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無電解ニッケルメッキとは?メリットデメリットと加工処理について紹介!

無電解ニッケルメッキとは?メリットデメリットと加工処理について紹介!

無電解ニッケルメッキとは?メリットデメリットと加工処理について紹介!

無電解ニッケルメッキは、多くの加工会社が使用しています。電気メッキというものもあり、比較するとメリットやデメリットが分かるものです。利用しようと考えている方は、理解しなければなりません。加工処理を行う方法といった大切な情報を紹介します。

目次
  1. 無電解ニッケルメッキは化学的な反応によってメッキする
  2. 無電解ニッケルメッキと電気メッキとの生成方法の違い
  3. 製品を作るときの参考になる無電解ニッケルメッキのメリット
  4. 製品を作るとき気を付ける必要がある無電解ニッケルメッキのデメリット
  5. 無電解ニッケルメッキの特性から分かる性能の良さ
  6. 無電解ニッケルメッキの特性が活かされている用途
  7. まとめ

これだけは知っておくべき無電解ニッケルメッキのポイント

  • 無電解ニッケルメッキは、化学的還元作用を起こすことで、金属をメッキにすることが可能
  • 無電解ニッケルメッキは、5つの特性があり、幅広い用途で使用されている
  • 無電解ニッケルメッキは、電気メッキと比較するとメリットとデメリットがあるので、理解することが必要

無電解ニッケルメッキは化学的な反応によって金属をメッキにする

無電解ニッケルメッキは、無電解メッキの一種で、化学的還元という作用によって、金属をメッキにすることができます。用いられる金属が多くあり、化学的な反応も変わってくるため、分かりやすいように種類によって分けられたメッキ方法で、広く利用されています。

無電解ニッケルメッキと電気メッキとの生成方法の違い

無電解ニッケルメッキと電気メッキは、メッキを生み出す方法が違い、理解することが必要なことなので、詳しく説明します。

自己触媒型還元と溶解

無電解ニッケルメッキは、「自己触媒型還元メッキ」とも呼ばれております。メッキが発生するのに次亜リン酸塩という還元剤が、酸化されることによって亜リン酸塩が発生します。この反応が起こるときに、電子が放出され、ニッケルイオンを還元されることで、メッキの被膜を生み出すことができます。

一方、電気ニッケルメッキは、外から送られてくる電子を受けることで起こる金属イオンの還元を用いて行われるメッキ方法です。
ニッケルイオンが電子を受けて、鉄板表面にニッケルが析出します。
変化したニッケルに、ニッケル極板を使うことで、ニッケルが溶解してメッキが実施されます。

製品を作るときの参考になる無電解ニッケルメッキのメリット

無電解ニッケルメッキでは、電気ニッケルメッキと違って、電流分布からの影響を受けないため、メッキ厚さが均一な分布になります。
電流分布の影響がなくなるということは、さまざまな形状の部品に合わせて、均一にメッキをするのができるようになるため、幅広い用途で使用することが可能です。
また、無電解ニッケルメッキには断面があり、何層も重なり合った層状構造を持っています。ピンホールという施工を行ったあとに、小さな穴ができるもので、多くあるほど問題になる不良の一つです。電気ニッケルメッキと比較してみるとその数が少ないため、安全に長く使用していくことにも繋がります。

製品を作るとき気を付ける必要がある無電解ニッケルメッキのデメリット

無電解ニッケルメッキを行うことで起きるデメリットについて紹介します。

無電解ニッケルメッキは材料のコストが高く、さらに、メッキを析出する速度が遅いため、全体として比較的コストが高くついてしまいます。
また、無電解ニッケルメッキを行う浴中では、化学反応によって発生した生成物質の亜リン酸が蓄積していくことで、老化液と変わっていきます。老化液が増えるとメッキ速度が落ちるというデメリットがあり、最後には利用することができない「廃液」になってしまうので、注意が必要です。
廃液の問題に合わせて、浴組成の変化が電気ニッケルメッキより大きく、浴温度が90度の高温になるため、管理コストもかかってしまいます。

無電解ニッケルメッキの特性から分かる性能の良さ

無電解ニッケルメッキの特性について紹介します。

機械的特性

硬度が高いため丈夫さがあって、擦れることで起きる摩擦に対する耐性も持っています。また、ねじを締め付けると摩擦の熱によって溶着してしまい、動かなくなってしまうことを「かじり」と言って、これを防止する効果があります。

機械的性質 応力 伸び 摩耗抵抗 硬さ(HV) 比重
圧縮応力 3~6% 13.7 メッキのまま 熱処理後 7.9
500±50HV 1025±50HV

化学的特性

薬品を使っても影響を受けづらく、腐食にも耐えることができる特性。そのため、薬を作成するための実験や、腐らせず長く使っていくものに適しています。

化学的性質 耐食性(塩水噴霧) 耐酸性 耐アルカリ性
良好 普通 普通

電磁気的特性

電気を使うものにメリットが大きい特性。不要な電磁波を防ぐことができて、導電率などがあるので、コンデンサといった用途などで幅広く利用されています。

電磁気的特性 電気抵抗 磁性 接触抵抗
60μΩ・cm 非磁性 あり

光学的特性

光を効率よく反射させる特性があります。

・光選択吸収性
・光反射性(反射防止性)

熱的特性

高い温度の状態でも、物質の形を維持することができる耐性を持っています。そのため、熱さに晒される場所に使用がしやすく、熱が伝わる熱伝導性という特性もあるものです。

熱的特性 融点 熱伝導度 膨張係数
890℃ 0.0105㎈/cm/s/℃ 13×10-6cm/cm/℃

無電解ニッケルメッキの特性が活かされている用途

特性を活かして使われる用途について紹介します。

自動車部品

磨耗に対する耐性を持っているため、ピストンやディスクブレーキといった、磨耗して劣化が起こりやすい自動車の部品に使われていて、安全に利用するためには、必要不可欠なものなため、使用している加工会社が多くいます。

ろ過機

汚くなった物質を取り除くために使用するため、薬を使うことや、汚物によって腐食する恐れがあるものです。無電解ニッケルメッキの特性に、耐食性や耐薬品性があるので、ろ過機に利用されています。

ハードディスク

ハードディスクは、PCに使用されていて精密性が求められているため、素材に問題があると不具合を起こす原因になります。磁気ディスクなどの部品があり、均一性や磁性といった特性が安全に使うために必要です。

歯科用器具

歯の治療を行うために必要な器具は、当たり前ですが口の中に触れるものです。色々な方に使用していくため、細菌を防ぐため殺菌を行い清潔に保つ必要があります。薬品や、唾液、酸によって腐食が発生することがないよう、耐食性や耐薬品性を持った無電解ニッケルメッキがよく使用されます。

まとめ

無電解ニッケルメッキは、多くの特性を持ち合わせているため、幅広く利用されています。加工処理によって、さまざまな反応を示すため、使用するに当たって注意しなければいけない点や、メリットがあるので、参考になりましたら幸いです。

キャディ株式会社での製作実績

弊社ではメッキに対応しております。
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