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無電解ニッケルメッキとアルミニウム

アルミニウムとは?

アルミニウムは、軽くて、柔らかく、低温に強い。さらにリサイクルできて美しい優れた金属です。そのため、世界での金属生産量が鉄に次いで2番目に多い金属となっています。

アルミニウムが半導体・IT分野で有利な特性

近年、需要の高い半導体製造装置やIT関連機器分野では、アルミニウムの持つ特性が有利に働きます。

  • 軽い
    比重は、アルミニウム2.7、鉄7.8、銅8.9。アルミニウムは鉄や銅と比べて約1/3の軽さです。自動車や航空機、電車など運搬機器のスピードアップや省エネにつながります。
  • やわらかい
    機械加工しやすいアルミニウムは、金属材料のなかでは比較的やわらかい素材です。ミクロンレベルでの制度と複合加工が可能です。
  • 材料からのガス放出が少ない。
    プラズマを用いる半導体製造装置で必要となる真空状態。ガス放出が少ないアルミニウム素材が有利です。
  • 耐食性表面処理が可能。
    アルミニウムは、このようにメリットをたくさん持つ金属材料ですが、素材そのままでは耐食性に乏しく、酸性、アルカリ性のどちらにも弱い両性金属です。しかし、耐食性を高める表面処理が可能なため、表面処理を施した状態で使用することが多くなっています。表面処理の一つとして、無電解ニッケルメッキがあります。

無電解ニッケルメッキとは?


無電解ニッケルメッキは、化学メッキ(カニゼンメッキ)とも呼ばれています。「無電解」とは、文字通り、外部電源を使わないメッキ加工方法です。

メッキの方法としては、前処理を施した素材・製品をメッキ液に含侵することで、被メッキ素材に金属ニッケル皮膜を析出させることができます。
ホスフィン酸ナトリウム(次亜リン酸ナトリウム)を還元剤とするめっきで、皮膜としてはニッケルと還元剤に含まれるリンが共析したニッケルーリン合金メッキ皮膜です。

無電解ニッケルメッキの特性

  • 均一な厚さのメッキ皮膜が可能
    外部電源を使用しないので、電流分布の影響がなく、複雑な形状の部品に対しても均一な厚さのメッキ皮膜が得られます。寸法公差の厳しい製品に適しています。
  • 耐食性・耐摩耗性の向上、硬度が増す
    ニッケルメッキは、機能メッキを代表するメッキです。無電解ニッケルメッキを施すと、耐食性や耐摩耗性など機能が向上します。
  • メッキ皮膜にピンホールが少ない
  • はんだ付けが可能
  • RoHS(ローズ)指令に対応
    鉛フリーの素材ですので、安全にご使用いただけます。

アルミニウムの無電解ニッケルメッキの特性

アルミニウムに無電解ニッケルメッキを施すと、このようなメリットがあります。

  • 耐食性が向上する
    リンが共析して非晶質構造となることで、耐食性が向上するため、酸性・アルカリ性の両性に弱いアルミニウム素材を補強することができます。
  • 耐摩耗性が向上、硬度が増す
    メッキ処理後に300~400℃の熱処理を行うことで、最大硬さHV900~1000に達し、ステンレスの約4倍の硬さとなります。
    硬度が増すため、耐摩耗性も向上します。 無電解ニッケルメッキ皮膜の硬度は析出状態でHV500前後ですが、熱処理により、ニッケルリン化合物(Ni3P)の析出硬化を起こすためです。
各温度で1時間熱処理した後の硬さ

【弊社採用例】
弊社のメッキは、半導体製造機器をはじめ、さまざまな分野の機器などに使われています。

  • 精密機器(カメラ機構部品)
  • 自動車部品(ブレーキ、ピストン、シリンダー、ボディなど)
  • 電子部品(トランジスターキャップ、ベース、ハンダ付け用途、抵抗体)
  • 事務機(複写機用ハブ、ローラ、シャフト)
  • 化学装置(バルブ、コック類、容器)
  • 樹脂成形機(金型、ダイス、スクリュー、粉砕機)
  • その他(食品、医療器部品、航空機)
経営者インタビュー 元プロボクサー畑山氏に取材して頂きました。