2023 年 7 月 14 日

 

電気めっきプロセス 


電気めっきもその一つです 仕上げ工程 幅広い業界で応用されています。 このプロセスにより、部品の外観と特性が向上します。 当初、金属には他の金属を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、このプロセスで非金属を改善することも可能になりました。

さらに、電気めっきは、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。 これらの特性には、多くの場合、強度、摩耗、外観、耐食性、導電性が含まれます。 さらに、このプロセスは材料の特性を向上または改善することを目的としています。 材質は金属、プラスチック、木材などでも構いません。

上記の情報以外に、電気めっきはどのように行われるのでしょうか? このプロセスでの使用に最適な金属材料は何ですか? このメッキ処理の長所と短所は何ですか? これらの質問への回答や、電気めっきプロセスに関して知っておくべきその他の重要な事柄について説明しますので、読み続けてください。

 

電気めっきとは何ですか?


電気メッキは、19 世紀初頭から存在するコーティングプロセスです。 使用されるテクノロジーは進歩していますが、基本的なプロセスは同じままです。

電気メッキとは、単に電流を使用して物体または材料を金属層でコーティングすることを意味します。 このプロセスは電着とも呼ばれ、材料上に金属の薄層を析出させます。 したがって、このプロセスは、基板とも呼ばれる材料の物理的特性を変更することを目的としています。

さらに、電気めっきプロセスにより、基板の美観が向上し、腐食から保護され、摩耗や引裂きに対する耐性が向上したり、厚さが増加したりします。


電気めっきはどのように機能するのでしょうか?

 
 

電気めっきは、電流を通じて金属を溶解し、別の表面に堆積させることによって機能します。 このプロセスには XNUMX つの主要なコンポーネントがあります。

  • アノード: これは回路で使用される正に帯電した電極です。 アノードには、メッキプロセスに使用される金属が保持されます。
  • カソード: これは回路で使用される負に帯電した電極です。 メッキしたい材料 (基板とも呼ばれます) を保持します。
  • めっき液: これは最も重要な金属仕上げ液の XNUMX つです。 回路内の電気の流れを促進する触媒として機能します。 めっき液には通常、硫酸銅と XNUMX つ以上の金属塩が含まれています。
  • 電源: 電源は回路に電流を追加します。 電源は、アノードに接続されるとシステムに電気を導入します。

電気めっきの動作原理

それでは、電気めっきはどのように行われるのでしょうか? 以下に電気めっきの手順を示します。

アノード (金属) とカソード (基板) をめっき液または電解質の中に置きます。 次に、陽極を通してセットアップに電気を導入します。

その結果、アノードに電気が導入されると酸化が起こります。 その結果、めっき液中に金属原子が陽イオン(カチオン)として溶解します。 さらに、回路内の電流により、金属イオン (正に帯電したイオン) が負に帯電した基板に移動します。 これにより、基板上に薄い金属層が堆積されます。

また、電気めっきプロセスを成功させるために、次の点に常に留意してください。 まず、電流の品質がめっきプロセスに影響します。ここでの品質には、電圧レベルと電流の印加時間が含まれます。

第二に、電解質の化学組成とその温度もプロセスの有効性を決定します。 最後に、カソードに対するアノードの位置を常に考慮してください。 これは、溶解した金属イオンが基板に到達するまでに移動する距離によって、メッキの効果が決まるためです。

ただし、めっきを最適に行うためには、エンジニアは次の予防措置を遵守する必要があります。

電気めっき工程における注意事項

  • 硫酸を含み腐食性が高いため、取り扱いには十分注意してください。 溶液や電解質が目に入った場合は、大量の水で目を洗い、ただちに医師の診察を受けてください。
  • このプロセスを実行するときは、電解液と皮膚が直接接触しないように、常にゴーグルや手袋などの安全用具を着用してください。 その他の重要な装備には、エプロンや換気フードなどがあります。 電解質の蒸気が途中で顔に到達するのを防ぐため、必ずドラフトを使用してください。
  • また、めっき液は動物や幼児の手の届かないところに保管してください。
  • 電解質と家庭用化学薬品との接触を避けてください。 両者が接触すると反応が引き起こされ、電解液が役に立たなくなったり、有害なガスが大気中に放出される可能性があります。
  • 電解質を保管するのに理想的な温度は華氏 40 ~ 95 度です。 また、必ず元の容器に入れて蓋をしっかり閉めて保管してください。
  • 電気めっきキットから電解液を移すときは、必ずプラスチック製漏斗を使用してください。
  • このプロセスを試みるときは、電気的安全に関するすべての予防措置に従ってください。 これらには、ゴムマット、アース、融着、絶縁手袋が含まれます。
  • 指輪やその他の装飾品は金属製であることが多く、感電死を引き起こす可能性があるため、このプロセス中は着用しないでください。


