JPS60255993A - 接着力の優れためつき皮膜の形成方法 - Google Patents
接着力の優れためつき皮膜の形成方法Info
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- JPS60255993A JPS60255993A JP10959584A JP10959584A JPS60255993A JP S60255993 A JPS60255993 A JP S60255993A JP 10959584 A JP10959584 A JP 10959584A JP 10959584 A JP10959584 A JP 10959584A JP S60255993 A JPS60255993 A JP S60255993A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（本発明の技術分野）
本発明は、めっき方法の改良に関し、特に強力に接潰し
ためつき皮膜を形成しうるめつき方法に関する。
ためつき皮膜を形成しうるめつき方法に関する。
（従来技術の概要）
従来のめつき法はめつきする金１４程あるいは目的（装
飾めっきを目的とするか、あるいは耐摩耗性、耐食性付
与全目的とした機能性めつきンの如伺を問わず、めっき
皮膜と下地金属間の接着力あるいは多層めっきにおける
上層めっき皮膜とその直下の下層皮膜間の接着力は主と
して物理的吸着力（Ｖａｎ ｄａｒ Ｗａａｌａ力）に
寄因したものである。このため、めっき前処理によって
被めっき而をできるだけ清浄にかつ化学的に活性化し、
物理的吸着力を高めて接着力を向上させる工夫がなされ
るが、しかし、この方法で接着力を向上、安定化させる
には限界があるため。
飾めっきを目的とするか、あるいは耐摩耗性、耐食性付
与全目的とした機能性めつきンの如伺を問わず、めっき
皮膜と下地金属間の接着力あるいは多層めっきにおける
上層めっき皮膜とその直下の下層皮膜間の接着力は主と
して物理的吸着力（Ｖａｎ ｄａｒ Ｗａａｌａ力）に
寄因したものである。このため、めっき前処理によって
被めっき而をできるだけ清浄にかつ化学的に活性化し、
物理的吸着力を高めて接着力を向上させる工夫がなされ
るが、しかし、この方法で接着力を向上、安定化させる
には限界があるため。
古米よシ、接着力の弱さ、不安定さがめっきの泣き所と
され、接着力の弱さが故にめっき皮膜自身のもつ特性を
必ずしも有効に利用することができなかつに０ （本発明の目的〕 本発明は、めっきの最大の弱点である接着力（密着力）
を格段に向上させ、めっき皮膜のはくりによる機能低下
や機器の寿命低下を防ぎかつまた。めっき用途の拡大を
計ろうとするものである。
され、接着力の弱さが故にめっき皮膜自身のもつ特性を
必ずしも有効に利用することができなかつに０ （本発明の目的〕 本発明は、めっきの最大の弱点である接着力（密着力）
を格段に向上させ、めっき皮膜のはくりによる機能低下
や機器の寿命低下を防ぎかつまた。めっき用途の拡大を
計ろうとするものである。
本発明者は、めっき下地となる金属表面に深さ５〜２０
μの微小孔を化学エツチングによって多数生成させた后
、該微小孔内５部に空隙ができないように目的とする金
属を電析させ、あたかもめっき金属が下地金属に打ち込
まれた如き状態にすると、この微小孔に電析しためつき
金属の投錨効果によってめっき皮膜の接着力は物理的吸
着力と微視的な機械的結合力の和となり。
μの微小孔を化学エツチングによって多数生成させた后
、該微小孔内５部に空隙ができないように目的とする金
属を電析させ、あたかもめっき金属が下地金属に打ち込
まれた如き状態にすると、この微小孔に電析しためつき
金属の投錨効果によってめっき皮膜の接着力は物理的吸
着力と微視的な機械的結合力の和となり。
めっき皮膜と下地金属の接着力を著しく向上させること
を確認しに０ また化学エツチングによって形成された微小孔内部まで
めっき金属を電析させることは従来法のような静止また
は聰かに撹拌させにめつき浴中で低電流密度でめっきす
る方法では達成できないばかりでな（、逆に微小孔内に
気泡やめつき液が残留するＫめ、ブリスターや剥離発生
の原因となることも確認した。
を確認しに０ また化学エツチングによって形成された微小孔内部まで
めっき金属を電析させることは従来法のような静止また
は聰かに撹拌させにめつき浴中で低電流密度でめっきす
