JP3351710B2 - めっき方法 - Google Patents
めっき方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はめっき方法に関し、
特に内燃機関のシリンダに好適なめっき方法に関する。
特に内燃機関のシリンダに好適なめっき方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、特開平５―２２２５８９号公報に
示されるように、不溶性電極を用いたエンジンシリンダ
のめっき方法がある。この方法では、エンジンシリンダ
本体内部に、不溶性陽極を配置し、ハロゲン化物を含ま
ずＳｉＣ粒子を含むニッケル又はニッケル合金のめっき
液を０．１〜１００ｃｍ／ｓｅｃの速度で流し、エンジ
ンシリンダを陰極として電流密度１０〜８０Ａ／ｄｍ2
で電気めっきを行い、ニッケル又はニッケル合金皮膜中
にＳｉＣ粒子を均一に分散した複合めっき皮膜をエンジ
ンシリンダ内面に形成するようにしている。
示されるように、不溶性電極を用いたエンジンシリンダ
のめっき方法がある。この方法では、エンジンシリンダ
本体内部に、不溶性陽極を配置し、ハロゲン化物を含ま
ずＳｉＣ粒子を含むニッケル又はニッケル合金のめっき
液を０．１〜１００ｃｍ／ｓｅｃの速度で流し、エンジ
ンシリンダを陰極として電流密度１０〜８０Ａ／ｄｍ2
で電気めっきを行い、ニッケル又はニッケル合金皮膜中
にＳｉＣ粒子を均一に分散した複合めっき皮膜をエンジ
ンシリンダ内面に形成するようにしている。
【０００３】しかし、上記方法では、粒子径の大きなＳ
ｉＣ粒子が皮膜中に共析してしまうという欠点があっ
た。粒子径の大きなＳｉＣ粒子は、めっき後のホーニン
グ加工で加工しにくく、さらに摺動の相手材であるピス
トンやピストンリングが摩耗しやすいという結果を導く
ので好ましくなかった。また、上記従来の方法では、電
流密度を大きくして高速でめっきしようとしても、ニッ
ケルイオンの供給が不足してめっきヤケによる不良を生
じ易かった。１００ｃｍ／ｓｅｃの流速では、８０Ａ／
ｄｍ2 程度までしか電流密度を上げることができなかっ
た。
ｉＣ粒子が皮膜中に共析してしまうという欠点があっ
た。粒子径の大きなＳｉＣ粒子は、めっき後のホーニン
グ加工で加工しにくく、さらに摺動の相手材であるピス
トンやピストンリングが摩耗しやすいという結果を導く
ので好ましくなかった。また、上記従来の方法では、電
流密度を大きくして高速でめっきしようとしても、ニッ
ケルイオンの供給が不足してめっきヤケによる不良を生
じ易かった。１００ｃｍ／ｓｅｃの流速では、８０Ａ／
ｄｍ2 程度までしか電流密度を上げることができなかっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような現
状に鑑み、粒径の大きなＳｉＣ粒子の共析を防ぐことが
でき、大きな電流密度のもとでめっき時間を短縮でき、
生産性を向上させ併せて生産コストの低減を図ることが
できるようにしためっき方法を提供することを目的とす
る。
状に鑑み、粒径の大きなＳｉＣ粒子の共析を防ぐことが
でき、大きな電流密度のもとでめっき時間を短縮でき、
生産性を向上させ併せて生産コストの低減を図ることが
できるようにしためっき方法を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、めっき対象物を陰極としためっき方法に
おいて、電流密度８０Ａ／ｄｍ2以上で電気めっきを行
い、かつＳｉＣ粒子を分散させたニッケル又はニッケル
合金のめっき液をめっき対象物に対し１２０ｃｍ／ｓｅ
ｃ以上の速度で流し、ニッケル又はニッケル合金皮膜中
に３μｍ以下のＳｉＣ粒子を均一に分散した複合めっき
皮膜を上記めっき対象物に形成するようにしたことを特
徴とする。本発明では、使用するめっき装置の陽極とし
て不溶性陽極を用いることができる。また、上記めっき
対象物をエンジンシリンダとし、該エンジンシリンダ内
部に陽極を配置し、上記複合めっき皮膜をエンジンシリ
ンダ内面に形成するようにすることができる。
め、本発明は、めっき対象物を陰極としためっき方法に
おいて、電流密度８０Ａ／ｄｍ2以上で電気めっきを行
い、かつＳｉＣ粒子を分散させたニッケル又はニッケル
合金のめっき液をめっき対象物に対し１２０ｃｍ／ｓｅ
