間に 電気めっき金属仕上げ、 電気めっきと陽極酸化処理は、金属表面の性能と外観を向上させるために行われる処理です。どちらの処理も耐食性、耐摩耗性、表面品質を向上させますが、その作用機序は異なります。電気めっきと陽極酸化処理の違いを理解することで、用途に最適な仕上げ方法を選択することができます。
この記事では、「電気メッキと陽極酸化処理本書では、これら2つの方法に含まれる様々な種類、そしてそれぞれの利点と欠点について解説しています。
電気メッキと陽極酸化処理の違いは何ですか?
これら 2 つの方法の最も重要な違いは、手順の違いです。電気メッキのプロセスでは、金属表面を別の金属複合体で覆いますが、一方、陽極酸化処理では、金属表面の自然酸化物を厚くします。
処理方法
電気メッキと陽極酸化処理の加工方法を見てみましょう。電気メッキでは、金属は基板と呼ばれ、陰極に連結されています。電気メッキの溶液は、金属イオンを含む電解質です。直流電流が溶液に流れ、金属イオンが陽極から溶解して基板に埋め込まれます。関与する必要がある 2 つの固有の材料があります。メッキする必要がある物質とコーティング材料です。ベリリウム銅とニッケルを含むメッキ技術と同様に、メッキ層はニッケルと呼ばれ、基板は単にベリリウム銅と呼ばれます。
陽極酸化処理では、金属表面に電気化学層を塗布して薄膜コーティングを作成します。電解液に電気が加えられると、処理された材料の表面に薄いコーティングが形成され、これが陽極として機能します。アルミニウムが酸化されると、アルミニウムの酸化物コーティングがワークピースの表面に形成されます。
アルミナは、酸化や酸による錆から保護する化学的強度と、色を染める能力があることで知られています。
コーティング対象物
多数の金属がメッキされています。最も頻繁に使用されるメッキ金属は、ニッケル、クロム、スズ、銅、銀、金です。基本的に、この方法は金、クロム、ニッケルなどのメッキによく使用されます。陽極酸化処理は、金属の自然な酸化コーティングを厚くするために使用される金属表面処理です。チタンやアルミニウムなどの一般的な金属は、適切な電解液を使用して陽極酸化されます。
働く原則
陽極酸化処理で処理される物質は陽極と呼ばれます。物質の陰極は電気メッキのコーティングに使用されます。電気メッキ処理の電荷効果により、金属陽極イオンは陰極に電子を沈着させることができます。イオンは陽極金属が溶解するとすぐに元に戻ります。陽極酸化処理は、反応性が高いため、アルミニウム表面によく使用され、強力な酸化層がすぐに形成されます。
重量結果
陽極酸化処理により、アルミニウムの表面に約 0.0001 ～ 0.001 インチの薄い層が追加され、重量は 1% 以下しか増加しません。電気メッキでは、約 0.005 インチの厚さの層が堆積されるため、製品が重くなり、金属の重量が 10% 増加します。
第３章：濃度
電気メッキは、金属物質の表面に他の金属を連続的にコーティングすることで、金属物質の引張容量を増加させるのに役立ちます。コーティングされた物質と厚さに基づいて、電気メッキは金属の引張強度を最大 20% 増加させる可能性があります。反対側の陽極酸化処理により、硬度や錆びにくさなどの表面特性も向上する可能性があります。ただし、金属の強度が大幅に向上することはありません。
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陽極酸化とは何ですか？
陽極酸化処理は、金属表面に陽極酸化仕上げを施す電気化学処理です。アルミニウムは陽極酸化処理に最適な金属ですが、 チタン陽極酸化処理 マグネシウムも同様に処理できます。アルミニウム基板のプロセスでは、陽極酸化構造を形成するアルミニウム酸化物全体が提供されます。塗料やメッキのように局所的に配置されるのではなく、このアルミニウム陽極酸化は、下にある金属基板と完全に融合しているため、欠けや剥がれに強いです。そのよく構造化された透過性構造は、必要な塗装およびシーリング手順も容易にします。この概念が、陽極酸化とは何かを理解するのに役立つことを願っています。
陽極酸化メカニズム
アルマイト処理の目的
陽極酸化処理により、金属材料の表面の耐久性、容量、構造が向上します。この方法では、自然酸化物の層が厚くなり、金属の摩耗や腐食が防止されます。さらに、金属の仕上げに不可欠な塗料や接着剤の付着性も向上します。
金属を陽極酸化処理すると、ねじ山部分のかじりが減少するなど、色付けやその他の美観効果が得られます。また、硬度と厚みを増すことで金属表面を腐食から保護します。陽極酸化処理は、建設、航空宇宙、自動車などの業界で、金属部品の効率、美観、耐久性を向上させるために使用されています。
陽極酸化はどのように機能しますか?
