無電解ニッケルメッキは、複雑な形状のものでも均一な皮膜で覆い、耐食性や硬度を付与することができ、広く使われる方法です。広く利用いただくからこその問題点もあります。
せっかく完璧に無電解ニッケルメッキされた製品、追加工などによってもう一度メッキしなければいけないシチュエーションを考えてみましょう。
シンプルにその上からメッキし直しで済む場合もありますが、前のメッキを一度剥離して、あらためてメッキを行う必要が出てきます。
本記事では、剥離方法や再処理の方法など、そのようなシチュエーションでメッキ業者がどのように対応しているかを詳しくご紹介します。
無電解ニッケルメッキのみならず、メッキを行う際の注意点としても参考にしていただければ幸いです。
■ＩＮＤＥＸ■
・無電解ニッケルメッキの原理と主な特徴
・無電解ニッケルメッキの用途
・再処理が必要な場合
・再処理の難しさ
・前のメッキの剥離とその方法
・あらためて前処理
・再メッキ
・メッキの仕上がりにおける注意点
・時間やコストにおける注意点
１．無電解ニッケルメッキとは
１．１．無電解ニッケルメッキの原理と主な特徴
無電解ニッケルメッキは、電極を使用せず、素材をメッキ液に漬けるだけで化学的な還元のみで素材にニッケルの皮膜を付着させる表面処理方法です。
上のイラストに示すような原理で素材にニッケル皮膜を付着させてゆきます。
最初は素材とメッキ液内の還元剤が反応して電子を放出してメッキが始まり、その後も皮膜と還元剤が反応を続けて膜厚が増加してゆきます。
皮膜には耐食性を高めたり、硬度を上げて耐摩耗性を向上させることができる性質があります。
電極を用いる電解メッキでは、電極からの位置が皮膜の厚さなどに影響を与えますが、無電解ニッケルメッキはどのような形状でも均一に皮膜を生成します。
無電解ニッケルメッキの詳しい原理や特徴については、電解ニッケルメッキとの比較などにも触れているこちらの記事を参考にされてください。
１．２．無電解ニッケルメッキの用途
無電解ニッケルメッキはさまざまな用途で活用されます。
耐食性や耐摩耗性に優れていることから、機械や自動車の摺動部に用いられたり、均一性も高いことで精密部品や金型に用いられるなどです。また、電気的な特性を生かして電子部品に用いられることもあります。
メッキにも様々な種類がありますが、無電解ニッケルメッキは主に機能性を重視したメッキ方法と言えます。
２．再処理について
２．１．再処理が必要な場合
当然のことながら、メッキをした品物の表面の性質は皮膜の性質を表します。
無電解ニッケルメッキのような機能性重視のメッキだと、メッキ皮膜の状態が悪くなったりなくなってしまうと、その品物の機能性自体が失われてしまいます。
そのような場合、その部品だけでも取り出して交換するか、メッキを再処理して再び機能性を復活させなければなりません。
また、仮に新しい製品を作る場合でも、メッキをした後に追加工をするようなことがあれば、その部分の皮膜の状態は変わってしまいます。
耐食性について考えた場合でも、せっかく無電解ニッケルメッキで全体を守っていた品物に追加工で１箇所穴を開けてしまうだけでも、そこから腐食が始まり、メッキの意味がなくなってしまいます。
メッキの再処理という選択は、品物を扱っているとさまざまなタイミングで迫られるものとなります。
２．２．再処理の難しさ
このようなメッキの再処理は、膜厚を気にしなければ、既にメッキされた品物をもう一度メッキ液に漬けて行うだけのように思われがちです。
たしかに、最初からメッキする場合でも、皮膜と還元剤が反応してさらなる皮膜の成長を行うわけですから、そのような発想も理にかなっているように思われます。
しかし、無電解ニッケルメッキの還元剤は、皮膜に含まれるリンや他の化合物の含有率によっても異なります。
既に無電解ニッケルメッキをされた上から無電解ニッケルメッキを被せるには、再度油汚れの除去や酸化皮膜の除去などが必要になりますが、素材が露出している、追加加工した部分との境界に変質しているなど確認する必要が出てきますので、基本的にはメッキの再処理は一度前の皮膜を剥がした上で、最初からメッキ条件を作り直して行います。
したがって、無電解ニッケルメッキの再処理は、実はメッキしていない素材に最初からメッキを行うよりも多くの工程を要してしまいます。
それぞれの工程について、この後少し詳しくご紹介します。
３．再処理のプロセス
３．１．前のメッキの剥離とその方法
前に述べたとおり、無電解ニッケルメッキの再処理でまず行うことは、前のメッキ皮膜の剥離です。
この工程は、「単に前のメッキを剥がすだけ」と甘く見ることができない工程です。
考えてみたら、メッキは簡単に剥がれてしまっては意味がなく、多くの場合は不具合を起こさないような強い密着性を保っているはずです。
密着性を高くするため、メッキ処理の前に前処理を行うことも多いです。
無電解ニッケルメッキ皮膜は耐薬品性にも優れているため、強力な酸やアルカリなどで溶かして剥離を行います。
無電解ニッケルよりも耐酸性、耐アルカリ性の弱い金属を守るためにメッキ処理を行う事がほとんどですので、剥離を行う事で素材が溶解してしまうリスクがあります。
剥離は、剥離剤に長く漬け過ぎると素材表面を荒らしてしまいますし、短いと剥離しきれなかった元の皮膜が残ってしまい、再メッキの際に密着不良を起こしてしまいます。
