アルミの傷は無電解ニッケルメッキで消える？原因と対策
- Qアルミ製品の加工中に薄い傷が入りました。無電解ニッケルメッキを施せば傷は消えますか。
- A
基本的に、無電解ニッケルメッキだけで素材の傷を消すことはできません。無電解ニッケルメッキは、製品形状に沿って均一な厚さの皮膜を形成する表面処理です。傷の凹部にも、その周囲にもほぼ同じ厚さで皮膜が析出するため、メッキ後も傷の形状が残ります。また、無電解ニッケルメッキによって表面の色調や光沢が変わると、光の反射によって、メッキ前より傷が目立つ場合もあります。
擦り傷 不良事例 
擦り傷 不良事例 無電解ニッケルメッキで傷が消えない理由
無電解ニッケルメッキは、電流を使用せず、化学反応によってニッケル合金皮膜を析出させる処理です。メッキ液が接触する部分には、複雑な形状でも比較的均一な厚さの皮膜を形成できます。しかし、均一に析出するということは、傷の底にも、傷の周囲にも同程度の厚さで皮膜が付くということです。
例えば、素材に深さ10μmの傷があり、その上に10μmの無電解ニッケルメッキを施しても、傷の底と周囲にそれぞれ約10μmの皮膜が析出するため、傷の深さがそのまま残ります。無電解ニッケルメッキは、塗装やパテのように凹部を埋めて平滑にする処理ではありません。
アルミへの前処理で傷は消えますか
アルミ素材に無電解ニッケルメッキを行う場合は、一般的に脱脂、エッチング、スマット除去、ジンケート処理などの前処理を行います。エッチング工程ではアルミ表面がわずかに溶解するため、ごく浅い擦れ跡や光沢差の見え方が変わる場合があります。しかし、次のような傷を確実に消すことはできません。
・爪が引っ掛かる傷
・線状の切削傷
・打痕
・深い擦り傷
・研磨傷前処理条件を強くして傷を消そうとすると、寸法変化、表面粗れ、過剰なエッチング、密着性低下など、別の問題が発生する可能性があります。そのため、ジンケート処理やエッチング処理を「傷を消すための工程」として使用することはおすすめできません。
傷の見え方が変わる場合
傷そのものが消えていなくても、メッキ前後で見え方が変化する場合があります。
傷が目立たなくなる場合
・傷が非常に浅い
・メッキ後の表面がつや消しになる
・傷と周囲の色調差が小さくなる
・ブラストなどで全体の外観を均一化した
・観察する照明や角度が変わった傷が目立ちやすくなる場合
・光沢のある無電解ニッケル皮膜を形成した
・傷の方向に沿って光が反射する
・メッキ後に表面の色調が均一になった
・傷が一定方向に並んでいるメッキ後の外観品質を判断する場合は、傷の深さだけでなく、光沢、表面粗さ、観察距離、照明条件なども決めておく必要があります。
傷を目立たなくするための対策
1．メッキ前に研磨する
傷を除去したい場合は、無電解ニッケルメッキ前に素材表面を研磨します。傷の深さや要求外観に応じて、次の方法を検討します。研磨によって傷を除去する場合は、製品寸法、平面度、真円度、表面粗さへの影響を確認する必要があります。
・ペーパー研磨
・バフ研磨
・ラッピング
・機械加工による表面修正
・ブラスト処理2．ブラストで外観を均一化する
傷を完全に除去できない場合でも、ブラストによって製品全体に均一な梨地を形成すると、傷が目立ちにくくなる場合があります。ただし、ブラストは傷を埋める処理ではありません。深い傷はブラスト後にも残る可能性があり、表面粗さや寸法も変化します。
3．メッキ後に研磨する
無電解ニッケルメッキを厚めに施し、メッキ後に研磨して表面を整える方法もあります。ただし、素材傷が深い場合は、研磨によって傷が消える前に皮膜が薄くなったり、アルミ素材が露出したりする可能性があります。メッキ後研磨を行う場合は、次の内容を事前に決めます。
・傷の深さ
・メッキ前の素材寸法
・研磨後の最小保証膜厚
・完成寸法と公差
・必要な表面粗さ4．外観基準を明確にする
「薄い傷をなくしたい」という要求だけでは、合否判断が曖昧になります。図面や仕様書には、次のような基準を記載することをおすすめします。見た目を重視する製品では、量産前にメッキ前素材とメッキ後製品の限度見本を作成すると、認識の違いを防ぎやすくなります。
・限度見本による判定
・傷の長さと幅
・光沢度傷が発生した工程を確認する
メッキ後に傷が見つかった場合、素材加工時の傷とは限りません。次の工程も確認する必要があります。
素材加工時の傷
・切削加工時の工具傷
・旋盤やフライス加工による送り目
・バリ取り時の擦り傷
・測定器具による傷
・製品同士の接触傷メッキ工程中の傷
・治具への取り付け時の接触
・製品同士の接触
・槽への投入や取り出し時の接触
・水洗かごや容器との接触
・メッキ後の検査や運搬時の擦れメッキ後に発生した傷
・梱包時の製品同士の接触
・輸送中の振動
・異物を挟んだ状態での積み重ね
・組立時の工具接触
・ウエスや手袋に付着した異物傷の上に無電解ニッケル皮膜が析出していれば、メッキ前から存在していた傷である可能性が高くなります。一方、傷の内部でニッケル皮膜が破れ、アルミ素材や下地が露出している場合は、メッキ後に発生した傷の可能性があります。
