めっきの役割
めっきの役割を一言で表すと、
「物の表面に新しい機能を与えて付加価値を高めること」になります。
それでは、そのめっきが付与する機能とは何かということについて、
今回はご紹介します。
めっきが付与する機能とは?
めっきは、金属の種類やプロセスにより、様々な特性を付与できるのが特長です。
それでは、その代表的な機能と使用例を見ていきましょう。
装飾性を与えるめっき(装飾めっき)
アクセサリーや調度品、自動車のインテリア・エクステリアなどの見た目の美しさや高級感を得るために使用されることはもちろん、軽量化も大きな目的の一つです。金、銀、ロジウムなどの貴金属めっきやクロムめっき(下地に銅、ニッケルめっき)があります。
腐食を防ぐ防食めっき
主に鉄鋼材料の防錆(さび止め)に使われています。大気中や水中に含まれる酸素や塩素が鉄の表面に付着しても腐食が内部に進行しないように、表面を保護する役割があります。代表例として、トタンは亜鉛めっき、ブリキはすずめっきが施されています。
摩耗を防ぐ硬質めっき
クロムは硬度が極めて高く、耐摩耗性に優れているため、自動車や二輪車、航空機などの機械部品の摺動部分に厚い皮膜の硬質クロムめっきとして使用されています。耐摩耗性を高めるためのめっきとしては、ほかに無電解ニッケルめっきも用いられています。
回路形成を行うめっき
電子部品の配線・接続部分に電気を通すために使用されます。金属の中でも導電性(電気の通しやすさ)に優れた銅めっきが使われます。
回路接続を行うめっき
金、銀、銅、ニッケル、すずなどのめっきは、接触、はんだ、ワイヤ、焼結材料といった様々な接続方法に適した接合面を提供することができます。
磁気特性を与えるめっき
ハードディスクドライブなどの記憶媒体やパソコン・スマートフォンの筐体(ケース)に使用されます。磁性を持たせるためのめっきには、コバルト合金めっき、非磁性にするためのめっきには、無電解ニッケルめっきなどがあります。
どんな金属がめっきできるのか?
めっきは、薬液中に含まれている金属イオンを還元することによって物の表面に金属を析出させる技術です。
ここでは、めっきする金属(皮膜の材料)別にその性質と役割をご紹介します。
金めっき
貴金属の代表である金は、電気抵抗が低く、耐久性に優れた金属です。金めっきはその役割も幅広く、電子部品の接点や端子にも多く使用されています。
銀めっき
銀は見た目の美しさだけでなく、抗菌作用があり、食器など手の触れる場所に多く使われています。また、電気抵抗が低いことから、電子部品にも多用されています。
銅めっき
銅は導電性に優れており、電子回路基板の配線でよく使用されています。比較的容易にめっきできることから下地めっきとしてもよく利用されています。
すずめっき
すずめっきは、防錆(さびを防ぐ)目的で古くから使用されてきました。現代では電子部品の接続部分などによく使用されています。
ニッケルめっき
ニッケルは比較的耐食性があり、機械的な特性にも優れているため、表面に硬さを持たせる、平らで抵抗の少ない表面にする、電子機器において磁波を防止するなど、多種多様な用途で使用されています。
耐熱特性 磁気特性 防錆
クロムめっき
クロムめっきは防錆や装飾目的で多く使用されています。硬い表面が利用され、シャフト、バルブ、ピストンリング、軸受などによく利用されています。非粘着性を利用して、金型に使用される場合もあります。
亜鉛めっき
一般的に「どぶ漬けめっき」と呼ばれる溶融めっきに代表されるように、古くから防錆めっきとして使用されてきました。鉄への安価な防錆として、現在でも大型構造物、ボルト、ナット、架線金物に対して使用されています。
複合めっき
複合めっきは、めっき液に不溶性の微粒子を分散させてめっき皮膜に共析させることにより、既存の皮膜では得られない新たな機能を付与するめっきです。例えば、ニッケルにPTFE(ポリテトラフルオロエチレン:フッ素と炭素からなる樹脂)を共析することで、表面の摩擦を大きく下げることができ、撥水や機械部品の円滑な動きに利用することができます。
今回ご紹介しためっきの役割は代表例で、実際にはさらにたくさんの用途があります。今回は単金属のめっきを中心にご紹介しましたが、2種類以上の金属を混合させて合金めっきとすることにより、より多様な機能を皮膜に持たせることもできます。めっきの用途開発はまだ道半ばであり、めっきする金属の組み合わせや使用する場所によって、これから新たな技術が生み出される可能性を秘めています。