3種類の電気めっき方法

基板をコーティングする際に使用できる電気めっき方法にはさまざまな種類があります。 これらには次のものが含まれます。

  • バレルメッキ
  • ラックメッキ
  • リールツーリールメッキ

これらの方法について詳しく説明します。

バレルメッキ

 

この回転によりバレル内の基材が転倒し、コーティング金属の均一な塗布が容易になります。 したがって、エンジニアはこのタイプを使用して、耐食性の向上と基板の外観の改善を実現します。 同様に、エンジニアはバレル メッキを使用して、基板の耐摩耗性や耐裂性を向上させます。

また、バレル内に複数の基板を追加できるため、大量の部品をめっきする安価な手段が提供されます。 バレルめっきはめっきに最適です ファスナー そしてスタンピング。 一方、この方法ではめっきに必要な電流が少ないため、時間がかかります。


ラックメッキ

 

ラックメッキはバレルメッキとは異なります。 この場合、基板は一箇所に留まります。 この方法では、バレルメッキに見られる自由な動きができません。 また、基板をスプリング フィンガー、ワイヤ、またはネジでラックに固定した金属ラックを使用することも含まれます。 その結果、基板は電解質に浸漬しても動かないままになります。

さらに、エンジニアは繊細な部品を扱うときにラック メッキを使用することに注意することが重要です。 言い換えれば、部品はバレル メッキの転倒経験に耐えることが難しい可能性があります。

さらに、ラック プレーティングは、基板が大きい場合や複雑な場合の使用にも最適です。 高品質の仕上げが重要な場合にエンジニアが選択し、さまざまな用途に使用できます。 医療の そしてエレクトロニクス、 自動車 防衛および軍事用品も同様です。

一方、ラックメッキは成功するために多大な労力を必要とするため、かなりの費用がかかります。 それにもかかわらず、このめっき方法は、めっきプロセス中の基板への損傷からの保護を保証します。


リールツーリールメッキ

 

リールツーリールめっきは経済的かつ効率的です。 これは、基板上に金属を選択的に堆積できるため、ユニークなめっき方法です。 製造またはプレス製品のストリップのめっきによく使用されるオープンリールめっきは、他のめっきタイプよりもエンジニアに多くのメリットをもたらします。

オープンリールメッキにはさまざまな種類があります。

  • 制御された深さのめっき: めっきは基板の両端にのみ発生します。 他では発生しません。
  • スポットメッキ: このタイプのオープンリールメッキを使用するには、マスクの使用が必要です。 ここでは、金属の堆積は、マスクされていない領域でのみスポット パターンで発生します。
  • フラットストック: この方法は、基板のマスクされていない領域に金属を蒸着するため、スポット メッキに似ています。 それらの唯一の違いは、スポットめっきに見られるようなスポットパターンがないことです。
  • テープマスキングメッキ: このオープンリールめっき方法には、連続したストリップで基板上に金属を堆積することが含まれます。 メッキの必要のない部分はマスキングテープで覆う必要があることに注意してください。

一般に、リールツーリールめっきは、特定の基板領域をめっきする場合の使用に最適です。 さらに、めっき速度が高く、基板の導電性と耐久性が向上します。 この方法でメッキされた材料は、耐久性と耐腐食性にも優れています。 さらに、このめっき方法は、大量のジョブに使用するとコストも節約できます。


電気めっきに適した金属材料

電気めっきプロセスは、XNUMX つの金属または複数の金属の組み合わせで実行できます。 エンジニアがこのプロセスに使用する金属は数多くあります。 ただし、以下に最も一般的に使用される金属を示します。

  • 銅: 銅の電気めっきにより、材料層間の接着が強化されます。 また、基材の耐熱性と導電性も向上します。
  • 亜鉛: 亜鉛は高い耐食性を持っています。 さらに、ニッケルと合金化した亜鉛を使用して電気めっきを行うと、大気腐食に対する基板の耐性が向上します。
  • ニッケル: 耐摩耗性に優れているため、電気めっきに適した金属材料の一つです。 また、元素抵抗、導電性、および硬度の基板を提供する合金もあります。
  • 銀: シルバーの金属メッキ仕上げは延性と展性が高くなります。 また、見た目も美しく、接触摩耗にも優れています。 さらに、銀は材料の電気伝導性と熱伝導性を向上させます。
  • パラジウム: パラジウムはその耐食性のためによく使用され、基材の硬度と耐食性も向上させます。
  • ゴールド: 美観性の高い貴金属です。 さらに、使用時に基材に高い導電性、変色、腐食、耐摩耗性を与えます。
  • 錫: この明るい金属は安価で環境に優しいです。 使用すると基材が耐食性になり、展性が高くなります。

