汎用性、寸法精度、高い機械的特性は、メッキ亜鉛ダイカストを最も広く使用されているダイカストタイプにした共通の特性のいくつかを表しています。しかし、表面仕上げ、耐食性、外観を改善することが要求される場合、亜鉛ダイカストめっきは重要なプロセスとなります。電気メッキのような表面処理オプションは、亜鉛ダイカスト部品に世界を提供します。この手順は、自動車、電子機器、家庭用ハードウェア、医療分野の様々な用途に適合する製品の性能と美観の両方を高めることができるからです。
このガイドは、亜鉛ダイカストめっきのプロセス、その表面の準備と直面している課題、さらにクロムめっきなどの一般的な方法、アルミニウム合金ダイカスト、めっき、陽極酸化の相乗効果を理解するのに役立つ完全なガイドです。
亜鉛ダイカストとは?
亜鉛ダイカスト は、溶融亜鉛合金を高圧で鋼鉄製の金型に押し込む製造プロセスの一種である。これは、複雑な部品を小さな公差と優れた再現性で大量に生産するために使用されます。亜鉛の低融点、流動性、優れた機械的性質により、多くの場合、強度と精度を必要とする部品を安価に成形するための金属として選ばれています。
これらは望ましい要素ではあるが、耐摩耗性、耐食性、美しさといった高い要求を満たすためには、通常、亜鉛ダイカストめっきプロセスを使って亜鉛の表面特性を改善する必要がある。
亜鉛メッキとはどういう意味ですか?
亜鉛めっきとは、第二の金属または材料の表面に、例えば薄い皮膜の形で亜鉛をめっきすることを意味する。これは電気めっきで行われることが多く、化学浴に電流を流して表面に亜鉛を析出させます。
亜鉛めっきには、大きく分けて2つの用途がある。
1. 亜鉛めっき(他の金属へのめっき)
- この場合、亜鉛は鋼鉄や鉄などの別の素材に施される仕上げである。
- 意図:錆と腐食を避ける。
- ファスナー、ボルト、ナット、自動車部品に詳しい。
2. 亜鉛ダイカストめっき
この場合、亜鉛が下地となり、その上にクロムやニッケルなどのメッキが施される。
- 目的:亜鉛部品の魅力、保護腐食、強度を高める。
- メッキ亜鉛ダイカストとは、亜鉛合金ダイカスト部品に(クロムやニッケルなどの)コーティングを施し、表面特性を向上させることを指します。
亜鉛ダイカストめっきが求められる理由
素地の亜鉛は、時間の経過とともに酸化や変色、美観を損ねるなどの問題を含んでいます。そこで亜鉛ダイカストへのメッキが必要となります。亜鉛の部分には、通常電気メッキか無電解メッキによって、ニッケル、銅、クロムなどの別の金属のコーティングが施されます。これにはいくつかの方法があります:
- 耐食性: メッキ加工された素材は、湿った環境や他の環境から発射される弾丸の中に亜鉛コアを封じ込めたままにしておくシールドの役割を果たす。
- 美学: メッキは光沢と仕上げを向上させ、製品の構成部品をより良く見せ、顧客により好まれる製品を提供する。
- 耐摩耗性: ある種のメッキは、表面の硬度と耐腐食性を提供し、耐摩耗性を高める。
電気伝導性:電子機器では、一部の金属メッキが電気的性能を向上させる。
めっき亜鉛ダイカストプロセス
亜鉛合金めっきは繊細な方法で、適切な洗浄、活性化、中間コーティングが必要です。プロセスの概要は以下の通りである:
1.表面洗浄と脱脂
亜鉛ダイキャスト部品は、メッキの前に十分に洗浄する必要があります。アルカリ性クリーナーや超音波脱脂装置で、油脂、離型剤、汚れを除去する。これは、メッキ層がよく密着するために不可欠です。
2.酸漬け/エッチング
