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電気めっきは、コンポーネントの外観と性能を向上させるために広く使用されている精密工学プロセスです。当初、金属は他の金属で電気めっきすることしかできませんでしたが、最近の技術の進歩により、非金属材料の改良も可能になりました。電気めっきは、強度、耐摩耗性、美観、耐食性、導電性など、特定の金属の望ましい特性を他の材料と組み合わせることができます。
電気めっきは、電気化学原理を使用して特定の金属の表面に別の金属または合金の薄層を堆積する表面工学技術です。めっきされる金属の塩を含む溶液では、めっきされる金属は陰極として機能し、めっきされる金属または他の不活性導体は陽極として機能します。電気分解のプロセスを通じて、基板の表面に強固に結合した金属膜が得られます。
電気メッキの主な目的は、金属の酸化（錆びなど）を防ぎ、耐摩耗性、導電性、反射率、耐食性（硫酸銅など）を高め、美観を改善することです。
電気めっきプロセスには、めっき浴に供給する低電圧、大電流の電源と、めっき液、めっきされるワークピース (陰極)、および陽極で構成される電解装置が必要です。めっき液の組成は、目的のコーティングによって異なりますが、一般的には、金属イオンを提供する主塩、金属イオンと錯体を形成する錯化剤、pHを安定させる緩衝剤、光沢剤、結晶粒微細化剤、レベリング剤、湿潤剤などの添加剤が含まれます。薬剤、ストレス緩和剤、曇り止め剤など。
電気めっきプロセスには、めっき溶液から陰極 (ワークピース) 表面への金属イオンの還元が含まれます。カソードは直流 (DC) 電源のマイナス端子に接続され、アノードはプラス端子に接続されます。溶液に電流が流れると、めっき溶液中の金属イオンが陰極に移動し、そこで還元されて金属層として堆積します。同時に、アノードからの金属が溶液に溶解し、金属イオンの濃度が維持されます。
吊り下げ： めっきする部品を導電性ツールに固定し、電源と閉回路を形成することで電気めっきをスムーズに進めます。
脱脂： めっきする部品の表面を洗浄し、その後の処理結果や部品の電気めっき表面の外観に直接影響を与える油、ほこり、汗の汚れなどの物質を除去します。
粗化: 強酸性の粗面化溶液を使用して、部品表面のプラスチックの特定の成分を溶解し、表面に微細な粗い「アゲハの尾状」の細孔を作成します。これにより、電気めっき表面と部品間の接触面積が増加し、部品表面に極性親水基が導入され、親水性になります。
中和: 溶液の還元特性を利用して、コンポーネント表面に残留する不動態化を中和して除去します。不動態化は後続のプロセスに悪影響を与えるため、完全に中和する必要があります。
触媒作用: 溶液中の物質であるコロイド状パラジウム (PD) は、コンポーネントの背面にあるアゲハの形の細孔に均一に吸着され、その後のニッケル化学反応の触媒中心となります。
パラジウムの活性化: 触媒溶液中の部品表面に吸着されたコロイド状パラジウムは、二価のスズイオンに囲まれているため、最初は触媒活性がありません。周囲の二価スズイオンを溶解して触媒パラジウムを露出させて活性化する必要があります。
化学ニッケルメッキ: 化学ニッケルめっきのメカニズムはまだ完全には理解されていませんが、触媒の存在下で発生します。
ニッケルアンダーコート: 化学ニッケル層は比較的薄く (0.2μm)、導電性が劣ります。化学ニッケル表面にニッケルの下塗り層を追加すると、コンポーネントの導電性が向上します。
ブライトコッパー: 銅は延性と柔軟性に優れており、他のめっき層に比べて熱膨張係数がプラスチックに近いです。部品表面に約15～25μmの滑らかで柔軟な銅層を塗布することで、部品とめっき層全体との密着性が向上します。また、温度変化や外部環境要因による影響に対するコンポーネントの緩衝効果も提供し、潜在的な損傷を軽減します。
セミブライトニッケル: コンポーネントの外観は半光沢仕上げであるため、半光沢ニッケルと呼ばれます。このめっき層は、延性とレベリング性に優れ、硫黄含有量が低く (<0.005%)、光沢ニッケルめっきと比較して明るい外観を持ち、機械的特性と耐食性の両方の特性を備えています。
