JPH08158098A - メッキ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 消費電流を増大させることなく、メッキのつ
きまわり性を改善することができるメッキ方法を提供す
ること。 【構成】 被メッキ物８の周囲に、被メッキ物８の表面
から遠ざかる方向に向けて広がっているラッパ状の絶縁
製治具１０を取り付けた状態でメッキを行う。ラッパ状
の絶縁製治具１０の広がり角度は、被メッキ物１０の表
面に垂直な線に対して、０〜８５度、好ましくは４５〜
６０度である。また、本発明の別の方法として、被メッ
キ物８と陽極電極６との間で、被メッキ物８の表面から
所定間隔離れた位置に、被メッキ物８のメッキ表面と同
等以上の面積の外縁を有し、被メッキ物８よりも小さい
面積の窓を有する遮蔽板２４を配置し、その状態でメッ
キを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、メッキ方法に係り、さ
らに詳しくは、たとえばクロムメッキなどのように、通
常の方法では、つきまわり性が悪いメッキにおいて、そ
のつきまわり性を改善し、均一な膜厚でメッキを行う、
あるいは特定部位の膜厚を制御することができるメッキ
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にメッキの用途は、メッキの種類に
よって、ほぼ決まっている場合が多いが、工業用クロム
メッキは、硬度、耐摩耗性、耐食性、耐熱性、離型性な
どの多くの点で優れた作用を有することから、きわめて
多様な用途に用いられている。

【０００３】クロムメッキは、凸部あるいは周辺部には
メッキが多量に析出し、凹部または中央部には少ししか
析出しない傾向が、他のメッキに比べて非常に強い。こ
れを均一電着性が悪い、または、つきまわり性が悪いと
いう。クロムメッキにおいて、つきまわり性が悪い原因
は、クロムメッキを析出させるのに高い電流密度を要す
るために電流の局部への集中が起こるためである。たと
えば、図８に示すように、鉛製の電極６を用いて、メッ
キ浴中で、平板状の被メッキ物８にメッキを行う場合、
メッキ物の周辺部に電流が集中する。このため、周辺部
のメッキ厚さに比べ、中央部ではメッキが薄くなる。こ
れにより、メッキ製品の耐食性および耐摩耗性が損なわ
れる。

【０００４】これに対処する方法として、補助電極の使
用がある。補助電極の使用に関しては、陽極補助電極と
陰極補助電極の二通りの方法がある。電流の流れにくい
中央部付近に別の陽極補助電極を配置することにより、
電流分布の不均一を改善する方法が陽極補助電極法であ
る。また、電流の集中する部分にダミー電極（陰極補助
電極）を配置し、電流の集中する部分での電流量を抑制
する方法を陰極補助電極法という。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、陽極補
助電極法は、電流の流れにくい部分に電流を流すことは
できるが、電流の集中している部分の電流を抑えること
はできないため、つきまわり性の改善には限界がある。
陰極補助電極法においては、電流の集中している部分の
電流量を抑制することができるが、ダミー電極にもメッ
キされるため、無駄な電流を消費すると言った欠点があ
る。

【０００６】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、消費電流を増大させることなく、メッキのつきまわ
り性を改善することができるメッキ方法を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る第１のメッキ方法は、被メッキ物の周
囲に、被メッキ物の表面から遠ざかる方向に向けて広が
っているラッパ状の絶縁製治具を取り付けた状態でメッ
キを行うことを特徴とする。

【０００８】本発明に係る第１のメッキ方法において、
ラッパ状の絶縁製治具の広がり角度は、被メッキ物の表
面に垂直な線に対して、０〜８５度、好ましくは４５〜
６０度である。本発明に係る第１のメッキ方法におい
て、ラッパ状の絶縁製治具の先端から被メッキ物の表面
までの奥行きは、被メッキ物のメッキ処理すべき表面の
縦方向長さに対して、好ましくは０．２〜１０倍、さら
に好ましくは０．５〜２倍である。