脱脂後、酸洗いを行い、表面の酸化膜やその他の汚れを除去する。また、メッキと表面との機械的結合を強化するために、表面を少しざらざらした質感にするために、ライトエッチングを行うこともできます。
3.亜鉛の活性化
亜鉛は反応性の高い金属で、すぐに酸化物を形成する。亜鉛活性剤の溶液に部品を浸漬し、めっきを行うための清浄な活性表面を提供する。これにより、洗浄とめっきの間の酸化反応を避けることができます。
4.銅ストライク層
その後、亜鉛表面は銅の微細な層(ストライクとも呼ばれる)で電気めっきされる。この層は結合を強化し、後続のめっきのプラットフォームとして機能する強固な下地の形成につながる。亜鉛への直接めっきは、銅ストライクがない場合、ふくれや剥離を起こす傾向があります。
5.主メッキ(ニッケル、クロムなど)
コアは銅ストライクの後、主金属のコーティングを受ける。これは
- ニッケルだ: 耐食性に優れ、滑らかであること
- クローム: ツヤと輝きを長持ちさせる
- 錫か金か: 電気的または美容的
選択された金属の析出は、金属イオンを含む媒体中で電流を使用する電気めっきによって行われる。
6.すすぎと中和
その後、化学浴間の汚染を避けるため、段階と段階の間に脱イオン水で部品を洗浄する。中和処理により、めっき品質に影響を及ぼす可能性のある酸や塩が除去されます。
7.乾燥・検査
部品は最終洗浄後、送風機やオーブンを使って乾燥される。その後、目視検査、厚み検査、密着性検査が行われ、コーティングがテストに合格していることが確認される。
オプションの後処理仕上げ
通常、腐食に耐えるためや、より良い外観を得るために、クリア・ラッカーやシーラントなどのトップコートを塗ることもある。また、鏡面仕上げのために研磨や焼き付け(ラスター仕上げ)を施すこともある。
めっき亜鉛ダイカストの課題
有利ではあるが、亜鉛ダイカストにおけるメッキは、いくつかの技術的困難を伴う:
- 表面の気孔率: 鋳造中にガスに多孔が生じ、メッキが固着しないことがある。
- 亜鉛の反応性: 亜鉛は反応性が高いので、準備したらすぐにメッキする必要がある。
- 寸法公差: メッキ仕上げの厚さは、部品の最終的なフィット感に影響を与えないよう、十分に管理する必要がある。
このような問題を解決するには、高水準の精密ダイカストと工程管理が不可欠である。
クロムめっき亜鉛ダイカスト
クロムめっき亜鉛ダイカストは、非常に人気があり、切望されているプロセスです。このタイプの電気メッキは、外観と耐久性を向上させるために部品をクロムでコーティングすることを意味します。ほとんどの場合、銅の下地メッキ、ニッケルメッキ、クロームメッキの薄層が施されます。
クロムめっきの有利な特性:
- 鏡のような仕上げ: 一般的な自動車のトリム仕上げ、浴室用備品、金物仕上げ
- 硬度: クロムは傷に強く、耐摩耗性に優れている。
- 腐食保護: 風雨や化学薬品にさらされる機械、機械部品、部品の制御
- 掃除のしやすさ: また、クロームは簡単に汚れたり、拭き取ったりすることもできない。
重大な欠点は、クロムめっき亜鉛ダイカストでは、環境規制が厳しい六価クロムなどの有毒な化学物質を使用していることです。多くのメーカーは、三価クロムやその他の環境に優しいメッキオプションに切り替えています。
クロムめっき亜鉛ダイカスト部品の利点
1.ルックスの向上
クローム仕上げは、明るく、光沢があり、滑らかで、亜鉛ダイカスト部品の外観よりもはるかに優れている。このような鏡のような仕上げは、自動車、家電製品、消費者製品などの製造業の装飾部分に最適です。
2.よりよい抵抗の腐食
