ブラザーのお役立ちコラム｜電解・無電解メッキの特徴から使用例をやさしく丁寧に考察！

2023年02月12日

おしゃれな製品を作りたい、耐久性を高めたい、防錆効果を期待したいといった需要に応えるために、活用できる技術があります。
しかし、電解メッキや無電解メッキといった言葉が出てくると初心者にとってはよくわからないものです。

そこで、電解メッキと無電解メッキの特徴や使用例を初心者にもわかりやすく解説していきます。
使用例の知見を深めれば、自分の目的に合ったメッキ技術の選択に自信が持てるはずです。

それでは、電解・無電解メッキの特徴から使用例を考察していきます。
製品の要件に合ったメッキ技術を選択し、より素晴らしい製品を製作できるでしょう。

株式会社ブラザーでは、自動車部品の表面処理加工（メッキ加工）、半導体製造装置や液晶製造装置の表面処理加工を行なっています。
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初心者も納得！電解メッキと無電解メッキの違いを解説

電気メッキを大きく分けると、電気を使う「電解メッキ」と、電気を使わない「無電解メッキ」の2種類があります。

この2つの電気メッキの大きな違いは、加工したい対象物の表面に皮膜を形成させる方法です。
電解メッキでは、電流を使って表面に金属皮膜を形成します。

無電解メッキは、表面に金属皮膜を形成するために電流を流す必要はありません。
化学反応によって対象物の表面に金属皮膜を形成させます。

また、無電解メッキは金属を均一にメッキできますが、電解メッキはメッキが不均一になったり、しみたりする場合がある点が特徴です。
プラスチックやセラミックなどの非導電性の表面にもメッキができるのは、無電解メッキの特徴です。

つまり、電解メッキと無電解メッキの技術的手法は違いますが、対象物の表面に金属膜を形成する点は同じです。
それぞれの方法は独自の利点を持ち、メッキされる対象物の特定要件に応じて異なる用途で使用されています。

なるほど！メッキをする方法と原理を解説：電解と無電解の違い

メッキ処理には、湿式メッキと乾式めっきの2種類があります。
湿式メッキは電気メッキとも呼ばれ、析出させる金属イオンを含む電解質溶液に被メッキ物を浸し、電流を流して金属イオンを付着させる方法です。

このように、電気を使って金属を付着させるため電気メッキと呼ばれています。
湿式メッキはさらに、電解メッキと無電解メッキの2つに分類されます。

一方、乾式メッキは気化式メッキとも呼ばれ、液体の電解質溶液を使いません。
真空中で金属を蒸発させ、対象物の表面に凝縮させて金属膜を生成させます。
薄く耐久性のあるコーティングを施すためによく使用される方法です。

つまり、メッキ処理の湿式メッキと乾式メッキは、メッキに使用する溶液が液体であるか、固体であるかによって区別されます。

電気メッキの作り方

電解メッキの作り方は、以下のような手順で行われます。

1. 基材を洗浄し、メッキの接着剤となる金属を塗布
2. 基材をメッキ液に浸す
3. 陽極と陰極の設置：メッキする金属でできた陽極と、基板でできた陰極を電解質溶液の中に設置する
4. 電流を流し、陽極と陰極に直流電圧をかけ、陽極の金属イオンを陰極の表面に引き寄せ、析出させる
5. 目的の厚さのメッキ層ができたところで電流を止め、メッキを施した部品を槽から取り出し、水洗いして乾燥させて仕上げる

メッキ層の厚さや質は、電解液の濃度、電圧、液温、基材が液中にある時間など、
さまざまな要因によって決まります。

無電解メッキをする方法

無電解メッキをする方法は、以下のような手順で行われます。

1. 基材の表面を清掃し、油や汚れを取り除く
2. 基材をメッキ液に浸す
メッキ液は、金属イオンが溶け込んだ水溶液や還元剤で構成されています
3. メッキ液中にある金属イオンが基材表面に還元反応を起こし、金属の薄い皮膜を形成させる
4. 金属皮膜が基材表面に十分に形成されたら、基材をメッキ液から取り出し、水で洗浄する
5. 最後に、乾燥させる

皮膜の厚さは、浸漬時間と溶液中の金属イオンの濃度によって調整を行います。

このように、無電解メッキでは電気を使わずに、メッキ液中に含まれる金属イオンを基材表面に吸着させてメッキを行います。

一覧表でみる電解メッキと無電解メッキのメリット・デメリット

電解メッキと無電解メッキのメリット・デメリットを一覧表にまとめました。

このようにそれぞれのメッキにはメリット・デメリットがありますので、特徴を理解して使い分けるのが大切です。

知らなかった！意外と身近にある活用分野と使用例を紹介

電解・無電解メッキは多様な活用分野があり、メッキ無しでは生活できないくらいメッキ製品は身近にあふれています。
使用例を含めて一部紹介していきます。

まとめ

電解メッキと無電解メッキの特徴や違いを初心者にもわかりやすく解説してきました。
活用分野や使用例を挙げてメッキをより身近に感じてもらえたのではないでしょうか。
各分野で必要な要求や仕様を理解して、この製品にはどのような表面処理が向いているのか、この素材にはどのようなメッキができるのかなど知識や経験を深めていきましょう。

本記事を読めば自分の目的に合ったメッキ技術を選択できるようになれば幸いです。

株式会社ブラザーでは、自動車部品の表面処理加工（メッキ加工）、半導体製造装置や液晶製造装置の表面処理加工を行なっています。
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