ｃ以上の速度で流し、ニッケル又はニッケル合金皮膜中
に３μｍ以下のＳｉＣ粒子を均一に分散した複合めっき
皮膜を上記めっき対象物に形成するようにしたことを特
徴とする。本発明では、使用するめっき装置の陽極とし
て不溶性陽極を用いることができる。また、上記めっき
対象物をエンジンシリンダとし、該エンジンシリンダ内
部に陽極を配置し、上記複合めっき皮膜をエンジンシリ
ンダ内面に形成するようにすることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に本発明をその実施の形態に
ついて詳細に説明する。本発明では、８０Ａ／ｄｍ2以
上の高い電流密度でめっきを行う。本発明者らは、Ｓｉ
Ｃ粒子を分散させたニッケル又はニッケル合金のめっき
液を、めっき対象物に対し１２０ｃｍ／ｓｅｃ以上の速
度で流す場合、８０Ａ／ｄｍ2以上の高い電流密度で
も、ニッケルイオンの供給が十分となり、めっきヤケを
起こさないことを確認した。すなわち、本発明では、高
速めっきが可能となる。このように、本発明では、Ｓｉ
Ｃ粒子を分散させたニッケル又はニッケル合金のめっき
液をめっき対象物に対し１２０ｃｍ／ｓｅｃ以上の速度
で流す。これによって、粒子径が４μｍ以上の大きなＳ
ｉＣ粒子の共析を防ぎ、細かいＳｉＣ粒子が均一に分散
した分散めっき皮膜を得ることができる。このような流
速であれば、例えば３μｍ以下の粒子が凝集して形成さ
れる大きな粒子もめっき皮膜に混入することがない。な
お、本発明では、より好ましくは、１００Ａ／ｄｍ2以
上の電流密度でかつ１２０ｃｍ／ｓｅｃ以上のめっき液
の流速の条件でめっきを行なう。
ついて詳細に説明する。本発明では、８０Ａ／ｄｍ2以
上の高い電流密度でめっきを行う。本発明者らは、Ｓｉ
Ｃ粒子を分散させたニッケル又はニッケル合金のめっき
液を、めっき対象物に対し１２０ｃｍ／ｓｅｃ以上の速
度で流す場合、８０Ａ／ｄｍ2以上の高い電流密度で
も、ニッケルイオンの供給が十分となり、めっきヤケを
起こさないことを確認した。すなわち、本発明では、高
速めっきが可能となる。このように、本発明では、Ｓｉ
Ｃ粒子を分散させたニッケル又はニッケル合金のめっき
液をめっき対象物に対し１２０ｃｍ／ｓｅｃ以上の速度
で流す。これによって、粒子径が４μｍ以上の大きなＳ
ｉＣ粒子の共析を防ぎ、細かいＳｉＣ粒子が均一に分散
した分散めっき皮膜を得ることができる。このような流
速であれば、例えば３μｍ以下の粒子が凝集して形成さ
れる大きな粒子もめっき皮膜に混入することがない。な
お、本発明では、より好ましくは、１００Ａ／ｄｍ2以
上の電流密度でかつ１２０ｃｍ／ｓｅｃ以上のめっき液
の流速の条件でめっきを行なう。
【０００７】本発明によれば、ニッケル又はニッケル合
金皮膜中に３μｍ以下のＳｉＣ粒子を均一に分散した複
合めっき皮膜を得ることができる。３μｍ以下の細かな
ＳｉＣ粒子をめっき皮膜に分散した場合、相手材の摩耗
が少なく、ホーニング加工の工具の摩耗も少ない。従来
のＳｉＣ粒子の粒子径が大きなめっき皮膜では、工具の
摩耗が激しく、加工コストが大きかった。本発明では、
ＳｉＣ粒子を分散させたニッケル又はニッケル合金のめ
っき液を用いる。めっき液のベース溶液としては、例え
ば、スルファミン酸ニッケル、硫酸ニッケルを挙げるこ
とができる。具体的には、硫酸ニッケルとホウ酸とを基
本浴組成とすることが好適であり、硫酸ニッケル１５０
〜６００ｇ／Ｌ、好ましくは４００〜５５０ｇ／Ｌ、ホ
ウ酸１５〜５０ｇ／Ｌの浴組成にＳｉＣを５０〜４５０
ｇ／Ｌ、好ましくは１００〜３００ｇ／Ｌ添加したもの
を挙げることができる。その他リン源、サッカリン等の
光沢剤等を添加することもできる。
金皮膜中に３μｍ以下のＳｉＣ粒子を均一に分散した複
合めっき皮膜を得ることができる。３μｍ以下の細かな
ＳｉＣ粒子をめっき皮膜に分散した場合、相手材の摩耗
が少なく、ホーニング加工の工具の摩耗も少ない。従来
のＳｉＣ粒子の粒子径が大きなめっき皮膜では、工具の
摩耗が激しく、加工コストが大きかった。本発明では、
ＳｉＣ粒子を分散させたニッケル又はニッケル合金のめ
っき液を用いる。めっき液のベース溶液としては、例え
ば、スルファミン酸ニッケル、硫酸ニッケルを挙げるこ
とができる。具体的には、硫酸ニッケルとホウ酸とを基
本浴組成とすることが好適であり、硫酸ニッケル１５０