亜鉛はもともと非腐食性ですが、クロム層を加えることで保護が強化されます。この2重の保護膜は、空気、湿気、酸、アルカリ、酸化から部品を守るため、屋外や高湿度の機能に適しています。
3.耐摩耗性と耐傷性に優れている。
クロムは非常に硬い金属であるため、メッキ部品の表面は機械的摩耗の影響だけでなく、傷にも非常に強い。このような強度は、常に扱われたり、擦られたり、ずらされたりする部品に特に有効です。
4.製品寿命が長い
これは、クロムメッキによって亜鉛ダイカスト部品の表面硬度と耐食性を高め、寿命を延ばすためです。部品が長持ちし、強度が維持され、機能的で、見た目も良くなるため、コストのかかる交換や修理が不要になります。
5.簡単な清掃とメンテナンス
滑らかなクロムメッキの凹部があり、汚れがつきにくく、指紋も残らないため、清掃やメンテナンスが容易です。これは、清潔さと美観が最も重要な浴室備品、病院設備、電子機器ケースにおいて特に重要である。
6.ファイン・スティック・オン・ジンク
亜鉛ダイカストで鋳造できる部品は、メッキとの相性が良い。銅とニッケルの下地を使って下地処理された表面にクロムめっきを施すと、クロムが表面に密着するため、使用時に剥がれたり、はがれたりする可能性が低くなります。
7.大量生産者にとって費用対効果が高い。
亜鉛ダイカストは非常に大量の製品を生産するプロセスであり、クロムメッキは非常に高価で、生産コストを大幅に上昇させる効果はありません。そのため、長寿命で見栄えの良い部品を大量に作ることが可能です。
亜鉛ダイカストめっきオプション
1.ニッケルめっき
亜鉛ダイカスト部品に施される最も一般的なニッケルめっきの中に、ニッケルめっきがあります。耐食性に優れ、滑らかで磨き上げられた感触を与え、耐摩耗性を向上させます。ニッケルメッキは、クロムメッキなど他のメッキの下地メッキとして使用されることが一般的です。
2.クロムめっき
クロムめっきは、クロムをニッケルベースでコーティングする方法である。鏡のような光沢のある仕上がりで、優れた硬度と耐摩耗性を持つ。通常、浴槽や自動車のトリム、装飾品などに使用される。
3.銅めっき
銅メッキは通常、亜鉛表面と最終メッキの間にフィックスアップとして施される。銅めっきは、優れた結合を強化し、表面の小さなキズも払い落とします。電子機器では、EMIシールドのために厚い銅めっきが施されることもあります。
4.無電解ニッケルめっき
従来の電気めっきとは異なり、無電解ニッケルめっきは電気を使用しません。無電解ニッケルメッキは、電気を使わず、化学反応によってニッケルを均一に付着させます。複雑な形状に最適で、均一性が高く、耐食性、耐摩耗性に優れています。
5.錫めっき
錫めっきは、毒性がなく、はんだ付けしやすい、柔らかく光沢のある仕上げを提供するため、電気部品に使用するのに適している。錫めっきは、亜鉛金属との密着性を高めるため、銅めっきの上に施されることが多い。
6.亜鉛めっき(その他の金属へのめっき)
亜鉛ダイカスト部品には通常このようなメッキは施されませんが、他の金属(鉄など)には亜鉛メッキが施されることがあります。これは、基本的な錆の安全性を与え、錆を避けるための犠牲層として適用することができます。
表面仕上げ アルミニウム合金ダイカスト めっき 陽極酸化処理
ダイカスト鋳造では、亜鉛ダイカストの優位性が高いとはいえ、軽くて強度重量比に優れた他のアルミニウム合金でもダイカスト鋳造が行われている。しかしアルミニウムは、メッキや仕上げの際に新たな問題が発生します。そこでアルミ合金ダイカストでは、メッキとアルマイトの工程が登場します。
アルマイト処理とは?