【０００９】本発明に係る第２のメッキ方法は、被メッ
キ物と、当該被メッキ物と反対の極性の電圧が印加され
る電極との間で、被メッキ物の表面から所定間隔離れた
位置に、被メッキ物のメッキ表面と同等以上の面積の外
縁を有し、当該被メッキ物よりも小さい面積の窓を有す
る遮蔽板を配置し、その状態で、メッキを行うことを特
徴とする。

【００１０】本発明に係る第２のメッキ方法において、
遮蔽板の外縁の面積は、遮蔽板が被メッキ物と電極とを
完全に分断することがないように決定され、被メッキ物
のメッキ表面に対して、相対比で１以上が好ましく、さ
らに好ましくは１．５〜２．０である。また、遮蔽板に
形成された窓は、遮蔽板の略中央部に形成されることが
好ましく、しかも遮蔽板は、その窓が被メッキ物の中央
部に位置するように配置される。さらに、その窓の形状
は、被メッキ物のメッキ表面と相似形であることが好ま
しく、その相似比が、好ましくは１０〜９０％、さらに
好ましくは２０〜４０％であることが好ましい。また、
被メッキ物の表面から遮蔽板までの間隔は、被メッキ物
のメッキ表面の基準長さ（外縁の一片の長さｆ）に比較
して、好ましくは５０〜２００％、さらに好ましくは１
００〜１５０％であり、具体的間隔は、好ましくは１０
〜１００mm、さらに好ましくは３０〜５０mmである。さ
らにまた、遮蔽板の厚みは、特に限定されるものではな
いが、好ましくは１〜２０mm、さらに好ましくは５〜１
０mmである。なお、遮蔽板は、好ましくは絶縁性部材で
構成される。

【００１１】本発明に係る第１および第２のメッキ方法
において用いられる被メッキ物としては、特に限定され
ないが、たとえば平板である。本発明に係る第１および
第２のメッキ方法が特に好適に用いられるメッキとして
は、たとえばクロムメッキである。メッキ浴としては、
特に限定されないが、クロムメッキを行う場合には、サ
ージェント浴が用いられる。サージェント浴は、一般
に、無水クロム酸が１００〜４００ｇ／リットルと、硫
酸１〜４ｇ／リットルとで構成される。この浴は、温度
５０〜６０°Ｃ、陰極電流密度１０〜１００Ａ／ｄｍ²
の条件で使用される。被メッキ物は、メッキ処理前に、
脱脂、酸洗および逆電解エッチングなどの前処理がなさ
れる。被メッキ物と反対の極性の電圧が印加される陽電
極としては、たとえば鉛、鉛合金などが用いられる。被
メッキ物の材質は、特に限定されず、各種の鉄鋼、銅お
よび銅合金、アルミニウムおよびその合金、亜鉛合金な
ど、工業上使われている大部分の金属材料を例示するこ
とができる。

【００１２】

【作用】メッキのつきまわり性を改善すると言うこと
は、被メッキ物面状の一次電流分布を均一にすることで
ある。本発明に係る第１のメッキ方法では、補助電極を
用いずに、被メッキ物の周囲を非導電性のラッパ状治具
で囲むことにより、一次電流分布の均一化を図り、メッ
キのつきまわり性を改善する方法を発明した。

【００１３】たとえば、通常のクロムメッキでは、つき
まわり性が悪く、たとえば板状の被メッキ物に対してメ
ッキを行うと、周辺部でのメッキの厚さに比べて中央部
でのメッキの厚さが薄くなってしまう。本発明の第１の
メッキ方法では、ラッパ状の絶縁製治具を取り付けた状
態でメッキを行うことで、周辺部での電流の局部集中を
防止し、被メッキ物の表面に均一な厚さでメッキを行う
ことができる。

【００１４】したがって、均一な厚みのメッキ膜を得る
ことができ、メッキ膜全体の耐食性および耐摩耗性が向
上する。特に、本発明に係る第１のメッキ方法で、クロ
ムメッキを行うことにより、クロムメッキ膜全体の耐食
性および耐摩耗性が飛躍的に向上する。