〜６００ｇ／Ｌ、好ましくは４００〜５５０ｇ／Ｌ、ホ
ウ酸１５〜５０ｇ／Ｌの浴組成にＳｉＣを５０〜４５０
ｇ／Ｌ、好ましくは１００〜３００ｇ／Ｌ添加したもの
を挙げることができる。その他リン源、サッカリン等の
光沢剤等を添加することもできる。
【０００８】本発明では、好ましくは、めっき装置の陽
極として不溶性陽極を用いる。不溶性陽極としては、例
えば、チタン、黒鉛、白金族金属、又はステンレスやチ
タンに白金めっきしたもの等を挙げることができる。こ
のような不溶性陽極を用いることにより、高電流密度で
めっきを行っても、溶解消費することなくめっきを継続
できる。ニッケル陽極を用いた場合、頻繁にニッケルペ
レットを補給したりする必要がある。不溶性陽極を用い
た場合、ニッケルペレットを補給するための作業を省略
することができ、作業管理も容易となり、生産性を向上
させることができる。なお、不溶性陽極を用いる場合に
は、めっき液中に塩化物等のハロゲン化物は添加しな
い。ハロゲンガスが発生しないようにするためである。
極として不溶性陽極を用いる。不溶性陽極としては、例
えば、チタン、黒鉛、白金族金属、又はステンレスやチ
タンに白金めっきしたもの等を挙げることができる。こ
のような不溶性陽極を用いることにより、高電流密度で
めっきを行っても、溶解消費することなくめっきを継続
できる。ニッケル陽極を用いた場合、頻繁にニッケルペ
レットを補給したりする必要がある。不溶性陽極を用い
た場合、ニッケルペレットを補給するための作業を省略
することができ、作業管理も容易となり、生産性を向上
させることができる。なお、不溶性陽極を用いる場合に
は、めっき液中に塩化物等のハロゲン化物は添加しな
い。ハロゲンガスが発生しないようにするためである。
【０００９】図１は、本発明のめっき方法を実施するた
めのめっき装置の一実施の形態を示す概念図である。こ
の装置では、エンジンシリンダ１の内面にめっきを施す
ために、このエンジンシリンダ１の内部に不溶性陽極４
を配置している。この不溶性陽極４は、チタン材に白金
めっきを施したものである。不溶性陽極４は、荷台７の
上に装着され、下治具２によって、エンジンシリンダ１
内の中央に位置するように固定される。一方、中空状の
上治具３を、エンジンシリンダ１の上方のクランクケー
ス側開口部を塞ぐように据置し、図示しないエアシリン
ダにより上治具３をエンジンシリンダ１に押さえつける
ことにより固定している。めっき液は、タンク６からポ
ンプ５により下治具のめっき液流入口２ａから流入し、
エンジンシリンダ１と陽極４との間のすき間を通って、
上治具３の中に入り、流出口３ａから出てタンク６に循
環する。通電は、直流電源９により、エンジンシリンダ
１と不溶性陽極４との間で行われる。なお、エンジンシ
リンダ１は、絶縁性のシリコンゴム製パッキング８によ
り下治具２から電気的に絶縁されている。
めのめっき装置の一実施の形態を示す概念図である。こ
の装置では、エンジンシリンダ１の内面にめっきを施す
ために、このエンジンシリンダ１の内部に不溶性陽極４
を配置している。この不溶性陽極４は、チタン材に白金
めっきを施したものである。不溶性陽極４は、荷台７の
上に装着され、下治具２によって、エンジンシリンダ１
内の中央に位置するように固定される。一方、中空状の
上治具３を、エンジンシリンダ１の上方のクランクケー
ス側開口部を塞ぐように据置し、図示しないエアシリン
ダにより上治具３をエンジンシリンダ１に押さえつける
ことにより固定している。めっき液は、タンク６からポ
ンプ５により下治具のめっき液流入口２ａから流入し、
エンジンシリンダ１と陽極４との間のすき間を通って、
上治具３の中に入り、流出口３ａから出てタンク６に循
環する。通電は、直流電源９により、エンジンシリンダ
１と不溶性陽極４との間で行われる。なお、エンジンシ
リンダ１は、絶縁性のシリコンゴム製パッキング８によ
り下治具２から電気的に絶縁されている。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の実施例を挙げる。実施例１ ＳｉＣ粒子が小さいもの（平均粒径：３μｍ）と大きい
もの（平均粒径：７μｍ）の２種類のＳｉＣ粒子の共析
量を電流密度と流速を変えて調べた。表１にその結果を