アルミニウム合金は酸化しやすく、酸化層の成長をより適切に制御できるため、陽極酸化処理によく使用されます。
陽極酸化処理
まず、金属を洗浄し、エッチングして欠陥を取り除きます。必要に応じて、金属を電気化学的に着色して、その細孔に有色イオンを沈着させます。これはプロセスの第 2 ステップです。次に、金属部品 (陽極) に電流を流し、表面を酸化します。電気が流れるたびに、金属表面は溶液中の酸素イオンと相互作用し、金属上に酸化物層 (Al3O2 または TiOXNUMX) を形成します。イオンがさらに沈着するにつれて層が形成され続け、厚さが増します。その後、多孔度が増し、染料やその他の化学物質を沈着できるようになります。
陽極酸化処理の最後のステップは、温水で隙間を埋めて、長持ちする非多孔性の表面を得ることです。これにより、摩耗や腐食に強い非導電性の陽極酸化処理品が完成します。
陽極酸化処理の種類
これは、さまざまな形態の概要です。 陽極酸化処理:
クロム酸
クロム酸陽極酸化処理 (タイプ I) は、0.00002 つの主要な陽極酸化処理の中で最も表面が薄く、酸化物の層密度は 0.0001 ～ XNUMX インチです。クロム酸陽極酸化処理中に酸化物層が形成されるため、アルミニウムは適切に密封されていれば、ほとんど錆びずに済みます。
最初のタイプの酸化コーティングは灰色がかった色合いで、コーティング層の密度が薄いため、染色すると色が薄くなってしまいます。灰色がかった色合いのため、クロム酸陽極酸化処理を装飾仕上げとして使用することは制限されます。
クロム酸陽極酸化処理の主な利点は、電子非伝導性と他の物への強力な接着性です。クロム酸陽極酸化処理は、溶接部品や航空材料をその後の塗装に備えて準備するためによく使用されます。
硫酸による陽極酸化
最も一般的な陽極酸化処理はタイプ II で、硫酸とも呼ばれます。硫酸陽極酸化処理技術では、約 0.0002 インチと 0.001 インチの薄さの層が生成されます。酸化物の堆積により部品の表面が変化し、耐摩耗性と耐久性が求められる用途に適しています。
硫酸の多孔質の性質を利用してコーティングを密閉する前に、アルミニウムや類似の金属にカラフルな仕上げ面を作ります。酸化アルミニウムは多孔質で、染料を素早く吸収します。着色物質を塗布した後、陽極酸化コーティングを密閉すると、コンポーネントの使用中に色あせを防ぐことができます。この陽極酸化処理により、赤、黒、灰色、茶色など、さまざまな色から選択できます。これらは、しばしば 陽極酸化色.