したがって、この工程はとても慎重で難しいものになります。
３．２．あらためて前処理
難しい剥離の工程を経ると、ようやく素材のみの状態に戻り、再メッキの準備ができます。
ただし、そのまま無電解ニッケルメッキのメッキ液に漬ければ、それで万事解決ではありません。
剥離工程では素材表面も荒れてしまったり、不純物が付着してしまったりしています。
そのままでは結局再メッキの密着不良などを起こしますので、研磨を行ったり、しっかりとした前処理を行います。
３．３．再メッキ
ここまでの長い工程を経て、ようやく再メッキです。
メッキ作業そのものは、前にメッキを行ったときと同様、素材を還元剤が含まれたメッキ液に浸漬します。
素材や生成された皮膜と還元剤との反応に伴い、素材にはニッケル皮膜が生成し、時間とともにその皮膜も厚くなってゆくため、皮膜厚さは時間で管理することができます。
ただし、剥離や前処理の影響で、以前にメッキを行ったときの素地の状態と、この段階での素地の状態では寸法も変わっているかもしれません。
仕上がり寸法が決まっているものは、あらかじめ素地の状態を計測しておいてメッキ条件を割り出す必要があるなど、以前のメッキ条件のデータが残っていても、それがそのまま使用できるとは限りません。
４．再処理における注意点
４．１．メッキの仕上がりにおける注意点
無電解ニッケルメッキの再処理は、前のメッキの剥離が必要となります。
剥離工程がうまくいき、綺麗な素材の状態に戻って再メッキできればよいのですが、なかなかそれができない状況もあります。
剥離剤によって素材表面を荒らしてしまい、元々必要だった表面粗さを保つことができない場合もあります。
また、条件によっては素材部分が減ったりなくなってしまう場合もあるため、製品の断面性能などに影響が出る場合もあります。
元の状態と色味が変わってしまうことなどもあり得ます。
前のメッキを完全に剥離することや前処理を徹底するなど、しっかりと対策はしますが、密着性が十分でなく、不具合が出る可能性もゼロではありません。
既にメッキされたものに再メッキをすることに関しては、このような機能面のリスクが生じることは十分に知っておく必要があります。
４．２．時間やコストにおける注意点
無電解ニッケルメッキの再処理に多くの工程を要することは、機能面だけではなく、時間やコストにおいても考慮しておかなければならないことがあります。
工程が増えるということは、当然時間もかかります。
新規でメッキを行ったときに要した時間に比べて、大幅に長くなることも珍しくありません。
全体の工程の中で、前のメッキ時間を参考に表面処理の日数をカウントするのではなく、そのあたりはしっかりと確認しておくことが重要です。
再メッキは、新品の状態でメッキするよりも倍以上のコストがかかるため、新品の状態でメッキ処理した方がメリットが大きいというパターンもよく有ります。
再メッキの費用が新品へのメッキに比べコスト高になる事をご理解ください。
５．他の表面処理を剥離する場合
本筋の話とはまた別の話になるのかもしれませんが、元の品物が無電解ニッケルメッキ以外の表面処理であっても、一連の工程で無電解ニッケルメッキにメッキを変更することも可能です。
この場合、剥離の工程現行されている表面処理、素材により変わることになります。
例えば、アルマイト処理されたアルミ素材を無電解ニッケルメッキに変えたい場合、アルマイトの上から無電解ニッケルメッキを行うことはできないので、やはりアルマイトの酸化皮膜を除去する必要があります。
ただし、この場合も再処理での機能上、時間上、コスト上の注意点は同様に発生しますので、適用する際も十分な検討をお薦めします。
６．まとめ
本記事では、無電解ニッケルメッキの再処理とそれに必要な工程についてご紹介しました。
以下はそのまとめです。
メッキを行った部品は、使うに従って状態が変わってゆくこともあるので、再処理の検討が必要なことがある。
無電解ニッケルメッキの再処理は、単に上からメッキを足すような工程ではなく、一度前のメッキを剥離して再メッキする方法で行う。
アルミ素材の無電解ニッケルメッキの剥離には主に硝酸を剥離剤として用いる。
無電解ニッケルメッキの再処理では、機能面での変化の可能性も考慮しておいたほうが良い。
メッキの再処理には時間も手間もかかり、コスト比較した場合に部品を新品交換した方が優位性が高い場合もある。
７．当社の対応について
当社にて無電解ニッケルメッキの剥離可能です。
また、他の表面処理の剥離のご依頼も承っております。
本記事で触れたとおり、再処理や剥離に関してはさまざまな条件も出てきますので、まずはご相談ください。再処理に対する注意点やリスクを十分ご理解いただいた上で、ご検討頂けますと有り難いです。
お急ぎの方はこちら 直通電話 090−6819−5609
【著者のプロフィール】
1996年、福井工業大学附属福井高等学校を卒業後、地元のメッキ専門業者に入社、 製造部門を4年経験後に技術部門へ異動になり、携帯電話の部品へのメッキ処理の試作から量産立ち上げに携わる。
30歳を目前に転職し別のメッキ専門業者に首席研究員して入社。 メッキ処理の新規開発や量産化、生産ラインの管理、ISO9001管理責任者などを担当。
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