耐摩耗性に優れた金メッキとは？硬質金メッキを解説 耐摩耗試験動画
- Qコンタクトプローブに、耐摩耗性に優れた金メッキを加工できますか。部品の外面だけでなく、内面にも金メッキが必要です。
- A
はい、対応可能です。株式会社コダマでは、コンタクトプローブや電気接点部品など、繰り返し摺動する部品への硬質金メッキ加工実績があります。硬質金メッキは、純金メッキと比較して硬度が高く、摩擦や繰り返し接触によるメッキ皮膜の摩耗を抑えやすいことが特徴です。
部品形状や内径、深さ、穴の構造によっては、内面まで均一にメッキするための治具設計や加工条件の調整が必要になります。図面や現物を確認したうえで、加工可否と適切な仕様をご提案します。
コンタクトプローブに硬質金メッキが使われる理由
コンタクトプローブやコネクタ端子は、使用時に接触と摺動を繰り返します。
そのため、メッキには次の性能が求められます。
- 繰り返し接触に耐える耐摩耗性
- 安定した電気伝導性
- 接触抵抗の安定
- 酸化や腐食を抑える耐食性
- 必要箇所への均一な皮膜形成
硬質金メッキは、電気的な性能と耐摩耗性の両方が求められる接点部品に適しています。
純金メッキと硬質金メッキの違い
純金メッキ
純度が高く、電気伝導性や耐食性に優れています。一方で皮膜が比較的柔らかいため、強い摩擦や繰り返し摺動が発生する用途では、摩耗しやすい場合があります。
硬質金メッキ
金に微量の金属成分を加えることで硬度を高めた金メッキです。コネクタ、端子、接点、コンタクトプローブなど、繰り返し接触する部品に使用されます。
用途や要求性能によって適切な金メッキは異なります。電気特性、接触回数、摺動条件、使用環境を確認して選定することが重要です。
内面への硬質金メッキについて
パイプ形状や細穴、袋穴などの内面は、外面よりも電流が流れにくく、金メッキが付きにくい場合があります。
コダマでは、次の条件を確認して加工方法を検討します。
- 内径
- 穴の深さ
- 貫通穴または袋穴
- 部品全体の形状
- 素材
- 必要なメッキ範囲
- 指定膜厚
- 数量
形状によっては専用治具を製作し、電極の配置やメッキ条件を調整することで、内面へのメッキ加工を行います。ただし、極端に細い穴や深い袋穴など、形状によっては対応が難しい場合があります。まずは図面をお送りください。
硬質金メッキの一般的な加工構成
素材や要求性能に応じて、金メッキの下地にニッケルメッキなどを使用します。
一例として、次のような皮膜構成があります。
素材 → 下地メッキ → 硬質金メッキ
下地メッキには、素材成分の拡散を抑える、耐食性を高める、金メッキの密着性を安定させるといった役割があります。
最適な下地と膜厚は、素材、使用環境、接触回数、要求寿命によって異なります。
膜厚はどのように決めるのか
硬質金メッキは、膜厚を厚くすれば必ず長寿命になるとは限りません。次の条件を総合的に確認して膜厚を設定します。
- 接触回数
- 摺動距離
- 接触荷重
- 相手材の材質
- 使用温度
- 腐食性ガスや湿度
- 必要な接触抵抗
- 部品寿命
- コスト
図面上の膜厚指定が決まっていない場合も、使用条件をお知らせいただければ、仕様検討をサポートします。
硬質金メッキの耐摩耗試験動画
試験荷重1.96Nおよび9.8Nのいずれの条件においても、2,000回の往復摺動後に硬質金メッキ被膜の剥がれは確認されませんでした。特に、1.96Nの5倍に相当する9.8Nの高荷重条件でも、2,000回の摺動に耐えたことを試験後、目視および拡大観察により、硬質金メッキ被膜の剥がれは確認されませんでした。今回の試験条件において良好な耐摩耗性を示しました。
※本試験結果は、使用した素材、メッキ仕様、膜厚、摩耗子、荷重および摺動条件に基づく評価結果です。実際の製品性能は、使用環境や接触材、温度、潤滑状態などによって異なります。
硬質金メッキの耐摩耗試験 動画 硬質金メッキ被膜の耐摩耗性を確認するため、SUS素材に硬質金メッキ加工を施した試験片を使用し、往復摺動試験を実施しました。
試験条件
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試験素材：SUS
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表面処理：硬質金メッキ 3μｍ
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摺動速度：30往復／min
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摩耗子：ポリマール
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ポリマール交換頻度：摺動100回ごと
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最大摺動回数：2,000回
試験結果
試験荷重 摺動回数 試験結果 1.96N 2,000回 メッキ被膜の剥がれは確認されず、試験終了 9.8N 2,000回 メッキ被膜の剥がれは確認されず、試験終了 硬質金メッキの耐摩耗試験 動画
コダマでは、硬質金メッキを0.05μm程度のフラッシュメッキから、1μm、2μm、用途によっては厚付け仕様まで対応しています。下地にはニッケルメッキ、銅メッキ、銀メッキなどを組み合わせ、素材・形状・使用環境に合わせて、接触抵抗、耐摩耗性、膜厚管理、コストのバランスを考えた仕様をご提案します。
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