陽極酸化処理とは、アルミニウム部品に電気化学的に酸化皮膜を厚くすることである。この技術は、従来のメッキとは異なり、別の金属板を追加するのではなく、アルミニウム自体の表面を変化させます。
メッキとアルマイトの混合
上記のうち、どちらか一方が他方に追随するような、あるいはその部分の異なる方法が使用されるような特定の業界では、どちらの方法も用途がある。例えば
- 腐食を防ぐために熱心に養生しなければならない構造部分には、陽極酸化処理を施すことができる。
- 導電性は、接触面にニッケルめっきやスズめっきとして施されることがある。
- 合金ダイカスト、アルミニウムめっき、陽極酸化処理の適切な選択と配置は、用途と寿命の点で大きな違いを生むだろう。
技術比較表 めっき 亜鉛ダイカスト
以下の表は、めっき亜鉛ダイカストプロセスと、硬度、厚さ、接着性、耐食性などの重要な性能および材料特性の技術的な比較を表しています。この表は、エンジニア、材料科学者、その他の製造専門家に最適です。
メッキタイプ | 典型的な厚さ (µm) | 微小硬度(HV) | 亜鉛への接着 | 耐食性(塩水噴霧時間) | 表面仕上げ | キーノート |
銅(ストライク層) | 1-5 | ~100 | 素晴らしい | 中程度(ベースとして使用) | 滑らか、赤みがかった | 亜鉛と他の金属との結合層を提供する |
ニッケル(電気メッキ) | 8-25 | 150-500 | 非常に良い | 96-200+ | ブライトまたはサテン | 耐食性と硬度を高め、一般的にクロムの下で使用される。 |
クロム(三価) | 0.2-0.8 | 800-1000 | 非常に良い(Ni以上) | 200-400+ | 鏡のように明るく、硬い | 耐摩耗性と美観に優れ、環境にやさしい |
クロム(六価) | 0.25-1.0 | 850-1050 | エクセレント(Ni以上) | 300-500+ | 明るく深いブルーの色調 | 多くの地域で規制されている。 |
無電解ニッケル | 5-50 | 450-650(メッキ) | 素晴らしい | 500-1000+ | マット~セミブライト | 優れた均一性、複雑な形状に最適 |
錫 | 2-15 | 20-30 | 良好(Cu以上) | 24-96 | ブライト・シルバーまたはマット | 柔らかく、無毒。電気接点用の優れたはんだ付け性 |
亜鉛ダイカストめっきの用途
1.自動車産業
メッキ亜鉛ダイカスト部品は、以下のような幅広い用途で使用されている。 自動車産業、 機能的な目的だけでなく、装飾としても使用される。クローム・トリム、エンブレム、ドア・ハンドル、インテリア・アライメントは、腐食や磨耗に耐えるため、より良い選択肢となる。ボンネット内の他の部品にも、熱や湿気に耐えるメッキを施すことができる。
2.家電製品
メッキ亜鉛ダイカストは、スタイリッシュなハウジング、ボタン、コネクターとして電子機器に使用されています。また、長寿命の高性能機器にとって最も重要なEMIシールドや耐久性と共に、メッキは美観を向上させています。
3.バスルームとキッチンの金物
クロムメッキされた亜鉛ダイカスト部品は、耐水性が高く、光沢のある仕上げで、お手入れが簡単なため、蛇口、水栓、ハンドル、シャワーヘッドによく使われています。これらの部品は安価で、魅力的で、丈夫であるため、湿気の多い場所で毎日働くのに理想的です。
4.医療機器
亜鉛メッキ仕上げは、器具のハウジング、ノブ、ハンドルなどの部品で構成されています。滑らかなメッキ表面の清掃性と衛生的な性質は滅菌に重要であり、強靭なダイキャスト亜鉛によって信頼性が与えられます。
5.建築金物および家具
例えば、サポートやヒンジ、ノブ、クロムメッキを施した亜鉛ダイカストなど、エレガントで錆びない外観を必要とするRがあります。これらの部品は、住宅、商業施設、作業現場において、魅力的で耐久性があります。
6.通信・電気部品
電気通信や電力システムには、亜鉛めっき部品で作られたコネクタ、端子、保護ケーシングが使用されています。めっきは、長期間の使用において優れた導電性、耐食性、寸法安定性を提供します。
規制と環境への配慮
1.廃水と化学物質の処理
クロムメッキ、ニッケルメッキ、銅メッキなどのメッキ工程では、有害な廃水やスラッジが発生するため、廃棄するには慎重な処理が必要である。米国や世界各国のEPA(環境保護庁)のような規制当局は、廃棄物の処理と排出について高い基準を要求している。