 

電気めっきの長所と短所

電気めっきについて、またそれがエンジニアや製造業者にとってなぜ重要なのかを詳しく理解したところで、そのメリットとデメリットについて説明しましょう。


電気めっきの利点

  • 基材材料の保護を提供します。 物体を腐食や変色から保護することは、大きな利点の XNUMX つです。 さらに、物体の衝撃保護や耐熱性も向上します。
  • 摩擦を軽減します: 物体に電気メッキを施すと、金属同士がこすれたときの摩擦が最小限に抑えられます。 したがって、削れと発生する熱が減少します。 さらに、摩擦が少ないため磨耗も少なく、長く物を使用することができます。
  • オブジェクトのプロパティを改善する: このプロセスにより、オブジェクトに厚さ、磁性、導電性などの追加の特性が与えられます。 これにより、このプロセスは、そのような特性を持つ材料を必要とするエレクトロニクスやその他の製品の製造に応用できるようになります。
  • 接着力の向上: 場合によっては、電気メッキ表面は最終コーティングではなく、単なる中間ステップです。 表面は接着剤の役割を果たし、基材と外側のコーティングを一緒に保持し、密着性を向上させます。


電気めっきの欠点

  • 環境汚染: このプロセスが適切に行われないと、環境に有害な有害な廃棄物が生成される可能性があります。 ただし、廃棄物を適切に管理することでこれを回避できます。
  • セットアップに費用がかかる: このプロセスを完全にセットアップするには、稼働前に金属、化学物質、その他の高価な機器を入手する必要があるため、非常に高価です。
  • 時間がかかる: 金属の堆積は非常にゆっくりと起こるため、非常に時間がかかります。 マテリアルに複数のレイヤーが必要な場合は、さらに時間がかかります。


電気めっき部品の用途

電気めっきは幅広い産業に応用されています。 そのうちのいくつかを調べてみましょう。

航空宇宙

航空機の部品は温度の大きな変動にさらされることが多いため、部品にメッキを施すことで寿命を延ばすことができます。 さらに、母材の耐摩耗性も向上します。

自動車

美しい仕上げを実現するために、自動車会社はさまざまな自動車やオートバイの部品にクロムやニッケルなどの金属の電気めっきを施します。

医療および歯科

鉗子やインプラントなどの医療用および歯科用ツールには、交​​換用ジョイント、ネジ、プレートなど、電気めっき部品が付属しています。 この層により耐食性が高まります。

プロトタイピング

従来、カスタムまたは少量の金属部品のプロトタイプの製造は非常に高価であるため、メーカーは現在、プロトタイピングの際にプロセスを 3D プリントと組み合わせています。 そうすれば、コストと時間を節約できます。

出力

電気または太陽光発電の送電用に物体を電気めっきすると、導電性が大幅に向上します。 さらに、耐久性も向上します。

ジュエリー

これはおそらく、このプロセスが最も多く適用されている業界です。 メーカーは、ブレスレット、リング、ペンダントなどのジュエリーの外観と耐久性を向上させるためにこのプロセスを利用しています。


電気めっき用途の具体例

  • 航空宇宙産業で使用されるボルトおよびファスナーの電気めっきにおけるクロムおよび亜鉛ニッケルの使用
  • 自動車産業におけるクロムバンパーおよびその他の金属部品
  • 歯科処置を補助する歯のインレー
  • 導電性を向上させるためのワイヤーの銀およびニッケルメッキ
  • 花や虫など生分解性のアイテムを職人の手でアート作品に変える

金属部品の電気めっきサービス

すべての電気めっきプロセスでは、基礎として電気分解が必要です。 ただし、ある電気めっきプロセスを別の電気めっきプロセスと区別するのは、プロセス中に使用されるソリューションと専門家の専門知識です。 電気メッキ仕上げの金属部品が必要な場合は、当社の厳格な品質保証により、優れた仕上げと美観を備えた高品質の金属部品を確実に入手できます。 さらに、私たちのフォームから見積もりを入手することもできます オンラインプラットフォーム.

 
 

まとめ

電気めっきプロセスは、古くから存在する技術の XNUMX つです。 特性が向上し、耐久性があり、見た目も美しい部品の製造に役立ちます。 電気メッキを成功させるには、アノード、カソード、電解液、および電源が必要です。



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