電

家具や家電に対するめっきは、外観性能や耐久性を向上させるのが主な目的。たとえば、冷蔵庫・洗濯機・テレビなどにおける耐摩耗性をアップさせるためのクロムめっきなどが挙げられます。

装飾品

ネックレスや指輪といった装飾品にも、銀めっき・クロムめっきなどが施されています。見た目を豪華にする効果だけでなく、金属の摩耗や変色を防ぐといった効果もあります。