【００１５】また、ラッパ状の絶縁製治具の広がり角度
などを調節することにより、中央部に対する周辺部での
電流密度を調節し、中央部で厚くメッキを行うなどの膜
厚調整も可能である。本発明に係る第２のメッキ方法で
は、遮蔽板の窓をいったん通して、電極から被メッキ物
へ電流を流すことで、被メッキ物のメッキ表面への一次
電流分布が均一になり、メッキのつきまわり性を改善す
ることができる。したがって、均一な厚みのメッキ膜を
得ることができ、メッキ膜全体の耐食性および耐摩耗性
が向上する。特に、本発明に係る第２のメッキ方法で、
クロムメッキを行うことにより、クロムメッキ膜全体の
耐食性および耐摩耗性が飛躍的に向上する。

【００１６】また、本発明に係る第２のメッキ方法で
は、ラッパ状の治具を用いて被メッキ物を保持する第１
のメッキ方法に比較して、簡単な治具で、同等のメッキ
のつきまわり性を確保することができる。また、被メッ
キ物の形状毎に治具を作製する必要もない。

【００１７】

【実施例】以下、本発明に係るメッキ方法を、図面に示
す実施例に基づき、詳細に説明する。図１は本発明の一
実施例に係るメッキ方法を示す概略断面図、図２は図１
に示す実施例で用いるラッパ状絶縁製治具の概略断面
図、図３は図２に示すIII−III線に沿う治具の背面図、
図４は図２に示すIV−IV線に沿う治具の正面図、図５は
本発明の他の実施例に係るメッキ方法を示す概略説明
図、図６（Ａ）は図５に示す実施例で用いる遮蔽板の正
面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示すＢ−Ｂ線に沿う断
面図、図７（Ａ）は本発明の実施例におけるメッキ厚さ
の分布を示す図、図７（Ｂ）は本発明の他の実施例にお
けるメッキ厚さの分布を示す図、図７（Ｃ）は比較例に
おけるメッキ厚さの分布を示す図である。

【００１８】第１実施例 まず、図１〜４に示す本発明の第１実施例について説明
する。図１に示すように、メッキ浴槽２内に、メッキ浴
４が貯留してあり、メッキ浴４中に、陽電極６と、被メ
ッキ物８が浸される。メッキ浴４としては、特に限定さ
れないが、クロムメッキを行う場合には、サージェント
浴が用いられる。サージェント浴は、一般に、無水クロ
ム酸が１００〜４００ｇ／リットルと、硫酸１〜４ｇ／
リットルとで構成される。

【００１９】この浴は、温度５０〜６０°Ｃ、陰極電流
密度１０〜１００Ａ／ｄｍ2 の条件で使用される。被メ
ッキ物８は、メッキ処理前に、脱脂、酸洗および逆電解
エッチングなどの前処理がなされる。陽電極６として
は、たとえば鉛、鉛合金などが用いられる。被メッキ物
８の材質は、特に限定されず、各種の鉄鋼、銅および銅
合金、アルミニウムおよびその合金、亜鉛合金など、工
業上使われている大部分の金属材料を例示することがで
きる。

【００２０】本実施例では、被メッキ物８は、平板状で
あり、被メッキ物８の周囲に、被メッキ物８の表面から
遠ざかる方向に向けて広がっているラッパ状の絶縁製治
具１０が装着してある。ラッパ状の絶縁製治具１０は、
図１〜４に示すように、ラッパ状遮蔽板１２と、保持板
１４とを有する。これら板１２，１４は、共に絶縁体で
構成される。用いることができる絶縁体としては、特に
限定されないが、フッ素樹脂などの合成樹脂を例示する
ことができる。