る方法では達成できないばかりでな（、逆に微小孔内に
気泡やめつき液が残留するＫめ、ブリスターや剥離発生
の原因となることも確認した。
そして上記欠点は、電流密度を１００〜５００ム／ｄｍ
２ に上げ、かつめっき液を、微小孔全形成しためつき
面ＩＣ沿って０．５〜１５ｍ／秒で通過させることによ
って解消しうろことも確認した。
２ に上げ、かつめっき液を、微小孔全形成しためつき
面ＩＣ沿って０．５〜１５ｍ／秒で通過させることによ
って解消しうろことも確認した。
（本発明の構成ン
本発明は上記知見に基づいてなされたものであって、被
めっき処理材表面に強力な化学エツチング金属こして深
さ５〜２０μの微小孔を多数形成させた後２該微小孔内
が目的金属で完全に充填されるように被めっき面に沿っ
てめっき液ヲ０．５〜１５の７秒の高速流で通過させつ
Ｎ。
めっき処理材表面に強力な化学エツチング金属こして深
さ５〜２０μの微小孔を多数形成させた後２該微小孔内
が目的金属で完全に充填されるように被めっき面に沿っ
てめっき液ヲ０．５〜１５の７秒の高速流で通過させつ
Ｎ。
１００〜５００Ａ／ｄｍ の高電流密度でめっきするこ
とｋＷ徴とする接着力の優れためつき皮膜の形成方法に
関するものである。
とｋＷ徴とする接着力の優れためつき皮膜の形成方法に
関するものである。
本発明では、先ず蛸処理材表面に強力な化学エツチング
を施こして深さ５〜２０μの微小孔を多数形成させる。
を施こして深さ５〜２０μの微小孔を多数形成させる。
微小孔の深さ全この範囲に定めたのは、５μ以下では投
錨効果（接着力の向上効果〕がなく、２０μ以上では微
小孔内に空隙が発生し高温下の使用中にめっき皮膜のブ
リスター（ふくれ）が発生する原因となシ、かつめつき
皮膜がざらついたｐ面粗度の低下を招くからである。
錨効果（接着力の向上効果〕がなく、２０μ以上では微
小孔内に空隙が発生し高温下の使用中にめっき皮膜のブ
リスター（ふくれ）が発生する原因となシ、かつめつき
皮膜がざらついたｐ面粗度の低下を招くからである。
次いで目的金属をめっきするのであるが、微小孔内に目
的金属を電析させるためには、高電流密度にして微小孔
内にも電流及びめっき液を流がす必要がある。ところが
高電流密度にすると、めっき面が局部的あるいは全体的
に温度が上がり、めっき皮膜の変質（いわゆる１焼け１
といわれている）を起す。これを防止するためＫは、め
っき液を高速で流し、めっき面を冷却、する必要がある
。このため液流速と電流密度は。
的金属を電析させるためには、高電流密度にして微小孔
内にも電流及びめっき液を流がす必要がある。ところが
高電流密度にすると、めっき面が局部的あるいは全体的
に温度が上がり、めっき皮膜の変質（いわゆる１焼け１
といわれている）を起す。これを防止するためＫは、め
っき液を高速で流し、めっき面を冷却、する必要がある
。このため液流速と電流密度は。
適度にバランスさせる必要がある。すなわち。
電流密度１０ ＤＡ／ｄｍ２ では流速０．５ ｍ ／
５ｅｌＣ以上にしなければ焼けが生じ、又電流密度５
００Ａ ／ ６ｍ２では５ ｍ ／ ｓｅｃ以上にしな
ければ同じく焼けが生じる。このため電流密度１００〜
５００Ａ ／ ｄ＋ｏ２の範囲内では最低０．５ｍ／Ｓ
θＣ以上の流速を必要とする。たｒＬ、液流速が高いほ
ど。
５ｅｌＣ以上にしなければ焼けが生じ、又電流密度５
００Ａ ／ ６ｍ２では５ ｍ ／ ｓｅｃ以上にしな
ければ同じく焼けが生じる。このため電流密度１００〜
５００Ａ ／ ｄ＋ｏ２の範囲内では最低０．５ｍ／Ｓ
θＣ以上の流速を必要とする。たｒＬ、液流速が高いほ
ど。
めっき速度も上昇するので流速は大きい方が有利となる
が、１５ｍ／ｓｅｃ以上にしても前記冷却効果は増大せ
ず、むしろ乱流を生じ易（なって皮膜がざらつくなどの
欠点がでてくるので。
が、１５ｍ／ｓｅｃ以上にしても前記冷却効果は増大せ
ず、むしろ乱流を生じ易（なって皮膜がざらつくなどの
欠点がでてくるので。
めっき液の流速は１５ｍ／ｓｅＣ以上とすべきではない
。
。
また電流密度は１００Ａ／ｄｍ２以下では微小孔内に空
隙が残り易く、めっき速度も遅くなり。
隙が残り易く、めっき速度も遅くなり。
５００ Ａ ／ ｄａ２以上では皮膜が針状に発達して
ざらつきが過大となり平滑膜が得られないので電流密度
は１００へ５００人／（１＋１１ の範囲内とすべきで
あり、この電流密度の範囲でめっき液流速ヲ０．５〜１
