無電解ニッケルめっきとは
読み: むでんかいにっけるめっき
無電解ニッケルめっきとは、電流を使わず化学反応(還元剤)によってニッケル-リン合金の皮膜を析出させるめっきであり、複雑形状や穴の内部にも均一な膜厚が付きやすい処理である。
概要
一般的なめっきは、めっき液中で電流を流して金属イオンを対象物の表面に還元・析出させる電気めっきである。無電解ニッケルめっきはこれとは異なり、めっき液中の還元剤の化学反応によってニッケルを析出させる。電流を使わないため、電流密度の偏りという電気めっき特有の制約を受けにくい。
この結果、穴の内部や溝の奥、複雑な形状の隅々まで、比較的均一な厚さの皮膜が得られる。
電気めっきとの違い
電気めっきは電流が集中しやすい角や端で厚く、電流が届きにくい奥や凹部で薄くなる傾向がある。無電解ニッケルめっきは化学反応で析出するため、この偏りが起きにくく、形状によらず膜厚のばらつきが小さい。
一方で、析出速度は電気めっきほど速くはなく、同じ厚みを得るための処理時間は長くなりやすい。均一性と処理時間はトレードオフの関係にある。
皮膜の特性とリン含有率
無電解ニッケルめっきの皮膜特性は、めっき液中のリン含有率によって変わる。リン含有率が高い皮膜は非晶質に近く耐食性に優れ、リン含有率が低い皮膜は結晶質に近く硬度が高くなる傾向がある。用途に応じてリン含有率の異なるめっき液が使い分けられる。
めっきしたままの状態でも一定の硬度があるが、熱処理(ベーキング)によって皮膜を硬化させ、耐摩耗性をさらに高める使い方もある。
適用部品と後処理
均一な膜厚が得意という特性から、深穴部品の内面、複雑な流路を持つブロック部品、半導体装置向けの防食が必要な部品などに使われる。素材はアルミニウム合金にも鋼材にも適用できる。
めっき後に寸法公差が厳しい部位は、皮膜厚さを見込んだ素材寸法で加工しておく必要がある。皮膜自体は硬いため、めっき後の追加工は硬質クロムめっきと同様に難しくなる点に注意が必要である。
よくある誤解
✕ 無電解ニッケルめっきは電気めっきと同じ厚さの皮膜が同じ時間で付く。
○ 析出速度は電気めっきより緩やかな傾向があり、同じ膜厚を得るための処理時間は長くなりやすい。均一性と引き換えに処理時間がかかる点を前提に納期を見込む必要がある。
✕ 無電解ニッケルめっきならどの用途でも同じ皮膜特性が得られる。
○ めっき液中のリン含有率によって耐食性重視か硬度重視かが変わる。求める機能(耐食性か耐摩耗性か)を先に決めてから、適したリン含有率のめっき液を選ぶ必要がある。
✕ 穴の内部は目視できないので、めっき後の膜厚確認は不要である。
○ 均一性に優れるとはいえ、穴径・深さによっては内部の膜厚にばらつきが出ることがある。用途によっては断面切断やX線膜厚計による内部膜厚の確認が必要になる。
よくある質問
無電解ニッケルめっきは深穴の内面にも均一に付きますか。+
硬質クロムめっきとどちらを選べばよいですか。+
めっき後に追加工はできますか。+
関連用語
出典
- JIS H 8617（無電解ニッケル-リンめっき）
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