【００２１】ラッパ状遮蔽板１２と保持板１４とは、着
脱自在に取り付けられ、これらの間に、平板状の被メッ
キ物８が着脱自在に装着される。保持板１４は、平板状
の被メッキ物８の背面および側面を覆い、保持板１４の
中央部には、負電極１６が装着される。また、保持板１
４の中央部には、ネジ１８が螺合され、ネジ１８を回す
ことで、負電極１６が被メッキ物８の背面に圧接するよ
うに構成してある。負電極１６と陽電極６とは、絶縁被
覆されたリード線２２などにより、図１に示す電源２０
に接続される。

【００２２】図２に示すように、絶縁製治具１０のラッ
パ状遮蔽板１２の広がり角度θ（被メッキ物８の表面に
垂直な線に対する角度）、奥行きｄおよびメッキ処理す
べき表面８ａの縦方向長さｂは、メッキ処理すべき表面
８ａに均一なメッキ膜を形成する観点から、以下のよう
な関係にあることが好ましい。すなわち、広がり角度θ
は、０〜８５度、好ましくは４５〜６０度である。ま
た、ラッパ状遮蔽板１２の先端から被メッキ物８の表面
までの奥行きをｄとし、被メッキ物８のメッキ処理すべ
き表面の縦方向長さをｂとした場合、ｄ／ｂは、好まし
くは０．２〜１０倍、さらに好ましくは０．５〜２倍で
ある。

【００２３】本実施例では、ラッパ状の絶縁製治具１０
を取り付けた状態でメッキを行うことで、被メッキ物８
の周辺部での電流の局部集中を防止し、被メッキ物の表
面に均一な厚さでメッキを行うことができる。また、絶
縁製治具１０のラッパ状遮蔽板１２の広がり角度などを
調節することにより、中央部に対する周辺部での電流密
度を調節し、中央部で厚くメッキを行うなどの膜厚調整
も可能である。

【００２４】第２実施例 次に、本発明の第２実施例について説明する。本発明の
第２実施例では、前記第１実施例の場合と同様なメッキ
浴４および陽電極６を用いるが、図５，６に示すよう
に、ラッパ状の絶縁製治具１０を用いることなく、被メ
ッキ物８と陽電極６との間に、遮蔽板２４を配置する。

【００２５】遮蔽板２４の外縁の面積は、遮蔽板２４が
被メッキ物８と陽電極６とを完全に分断することがない
ように決定され、被メッキ物８のメッキ表面に対して、
相対比（図６に示すｇ／ｆの値）で１以上が好ましく、
さらに好ましくは１．５〜２．０である。また、遮蔽板
２４に形成された窓２６は、遮蔽板２４の略中央部に形
成されることが好ましく、しかも遮蔽板２４は、その窓
２６が被メッキ物８の中央部に位置するように配置され
る。さらに、その窓２６の形状は、被メッキ物８のメッ
キ表面と相似形であることが好ましく、その相似比（図
６に示すｈ／ｆの値）が、好ましくは１０〜９０％、さ
らに好ましくは２０〜４０％であることが好ましい。

【００２６】また、被メッキ物８の表面から遮蔽板２４
までの間隔は、被メッキ物８のメッキ表面の基準長さｆ
（図６参照）に比較して、好ましくは５０〜２００％、
さらに好ましくは１００〜１５０％であり、具体的間隔
は、好ましくは３０〜５０mm、さらに好ましくは１０〜
１００mmである。さらにまた、図６（Ｂ）に示す遮蔽板
２４の厚みｔは、特に限定されるものではないが、好ま
しくは１〜２０mm、さらに好ましくは５〜１０mmであ
る。なお、遮蔽板２４は、好ましくはフッ素樹脂などの
絶縁性部材で構成される。

【００２７】本実施例のメッキ方法では、遮蔽板２４の
窓２６をいったん通して、陽電極６から被メッキ物８へ
電流を流すことで、被メッキ物８のメッキ表面への一次
電流分布が均一になり、メッキのつきまわり性を改善す
ることができる。したがって、クロムメッキ膜全体の耐
食性および耐摩耗性が飛躍的に向上する。