．５ ｍ ／ ｓａｏの範囲内で適宜前述の工５に設定
すべきである。
ざらつきが過大となり平滑膜が得られないので電流密度
は１００へ５００人／（１＋１１ の範囲内とすべきで
あり、この電流密度の範囲でめっき液流速ヲ０．５〜１
．５ ｍ ／ ｓａｏの範囲内で適宜前述の工５に設定
すべきである。
（本発明の適用分野）
本発明方法は１例えば、エンジン、プラスチック成形機
１食品機械、油圧・空圧シリンダ。
１食品機械、油圧・空圧シリンダ。
自動車などめっき部品全般の製造に適用でき。
％に鉄及び鉄合金、アルミニウム及びアルミニウム合金
、銅及び銅合金に、ニッケル、クロム。
、銅及び銅合金に、ニッケル、クロム。
銅、金、銀、スズ、鉄をめっきするのに有利に適用でき
る。
る。
４本発明の詳細）
第１図に本発明方法で得られるめっき皮膜の断面形態を
示す。
示す。
第１図において、１はめつき皮膜、２は被めっき処理材
、５は化学エツチングにより被めっき処理材表面に形成
された深さ５〜２０μの微小孔又は微小溝、４は該微小
孔５中に電析されたくさび状のめつき金属を示す。図示
するように、めっき皮膜１は該微小孔５中に電析された
めつき金属４と冶金的に一体化している。従来法による
めっき皮膜には第２図に示すように微小孔５及び該微小
孔に電析しためつき金属は全（存在しない。
、５は化学エツチングにより被めっき処理材表面に形成
された深さ５〜２０μの微小孔又は微小溝、４は該微小
孔５中に電析されたくさび状のめつき金属を示す。図示
するように、めっき皮膜１は該微小孔５中に電析された
めつき金属４と冶金的に一体化している。従来法による
めっき皮膜には第２図に示すように微小孔５及び該微小
孔に電析しためつき金属は全（存在しない。
微小孔内に電析しためつき金属５はめつき皮膜１と冶金
的に完全に一体化しているので、皮膜５が外力によって
被めっき処理材２からひきはがそうとする外力が加わっ
た時に、この外力に抵抗するような作用すなわち投錨効
果作用をする。
的に完全に一体化しているので、皮膜５が外力によって
被めっき処理材２からひきはがそうとする外力が加わっ
た時に、この外力に抵抗するような作用すなわち投錨効
果作用をする。
上記のように微小孔内の電析金属５による投錨効果によ
って、皮膜１と被めっき処理材２の接着力は皮膜１の物
理吸着力と微小孔内の電析金属の投錨効果による微視的
機械結合力の総和となり、接着力が微小孔５の存在しな
い従来法めっき皮膜の場合より２〜３倍向上する。
って、皮膜１と被めっき処理材２の接着力は皮膜１の物
理吸着力と微小孔内の電析金属の投錨効果による微視的
機械結合力の総和となり、接着力が微小孔５の存在しな
い従来法めっき皮膜の場合より２〜３倍向上する。
以下１本発明の具体例をあげて更に詳述する。
具体例１
アルばニウムシリンダ内筒面への硬質クロムめっき
アルばニウムダイキャスト鋳物製のエンジンシリンダ内
筒を規足寸法に機械加工仕上げし、該内筒面のみを、硝
酸５ ｖｏ１％、弗酸１ｖ０１％よりなる混酸で、温度
２０℃、時間５０秒間で約１０μ深さの微小孔が生成す
るように強くエツチングした後１通常実施される亜鉛置
換処理（ＺｎＯ１００ｇ／／＋ＮａＯＨ５００９／７の
液中に２０℃約５０秒間浸漬し、被めっき処理材表面１
ｃＺｎ を化学めっきする）’ｔＬ、クロム酸４００９
／ｌ、硫酸２．５９ ／ ｌのめつき液を用い”〔電流
密度３５０Ａ／＋１＋ｎ２．電極間のめっき液流速を５
ｍ／ＳｅＣ，液温６０℃で１２０秒間通電してめっきし
た。
筒を規足寸法に機械加工仕上げし、該内筒面のみを、硝
酸５ ｖｏ１％、弗酸１ｖ０１％よりなる混酸で、温度
２０℃、時間５０秒間で約１０μ深さの微小孔が生成す
るように強くエツチングした後１通常実施される亜鉛置
換処理（ＺｎＯ１００ｇ／／＋ＮａＯＨ５００９／７の
液中に２０℃約５０秒間浸漬し、被めっき処理材表面１
ｃＺｎ を化学めっきする）’ｔＬ、クロム酸４００９
／ｌ、硫酸２．５９ ／ ｌのめつき液を用い”〔電流
密度３５０Ａ／＋１＋ｎ２．電極間のめっき液流速を５
ｍ／ＳｅＣ，液温６０℃で１２０秒間通電してめっきし
た。
このときのめつき厚さは約５０μで、その断面形態は第
１図に示すような形態のものが得られた（以下これ金め
つき人と呼ぶ）。
１図に示すような形態のものが得られた（以下これ金め
つき人と呼ぶ）。
一方、上記と同じ混酸で強エツチングしても。