パールニッケル： 外観はパールのような輝きを持ち、上品で柔らかな色合いを成分に与えます。
ニッケルシーリング (微多孔質ニッケル): 光沢ニッケル溶液に加えて、微細な非導電性粒子（通常直径約 0.5μm）が電気めっき溶液に追加されます。電気めっきプロセス中、ニッケルはコンポーネント上に継続的に堆積し、これらの粒子もめっき層に取り込まれます。非導電性の性質により、他のメッキ層はこれらの粒子上に堆積しません。その結果、めっき後の部品には不連続な小さな気孔（通称マイクロポア）が形成されます。これらの微細孔は、部品が腐食にさらされたときにニッケル層の露出表面積を増加させ、腐食電流を効果的に分散させ、単位表面積あたりの腐食速度を低減します。これにより、集中的で深い腐食が回避され、優れた耐食性が得られます。
ブライトパッシベーション: めっき層はまばゆい銀白色を呈し、部品の装飾効果を高めます。
吊り下げ解除: 検査および梱包のために、コンポーネントを治具から取り外します。
以上が電気めっきの基本的な工程の流れとなります。このプロセスは、特定の電気めっき要件と関係する材料によって異なる場合があります。電気めっきの品質と性能を確保するには、各ステップで正確な制御が必要です。実際の操作では、電解液の組成、温度、電流密度、めっき時間など、多くの要素を考慮する必要があり、これらすべてが電気めっきの結果に影響を与える可能性があります。
コーティングの組成に応じて、電気めっきプロセスはクロムめっき、銅めっき、ニッケルめっき、錫めっき、亜鉛めっきなどに分類できます。
電気めっきの目的に基づいて: 保護電気めっき、装飾電気めっき、機能電気めっきに分けることができます。保護電気めっきは主に金属の酸化や腐食を防ぐために使用され、装飾電気めっきは主に製品の美的魅力を高めるために使用され、機能性電気めっきは硬度や耐摩耗性などの製品の特定の特性を変更するために使用されます。
電気めっき溶液の性質によると: シアン化物めっき、硫酸塩めっき、ピロリン酸塩めっき、クエン酸塩めっき、エチレンジアミンめっき、有機リン酸塩めっきなどに分けられます。
めっき層の特性に基づいて、次のようになります。 硬質クロムメッキ、乳白色クロムメッキなどに分けられます。
治療プロセスによると： 化学めっき、複合めっき、非金属めっき、金めっき、銀めっきなどに分けられます。
コーティングの重量: まず、コーティングの体積を計算する必要があります。これは、コーティングの面積と厚さを乗算することで計算できます。次に、コーティングの体積にコーティング材料の密度を掛けると、コーティングの重量が求められます。
材料費： 塗料の重量と材料単価を乗じたものが材料費となります。
自動車産業: 自動車産業は、電気めっき技術の主な応用分野の 1 つです。自動車の外観は消費者を魅了する重要な要素の 1 つであり、電気めっき技術は高い光沢、耐食性、耐摩耗性を提供し、自動車をより美しく、耐久性に優れたものにすることができます。たとえば、自動車のホイール、ドアハンドル、フロントグリルは、電気めっき技術によって外観と性能を向上させることができます。
エレクトロニクス産業: エレクトロニクス産業も、電気めっき技術を応用する重要な分野です。電子製品の外観と性能は消費者にとって非常に重要であり、電気めっきにより高い光沢、耐食性、耐摩耗性が得られ、これらの製品をより魅力的で耐久性のあるものにすることができます。たとえば、携帯電話、コンピュータ、フラットスクリーン TV の筐体、ボタン、インターフェイスは、電気めっき技術によって強化できます。
航空宇宙産業: 電気めっき技術は、航空宇宙産業でも広範囲に応用されています。この業界は非常に高い精度を必要とし、電気めっき技術はこのレベルの精度を提供できます。
通信と軍事: 電気めっき技術は通信や軍事にも幅広く応用されており、耐腐食性の保護層を提供し、機器の寿命を延ばします。
電気めっきプロセスは、古くから存在する技術です。性能が向上し、耐久性があり、見た目も美しい部品の製造に役立ちます。電気めっきを成功させるには、陽極、陰極、電解液、および電源が必要です。ZONZE メッキサービスは、複数のプロセスを完了し、高品質の技術製品を製造するのに役立ちます。