【００２８】また、本実施例では、ラッパ状の治具を用
いて被メッキ物を保持する前記第１実施例のメッキ方法
に比較して、簡単な治具で、同等のメッキのつきまわり
性を確保することができる。また、被メッキ物８の形状
毎に治具を作製する必要もない。

【００２９】次に、本発明を、さらに具体的な実施例に
基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定され
ない。実施例１ 平板状の被メッキ物８として、縦横５５mm×５５mm、厚
さ２mmの鋼材（大同特殊鋼製ＮＡＫ５５）を用意した。
被メッキ物８を保持する治具１０としては、図２に示す
広がり角度θが４５度、縦方向長さｂが７５mm、奥行き
ｄが５０mmで、テフロン製のものを用いた。使用したメ
ッキ浴４（図１参照）は、通常のサージェント浴であ
り、その浴組成は次の通りである。

【００３０】

【表１】 メッキの前処理条件およびメッキ条件は、次の通りであ
る。

【００３１】すなわち、被メッキ物８の前処理として、
脱脂、酸洗および逆電解エッチングを行う。脱脂では、
５％水酸化カリウム溶液にて超音波洗浄を５分間行う。
酸洗では、１０％塩酸に被メッキ物８を３０秒間浸漬さ
せる。逆電解エッチングでは、印加電圧を５Ｖに設定
し、５秒間行う。

【００３２】メッキ条件は、浴温度を５５°Ｃ、電流密
度を５０Ａ／ｄｍ² 、メッキ時間が１０分の条件であ
る。本実施例によるメッキを行った平板状の被メッキ物
の表面に析出したメッキ膜の膜厚分布を調べたところ、
図７（Ａ）に示す結果が得られた。図７（Ａ）に示すよ
うに、最もメッキの厚い部分の最も薄い部分に対する比
は、１１４％であり、膜厚ばらつきが少ないことが確認
された。

【００３３】実施例２ 平板状の被メッキ物８としては、前記実施例１と同様な
縦横５５mm×５５mm（ｆ＝５５mm）、厚さ２mmの鋼材
（大同特殊鋼製ＮＡＫ５５）を用意した。被メッキ物の
保持には、通常の治具を用いたが、図５に示すように、
その被メッキ物８から、ｅ＝５００mm離れた位置に、遮
蔽板２４をメッキ浴内に吊り下げて配置した。遮蔽板２
４は、テフロン（フッ素樹脂）で構成され、図６に示す
一辺の長さｇが１００mm、窓２６の一片の長さｈが１５
mm（相似比ｈ／ｆ＝１５／５５）、厚みｔが１０mmであ
った。

【００３４】メッキの前処理条件およびメッキ条件も、
前記実施例１と同様であった。メッキ処理後のメッキ表
面での膜厚分布を調べた結果を図７（Ｂ）に示す。図７
（Ｂ）に示すように、最もメッキの厚い部分の最も薄い
部分に対する比は、１１３％であり、膜厚ばらつきが少
ないことが確認された。

【００３５】比較例１ 平板状の被メッキ物８としては、前記実施例１と同様な
縦横５５mm×５５mm、厚さ２mmの鋼材（大同特殊鋼製Ｎ
ＡＫ５５）を用意した。被メッキ物の保持には、通常の
治具を用い、縦横２０mm×２０mmの鉛製の電極を、被メ
ッキ物の表面から３０mm離れたところに配置した（陽極
補助電極法）。

【００３６】使用したメッキ浴の組成は、前記実施例１
と同様であった。メッキの前処理条件およびメッキ条件
も、前記実施例１と同様であった。メッキ処理後のメッ
キ表面での膜厚分布を調べた結果を図７（Ｃ）に示す。
図７（Ｃ）に示すように、最もメッキの厚い部分の最も
薄い部分に対する比は、１５６％であり、実施例１，２
に比べて、膜厚ばらつきが大きかった。