電流密度が５０Ａ／ｄｍ２で、かつめつき液に流速を与
えない通常のめつき条件では場合は、微小孔内にはほと
んどクロムの電析がおこらず、気泡のままか、一部にめ
っき液が残留していｋ（以下めっきＢと呼ぶ）。
えない通常のめつき条件では場合は、微小孔内にはほと
んどクロムの電析がおこらず、気泡のままか、一部にめ
っき液が残留していｋ（以下めっきＢと呼ぶ）。
また、上記と同じ混酸で表面の酸化皮膜のみが除去され
る程度罠軽くエツチングしたのち。
る程度罠軽くエツチングしたのち。
“めっきＡ１と同様の高電流密度、高速液流下でクロム
めっきした場合の断面状況は第２図のようになった（以
下、めつきＣと呼ぶ）。
めっきした場合の断面状況は第２図のようになった（以
下、めつきＣと呼ぶ）。
つぎに、前記のめつきＡ Ｉ ８１０４！ｒ々の接着力
を比較するために、（１１５５０℃で１）１ｒ７Ｉｌ］
熱后水中に急冷する熱衝撃試験、＋２１曲げはくシ試験
、（３）ねじり試験を実施した。
を比較するために、（１１５５０℃で１）１ｒ７Ｉｌ］
熱后水中に急冷する熱衝撃試験、＋２１曲げはくシ試験
、（３）ねじり試験を実施した。
その結果、（１）の熱衝撃試験では
―めつき人は全く変化なし
・めつきＢは加熱途中でブリスタ
（ふくれ）が発生し、急冷によ
ってめっきはくり面積は全めっ
き面の約７０％に達し１こ。
・めつきＣは急冷によるはくり面
積は約２０％であった。
（２） 曲げ試験では
めつぎＡ、Ｂ、Ｃいずれも曲げ
角度１０〜１５℃でクロムめっき
皮膜にきれつが発生したものの。
その断面を調査すると
めつきＡは第６図のように全く
はくりしていなかつ１ら
〃 Ｂは第４図のように著し
く・はくジが認められた。
〃 Ｃは第５図のようにはく
υ巾が４へ５ｍあった。
第５．４．５図において１はクロ
ムめつき皮膜、２は下地のアルミ
ニウム合金鋳物である。
（３）ねじり試験では
めっきＡはねじり角５０〜５５゜
まではくりはおきなか
った。
めつきＢはねじり角５〜１０”で
はくシが発生した。
めつきＣはねじり角１５〜２０゜
では（シが発生した。
以上のよう′に１本発明ＶＣよる硬質クロムめっき皮膜
は皮膜と下地金属間の接着力が極めて向上していること
が明白であり、こｎは、微小孔内部に電析したクロムの
微視的な機械的接合力を付加した効果である。
は皮膜と下地金属間の接着力が極めて向上していること
が明白であり、こｎは、微小孔内部に電析したクロムの
微視的な機械的接合力を付加した効果である。
具体例２
軟鋼のＮ１めっき
軟鋼板を、硫酸１０ ｗｔ％、リン酸２ ｗｔ％よりな
る混酸で、温度５０℃１時間１２０秒間で約５μ深さの
微小孔が生成するように強くエツチングしたものＡと、
同液で表面の酸化膜のみが除去される程度にごく短時間
エツチング処理したものＢを、それぞれ硫酸ニッケル４
００Ｉ７ｔ、塩化ニッケル１００．９／／、硼酸４０９
／ｌよりなるめつき浴を用いて電流密度２００Ａ ／
６ｍ２．電極間の液流速５ｍ／ｓｅａ、液温５０℃で２
４０秒通電し、Ａ、Ｂのいずれも約４０μのニッケルメ
ッキを施したのち、Ｕ曲げ（Ｒ−２ｔ）テス）を行った
結果、ＢはＲ部でニッケルめっき皮膜がはくりし１この
に対し、本発明による人は試験片両端面のコーナ部だけ
に微小なはくりが発生しただけでその他は全くはくりし
なかった。
る混酸で、温度５０℃１時間１２０秒間で約５μ深さの
微小孔が生成するように強くエツチングしたものＡと、
同液で表面の酸化膜のみが除去される程度にごく短時間
エツチング処理したものＢを、それぞれ硫酸ニッケル４
００Ｉ７ｔ、塩化ニッケル１００．９／／、硼酸４０９
／ｌよりなるめつき浴を用いて電流密度２００Ａ ／
６ｍ２．電極間の液流速５ｍ／ｓｅａ、液温５０℃で２
４０秒通電し、Ａ、Ｂのいずれも約４０μのニッケルメ
ッキを施したのち、Ｕ曲げ（Ｒ−２ｔ）テス）を行った
結果、ＢはＲ部でニッケルめっき皮膜がはくりし１この
に対し、本発明による人は試験片両端面のコーナ部だけ
に微小なはくりが発生しただけでその他は全くはくりし
なかった。
以上、 ｆ１＋ 、 ｆｉ＋の具体例から判るように、
めっき皮膜が硬質か軟質かの如何を問わず１本発明によ
るめっき皮膜の接着力は従来法にくらべて極めて優れて
いる。
めっき皮膜が硬質か軟質かの如何を問わず１本発明によ
るめっき皮膜の接着力は従来法にくらべて極めて優れて
いる。
第１図は本発明方法によって得られためつき皮膜の断面