示す。なお、めっきの条件は以下の通りであった。 めっき条件： めっき液：スルファミン酸ニッケル ５３５ｍＬ／Ｌ ホウ酸 ４５ ｇ／Ｌ サッカリンソーダ ３．２ｇ／Ｌ 次亜リン酸 １．５ｇ／Ｌ ＳｉＣ粒子（平均粒径：３．７μｍ） １２０ ｇ／Ｌ 温度：５７℃、ＰＨ：４．２
もの（平均粒径：７μｍ）の２種類のＳｉＣ粒子の共析
量を電流密度と流速を変えて調べた。表１にその結果を
示す。なお、めっきの条件は以下の通りであった。 めっき条件： めっき液：スルファミン酸ニッケル ５３５ｍＬ／Ｌ ホウ酸 ４５ ｇ／Ｌ サッカリンソーダ ３．２ｇ／Ｌ 次亜リン酸 １．５ｇ／Ｌ ＳｉＣ粒子（平均粒径：３．７μｍ） １２０ ｇ／Ｌ 温度：５７℃、ＰＨ：４．２
【００１１】表１より粒径の大きなＳｉＣ粒子は、流速
が１００ｃｍ／ｓｅｃ以上で共析しにくくなり、１２０
ｃｍ／ｓｅｃ以上でほとんど共析しなくなる。粒径の小
さいＳｉＣ粒子は流速の影響を受けにくいが、電流密度
の影響を受けやすく、８０Ａ／ｄｍ2 以上で共析しやす
くなり、１００Ａ／ｄｍ2 以上で良好な共析を示した。
したがって、めっき条件は流速１００ｃｍ／ｓｅｃ以上
かつ電流密度８０Ａ／ｃｍ2 以上が好ましく、より好ま
しくは１２０ｃｍ／ｓｅｃ以上かつ１００Ａ／ｄｍ2 以
上である。
が１００ｃｍ／ｓｅｃ以上で共析しにくくなり、１２０
ｃｍ／ｓｅｃ以上でほとんど共析しなくなる。粒径の小
さいＳｉＣ粒子は流速の影響を受けにくいが、電流密度
の影響を受けやすく、８０Ａ／ｄｍ2 以上で共析しやす
くなり、１００Ａ／ｄｍ2 以上で良好な共析を示した。
したがって、めっき条件は流速１００ｃｍ／ｓｅｃ以上
かつ電流密度８０Ａ／ｃｍ2 以上が好ましく、より好ま
しくは１２０ｃｍ／ｓｅｃ以上かつ１００Ａ／ｄｍ2 以
上である。
【００１２】
【表１】 上段：３μｍ 下段：７μｍ 評価：共析した粒子の数 ◎：非常に多い。 ○：多い。 △：少ない。 ×：ほとんどない。
【００１３】実施例２ 大越式摩耗試験によって摩耗試験を行った。ＳｉＣの粒
径とめっき皮膜の摩耗量の関係を調べた。皮膜を得るた
めのめっき条件及び試験条件は、以下の通りであった。 めっき条件： めっき液：実施例１と同じである。ただし、ＳｉＣ粒子
（１，３，４，７μｍ）は、４０ｇ／Ｌとした。 通電条件： ５Ａ／ｄｍ2 ×１分、２０Ａ／ｄｍ2 ×２
５分、 膜厚 １００μｍ 温度 ： ５７℃ ｐＨ ： ４．２
径とめっき皮膜の摩耗量の関係を調べた。皮膜を得るた
めのめっき条件及び試験条件は、以下の通りであった。 めっき条件： めっき液：実施例１と同じである。ただし、ＳｉＣ粒子
（１，３，４，７μｍ）は、４０ｇ／Ｌとした。 通電条件： ５Ａ／ｄｍ2 ×１分、２０Ａ／ｄｍ2 ×２
５分、 膜厚 １００μｍ 温度 ： ５７℃ ｐＨ ： ４．２
【００１４】 試験条件： リング材： 硬質クロムめっき プレート材：Ｎｉ―Ｐ―ＳｉＣ めっき 摺動速度：６．３ｍ／ｓｅｃ 摺動距離：１００ｍ 荷重：６．５ｋｇ摩耗試験の結果、ＳｉＣの粒径を変えてもめっき皮膜の
摩耗量は変わらなかったが、図２に示されるようにＳｉ
Ｃ粒径が３μｍを超えると 、相手材である硬質クロムめ
っき（ピストンリング材を想定）の摩耗量が増加する。
この結果からＳｉＣ粒子の粒径は３μｍ以下とすべきこ
とが了解される。
摩耗量は変わらなかったが、図２に示されるようにＳｉ
Ｃ粒径が３μｍを超えると 、相手材である硬質クロムめ
っき（ピストンリング材を想定）の摩耗量が増加する。
この結果からＳｉＣ粒子の粒径は３μｍ以下とすべきこ
とが了解される。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したところから明かなように、
本発明によれば、粒径の大きなＳｉＣ粒子の共析を防ぐ
ことができ、大きな電流密度のもとでめっき時間を短縮
でき、生産性を向上させ併せて生産コストの低減を図る
ことができるようにしためっき方法が提供される。
本発明によれば、粒径の大きなＳｉＣ粒子の共析を防ぐ
ことができ、大きな電流密度のもとでめっき時間を短縮
でき、生産性を向上させ併せて生産コストの低減を図る
ことができるようにしためっき方法が提供される。
【図１】本発明を実施するためのめっき装置の一実施の
形態を説明する概念図である。
形態を説明する概念図である。
【図２】大越式摩耗試験の結果を示すグラフである。