【００３７】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変するこ
とができる。たとえば、上述した実施例では、クロムメ
ッキについて説明したが、本発明の方法は、クロムメッ
キに限定されず、その他のメッキにも適用することがで
きる。

【００３８】また、本発明の方法によりメッキされる被
メッキ物は、必ずしも平板状でなくとも良く、所定形状
の立体の所定の表面に均一にメッキ膜を形成する場合に
も適用することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
第１のメッキ方法によれば、ラッパ状の絶縁製治具を取
り付けた状態でメッキを行うことで、周辺部での電流の
局部集中を防止し、被メッキ物の表面に均一な厚さでメ
ッキを行うことができる。したがって、均一な厚みのメ
ッキ膜を得ることができ、メッキ膜全体の耐食性および
耐摩耗性が向上する。特に、本発明に係る第１のメッキ
方法で、クロムメッキを行うことにより、クロムメッキ
膜全体の耐食性および耐摩耗性が飛躍的に向上する。

【００４０】また、ラッパ状の絶縁製治具の広がり角度
などを調節することにより、中央部に対する周辺部での
電流密度を調節し、中央部で厚くメッキを行うなどの膜
厚調整も可能である。本発明に係る第２のメッキ方法に
よれば、遮蔽板の窓をいったん通して、電極から被メッ
キ物へ電流を流すことで、被メッキ物のメッキ表面への
一次電流分布が均一になり、メッキのつきまわり性を改
善することができる。したがって、均一な厚みのメッキ
膜を得ることができ、メッキ膜全体の耐食性および耐摩
耗性が向上する。特に、本発明に係る第２のメッキ方法
で、クロムメッキを行うことにより、クロムメッキ膜全
体の耐食性および耐摩耗性が飛躍的に向上する。

【００４１】また、本発明に係る第２のメッキ方法で
は、ラッパ状の治具を用いて被メッキ物を保持する第１
のメッキ方法に比較して、簡単な治具で、同等のメッキ
のつきまわり性を確保することができる。また、被メッ
キ物の形状毎に治具を作製する必要もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例に係るメッキ方法を示
す概略断面図である。

【図２】図２は図１に示す実施例で用いるラッパ状絶縁
製治具の概略断面図である。

【図３】図３は図２に示すIII−III線に沿う治具の背面
図である。

【図４】図４は図２に示すIV−IV線に沿う治具の正面図
である。

【図５】図５は本発明の他の実施例に係るメッキ方法を
示す概略説明図である。

【図６】図６（Ａ）は図５に示す実施例で用いる遮蔽板
の正面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示すＢ−Ｂ線に沿
う断面図である。

【図７】図７（Ａ）は本発明の実施例におけるメッキ厚
さの分布を示す図、図７（Ｂ）は本発明の他の実施例に
おけるメッキ厚さの分布を示す図、図７（Ｃ）は比較例
におけるメッキ厚さの分布を示す図である。

【図８】図８は従来例に係るメッキ方法の概略を示す図
である。

【符号の説明】

２… メッキ浴槽 ４… メッキ浴 ６… 陽電極 ８… 被メッキ物 １０… ラッパ状の絶縁製治具 １２… ラッパ状遮蔽板 １４… 保持板 １６… 負電極 １８… ネジ ２０… 電源 ２２… リード線 ２４… 遮蔽板 ２６… 窓

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被メッキ物の表面にメッキを行う方法に
   おいて、 被メッキ物の周囲に、被メッキ物の表面から遠ざかる方
   向に向けて広がっているラッパ状の絶縁製治具を取り付
   けた状態でメッキを行うメッキ方法。
2. 【請求項２】 被メッキ物と、当該被メッキ物と反対の
   極性の電圧が印加される電極との間で、被メッキ物の表
   面から所定間隔離れた位置に、被メッキ物のメッキ表面
   と同等以上の外縁を有し、当該被メッキ物よりも小さい
   面積の窓を有する遮蔽板を配置することを特徴とするメ
   ッキ方法。