形状を、第２図は従来法によって得らねためつき皮膜の
断面図を夫々示す。第５図は本発明方法によって得られ
ためつき皮膜の曲げ試験の結果を示す図、第４図及び第
５図は比較めっき皮膜の曲げ試験の結果を示す図である
。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 第１図 第２図 第５図
形状を、第２図は従来法によって得らねためつき皮膜の
断面図を夫々示す。第５図は本発明方法によって得られ
ためつき皮膜の曲げ試験の結果を示す図、第４図及び第
５図は比較めっき皮膜の曲げ試験の結果を示す図である
。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 第１図 第２図 第５図
Claims (1)
- 被めっき処理材表面に強力な化学エツチングｔ−施こし
て深さ５〜２０μの微小孔を多数形成させた後、該微小
孔内が目的金属で完全に充填されるように被めっき面に
沿ってめっき液を０．５〜１５ｍ／秒の高速流で通過さ
せつへ、１００〜５００ Ａ ／ ６ｍ２ の高電流密
度でめっきすることを％量とする接着力の優れためつき
皮膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10959584A JPS60255993A (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | 接着力の優れためつき皮膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10959584A JPS60255993A (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | 接着力の優れためつき皮膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60255993A true JPS60255993A (ja) | 1985-12-17 |
Family
ID=14514249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10959584A Pending JPS60255993A (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | 接着力の優れためつき皮膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60255993A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6725525B1 (en) * | 1999-08-13 | 2004-04-27 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method of manufacturing an inductor |
| JP2021107584A (ja) * | 2019-09-27 | 2021-07-29 | マクセルホールディングス株式会社 | マスクおよびその製造方法 |
-
1984
- 1984-05-31 JP JP10959584A patent/JPS60255993A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6725525B1 (en) * | 1999-08-13 | 2004-04-27 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method of manufacturing an inductor |
| US6876286B2 (en) | 1999-08-13 | 2005-04-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Inductor and method of producing the same |
| JP2021107584A (ja) * | 2019-09-27 | 2021-07-29 | マクセルホールディングス株式会社 | マスクおよびその製造方法 |
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