硫酸陽極酸化処理は、他の陽極酸化処理方法よりもコストが低く、必要な厚さに達するまでの時間も短くなります。タイプ II 陽極酸化処理は、光学部品や電子部品、油圧バルブ、ボディ部品、コンピューターや電子容器によく使用されます。
ハードコートアルマイト処理またはハードアルマイト処理
ハードコートアルマイト処理 多くの場合、硫酸ベースの電解液を使用して適用されます。硫酸陽極酸化処理と比較すると、大幅に厚く密度の高い酸化層が生成されます。
ハード陽極酸化処理では、通常 0.0005 ～ 0.002 インチのコーティングが行われます。腐食環境で優れた耐摩耗性が求められる場合には、ハード陽極酸化処理法が推奨されます。また、より優れた電気絶縁性が求められる場合にも役立ちます。タイプ III 陽極酸化処理コーティングは、酸化物の層が多数形成されて厚くなるため、仕様外の機器の再製造や古いコーティングの改修に役立ちます。
陽極酸化処理に適した金属の種類
陽極酸化処理される素材としてはアルミニウムやアルミニウム合金が一般的ですが、チタン、マンガン、マグネシウム、亜鉛、ステンレス鋼も陽極酸化処理が可能な素材です。陽極酸化処理されたアルミニウムの表面は、通常のアルミニウムの 3 倍の強度があり、着色後も壊れにくい状態を保ちます。
陽極酸化の利点
- 製品を腐食から保護します: 陽極酸化処理によって生成される追加のコーティングは、金属の錆や腐食を防ぎ、金属の寿命を延ばすのに役立ちます。
- 耐久性を向上: 陽極酸化処理により金属表面の耐摩耗性が向上し、物体の寿命が向上します。
- 外観を向上させます: 陽極酸化処理により金属の化学組成が変化し、表面が塗装や染色しやすくなります。
陽極酸化処理の限界
- 目に見える修正: 陽極酸化処理されたカラーコーティングは傷に強くありません。これらの傷は触ると明らかです。
- 限定カラー選択: 陽極酸化処理された金属の色の範囲は、陽極酸化処理で使用される化学物質によって大幅に制限されます。その結果、利用できる色の範囲はますます狭まり、金属に塗装や染色を施す選択肢がほとんどなくなります。
一般的な陽極酸化処理の用途
陽極酸化処理により物体の外観が向上し、この利点と耐久性により、この技術は幅広いビジネスに適用できます。
建設業
建築エリアでは、アルミニウムの手すりシステム、グリルキャノピー、トレリスなどの陽極酸化処理された製品が使用されています。コーティングされたアルミニウムは錆びるため、陽極酸化処理により建物の寿命が延びます。さらに、陽極酸化処理された製品は、海水や紫外線にさらされても劣化しません。
航空宇宙産業
航空宇宙産業では、トラスなどのアルミニウム押し出し材にアルミニウム仕上げを施し、錆や材料の劣化を防止しています。陽極酸化仕上げのトラスは、はるかに優れた屈折および熱管理を提供します。
医療産業
陽極酸化処理は、医療業界でさまざまな機能を果たす医療機器の製造に役立ちます。たとえば、陽極酸化処理されたアイテムの大部分は、関節や手術器具の代わりとして医療機器に使用されています。
自動車産業
陽極酸化処理は自動車業界でエンジン ブロックやホイールの耐腐食性を向上させるために使用されています。また、外部グリル、ハンドル、装飾品に魅力的な仕上げを施し、外観を向上させます。
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電気めっきとは何ですか？
電気めっきとは何か理解しようとしていますか? ハードコートの概念を理解しましょう。電気めっきプロセスでは、ある金属のめっき層が、基板と呼ばれる別の金属の上に配置されます。この技術により、基板の導電性、外観、耐腐食性、美観はすべて向上します。
電気めっきプロセス
電気メッキできる金属は、ニッケル、金、銀、銅、クロム、亜鉛です。 さらに、金属は電気メッキされることが多く、宝飾品、自動車、航空宇宙の分野では基板の機能を強化するために使用されています。金属に電気メッキを施すことで、摩耗や腐食を防ぐための保護コーティングの受け入れ率を高めることができます。
電気めっきの目的
導電性の表面に電気メッキで金属の薄い層を塗布すると、導電性、耐腐食性、耐久性、または外観が向上します。これは、宝飾品、電子機器、自動車製造部門などの業界で特定の機能的または美的要件を満たすために必要になる場合があります。
電気メッキ処理によって金属の物理的特性も強化できます。耐腐食性も向上し、さまざまな産業で使用される金属部品の寿命が延びます。電気メッキは導電性を高めるため、電気および電子用途に最適です。さらに、豪華な仕上げにより、ジュエリーや自動車のトリムなどの視覚的な魅力も高まります。
電気めっきはどのように機能するのでしょうか?