2.六価クロムの使用
従来のクロムめっきには、毒性が強く発がん性のある六価クロムが一般的に使用されています。その使用は現在、REACH(EU)やRoHSなどの規則により、多くの国で規制または制限されている。その結果、環境にも労働者にも安全な3価クロムや無毒性物質への移行が、ゆっくりではあるが着実に進んでいる。
3.職場と大気放出
様々なめっき工程は、揮発性有機化合物(VOC)、酸ミスト、金属ヒュームを排出することができる。作業員を保護し、OSHAまたはその他の職場安全基準に従って作業できるようにするには、換気システム、ヒュームスクラバー、個人用保護具(PPE)を使用して、これらの排出物を抑制する必要がある。
4.水とエネルギーの使用
メッキ工程では、特に電気メッキの段階とすすぎの段階で、多くの電力と水を消費する。ほとんどの施設では、環境負荷を最小限に抑え、操業コストを削減するために、クローズド・ループ・システム、低エネルギー技術、リサイクル技術を導入している。
5.コンプライアンス/認証
メーカーがISO 14001認証や、健全で倫理的なパフォーマンスを証明するために同様の性質の他の認証手続きを求めているのを見かけるのは一般的であるように、地域および国際的な環境法規制は、メーカーが遵守すべきものである。メッキ施設は定期的に検査・監査され、すべての環境要件を完全に満たしていることを確認します。
めっき技術の未来動向
材料科学と環境技術の発展に伴い、亜鉛ダイカストの将来の公的な再生と関連プロセスは、より環境に優しく、費用対効果が高く、多様になってきている:
- 耐摩耗性・耐熱性ナノコーティング
- 陽極酸化とめっきのハイブリッドコーティング
- プロセスの一貫性を向上させたAIの品質管理
このような技術革新は、亜鉛ダイカスト、アルミニウム合金ダイカスト、プラスチックめっき、ダイシング、特に電気自動車、航空宇宙、再生可能エネルギーアプリケーションの要素を使用する際のクロムめっきの市場適用をさらに増加させるだろう。
結論
亜鉛ダイカストは、美観を高めるため、腐食を防ぐため、あるいは現代の製造工程におけるその他の機能要件を満たすために、従来からメッキが施されています。長持ちし、安定し、美しく、高機能な部品へのニーズが高まるにつれ、産業界では高度なメッキ技術が使用され続けています。亜鉛ダイカストのクロムメッキの高貴な光沢を運ぶにせよ、リンやアルミニウム合金ダイカストの陽極酸化保護のハイテク保護にせよ、表面仕上げ技術は、その発展の速度で進化しています。よりクリーンで、より効果的で、より効率的なメッキシステムは、技術的な必要性を満たすだけでなく、世界的な持続可能性の目標とも調和するものであり、将来は有望である。
よくある質問
1.亜鉛ダイカストとは何ですか?
亜鉛ダイカストめっきとは、亜鉛合金ダイカスト部品にクロム、ニッケル、銅などの金属を薄い層(メタリック)にすることです。これにより、部品の耐食性、表面の耐久性、美しさが向上します。自動車、電子機器、家庭金物業界では、機能性と外観を向上させるために一般的に適用されている。
2.亜鉛ダイキャスト部品にクロームメッキを施すことは可能ですか?
いいえ、亜鉛にはクロムメッキは施されません。まず亜鉛ダイカストには、ニッケル層の前に銅ストライク層が施されます。その後、残りのクロムメッキが施されます。何層にも重ねることで強固になり、クロムメッキの剥がれや剥離は生じません。
3.亜鉛ダイカストめっきの難しさとは?
下地処理が十分でないと、表面が汚染されたり、多孔質になったり、密着性が悪くなるなどの問題がある。また、亜鉛の酸化物も生成しやすいため、早期に表面を活性化させ、めっきする必要がある。十分な下地処理と仕上げは、欠陥のない高品質で耐性のあるめっきを行うための重要なステップである。
4.メッキ亜鉛は環境に優しいダイカストですか?
責任を持って行うのであれば、それは可能である。従来のメッキ加工には六価クロムなどの有害物質が含まれていたが、現在ではほとんどの工場が厳しい環境規制を受け、無害であり、排水処理施設や空気清浄施設を建設し、自然に悪影響を与えないように費用を支払っている。
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