【符号の説明】 １ エンジンシリンダ ２ 下治具 ３ 上治具 ４ 陽極 ５ ポンプ ６ タンク ７ 荷台 ８ パッキング ９ 直流電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶌崎 陽一 静岡県浜松市高塚町300番地 スズキ株 式会社内 (56)参考文献 特開 平５−222589（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C25D 15/02 C25D 7/00 C25D 7/04 F02F 1/00
Claims (4)
- 【請求項１】 めっき対象物を陰極としためっき方法に
おいて、電流密度８０Ａ／ｄｍ2以上で電気めっきを行
い、かつＳｉＣ粒子を分散させたニッケル又はニッケル
合金のめっき液をめっき対象物に対し１２０ｃｍ／ｓｅ
ｃ以上の速度で流し、ニッケル又はニッケル合金皮膜中
に３μｍ以下のＳｉＣ粒子を均一に分散した複合めっき
皮膜を上記めっき対象物に形成するようにしたことを特
徴とするめっき方法。 - 【請求項２】 めっき対象物を陰極としためっき方法に
おいて、電流密度１００Ａ／ｄｍ 2 以上で電気めっきを
行い、かつＳｉＣ粒子を分散させたニッケル又はニッケ
ル合金のめっき液をめっき対象物に対し１２０ｃｍ／ｓ
ｅｃ以上の速度で流し、ニッケル又はニッケル合金皮膜
中に３μｍ以下のＳｉＣ粒子を均一に分散した複合めっ
き皮膜を上記めっき対象物に形成するようにしたことを
特徴とするめっき方法。 - 【請求項３】 陽極として不溶性陽極を用いたことを特
徴とする請求項１又は２のめっき方法。 - 【請求項４】 上記めっき対象物がエンジンシリンダで
あり、該エンジンシリンダ内部に陽極を配置し、上記複
合めっき皮膜をエンジンシリンダ内面に形成するように
したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかのめっき
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13813297A JP3351710B2 (ja) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | めっき方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13813297A JP3351710B2 (ja) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | めっき方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10330996A JPH10330996A (ja) | 1998-12-15 |
| JP3351710B2 true JP3351710B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=15214741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13813297A Expired - Fee Related JP3351710B2 (ja) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | めっき方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3351710B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1083497C (zh) * | 1999-05-18 | 2002-04-24 | 上海康适达轮圈有限公司 | 铝合金气缸内壁镍陶复合镀层工艺 |
| KR102327985B1 (ko) * | 2018-04-19 | 2021-11-17 | 주식회사 비츠로넥스텍 | 도금 장치 및 방법 |
-
1997
- 1997-05-28 JP JP13813297A patent/JP3351710B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10330996A (ja) | 1998-12-15 |
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