電解セルは、電気めっきの電気化学プロセスを通じて、導電性表面にイオン性金属コーティングを施します。電解液に浸す前に、基板（金属物体）は堆積プロセスの準備として洗浄されます。
その後、溶液は直流と混合され、めっき材料は陽極に、基板は陰極に取り付けられます。電流が流れると、金属イオンが陽極から水溶液に溶解し、陰極に取り付けられた金属に付着します。
その結果、めっき物質が金属上に均一かつ薄く塗布され、電解液の組成、濃度、めっき時間を制御して層の厚さに影響を与えることができます。
電気めっき技術の種類
電気めっきにはいくつかの形式があり、それぞれ特定の材料と用途に合わせて調整されます。電気めっきの種類は次のとおりです。
ニッケルメッキ
銅やアルミニウムとの接続が頻繁に行われることから、このタイプのめっきはクロムの下地めっきとして機能します。無電解ニッケルめっきプロセス中にニッケルとリンの合金を使用すると、硬度と耐腐食性を容易に高めることができます。機能的にも美観的にも、電子機器、自動車、航空宇宙など、さまざまな分野で使用されています。
クロムメッキ
この種のメッキでは、別の金属部品の表面にクロムを塗布して外観を向上させます。自動車業界の魅力的な自動車部品のほとんどには、光沢のある仕上がりと損傷した部品の許容誤差の回復が可能なことから、クロムメッキが採用されています。
銅メッキ
これは、金属製品を銅でコーティングして電気メッキするものです。これは電子部品の金属によく使用され、他の種類の金属メッキの前処理として最適なコーティングです。プリント基板、電気産業、電子部品は銅メッキに適しています。
金メッキ
金メッキ処理では、他の金属部品の表面に微量の金が付着します。これは、電子機器、宝飾品、装飾芸術の分野で使用されます。
電気めっきに適したさまざまな金属
電気メッキ技術で使用される金属は、目的と必要な材料仕上げによって決まります。亜鉛、金、銅、ニッケル、クロム、カドミウム、銀、亜鉛、真鍮などが一般的な金属です。各金属には、最終製品に寄与する独特の品質と特性があります。
たとえば、亜鉛は、鋼鉄部品の腐食を防ぐのに役立つ、より安価な代替品です。メッキにクロムを使用すると、耐腐食性を維持しながら、基材に光沢のある外観が与えられます。
電気めっきの利点
- 電気メッキは金属の外観に基材を適用することで、劣化や腐食を防ぐコーティングを形成します。
- 金属や材料の寿命を延ばし、その有用性を高めます。
- 金属材料の電気伝導能力はコーティングによって向上します。
- 電気メッキ工程で金属部品を組み合わせると、金属製品の装飾仕上げが向上し、より魅力的な外観になります。
電気めっきの限界
- 電気メッキは、複数の金属元素、化学薬品、その他の高価な部品を必要とするため、コストのかかる手順です。
- 追加の金属層やコンポーネントが金属表面に適用されるにつれて、プロセスは遅くなり、長引くようになります。
- 汚染は、危険な要素を環境に放出するプロセスによって引き起こされます。
電気メッキと陽極酸化処理の類似点
ここまで、電気メッキと陽極酸化の違いについて説明してきました。おそらく、この 2 つの金属コーティング方法には、相違点も数多くあるとはいえ、いくつかの類似点があるのでしょう。どちらも化学基質を利用する電気化学プロセスであるという事実は、明らかな共通点の 1 つです。さらに、陽極酸化と電気メッキはどちらもコーティング プロセスであるため、金属の表面に材料を堆積させる処理です。
どちらの処理でも、電解液には陽極と陰極が存在します。これらの処理は、金属製品の機能と外観を改善するためにも使用されます。陽極酸化処理と電気メッキ処理により、金属と酸化層を堆積しながら、摩耗、腐食、損傷に対する耐性が向上します。
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結論
電気メッキと陽極酸化処理の選択は、最終製品の機能と対象となる材料に基づいて行われます。すべてはニーズと好みによって決まります。どちらの金属コーティング方法にも、長所と短所があります。 さらに、2 つの手順を比較する際には、金属の性質を優先することが重要です。
よくあるご質問
電気メッキまたは陽極酸化処理された表面は耐久性が高くなりますか?
陽極酸化処理された表面には保護用の酸化物コーティングが施されているため、当然ながら耐腐食性が高くなります。電気メッキされた表面は耐摩耗性が向上します。
電気メッキおよび陽極酸化処理された表面はどのようにメンテナンスすればよいですか?
陽極酸化処理または電気メッキされた表面をメンテナンスする最も簡単な方法は、石鹸と水で洗って汚れを取り除き、柔らかいマイクロファイバーの布で拭くことです。