クロムめっきとニッケルめっきと亜鉛めっき：その違いを解説

工業デザインでは、電気メッキプロセスが頻繁に使用される。まず、電気メッキとは何かを理解しよう。電気メッキとは、電気分解の原理を利用して、ある金属の表面に他の金属や合金を薄くメッキすることである。

これは、電気分解によって金属などの表面に金属膜を付着させ、金属の酸化（錆びなど）を防ぐもので、耐摩耗性、導電性、光の反射、耐食性（硫酸銅など）、美観などの機能を向上させる。

電気めっきプロセスの模式図

電気めっきは、銅めっき、金めっき、銀めっき、クロムめっき、ニッケルめっき、亜鉛めっきなどのプロセスに分けられます。工業デザインの分野では、特に亜鉛メッキ、ニッケルメッキ、亜鉛メッキが有名である。 クロムめっき が最も広く使われている。この3つの方法には違いがあるはずですよね？

01 亜鉛めっき

定義

亜鉛めっきは、亜鉛電気めっきまたは電気亜鉛めっきとしても知られ、主に鋼鉄や鉄などの金属基材の表面に亜鉛の薄層を析出させる表面処理プロセスです。この電気化学プロセスは、基材の耐食性を高め、美観を向上させ、酸化に対する犠牲バリアを提供します。

特徴

• 費用対効果の高い防錆方法
• 明るい銀白色の仕上がりで、均一で密着性の高いコーティングができる。
• 良好な導電性
• 犠牲的保護を提供し、母材を保護するために優先的に腐食する。
• コーティングの厚さは通常5～25ミクロン
• クロメート化成処理により、耐食性をさらに向上させることができる。

アプリケーション

• ファスナー：ネジ、ナット、ボルト、ワッシャー
• 電気部品：サーキットブレーカー、コネクター、端子
• 自動車部品：ブレーキ部品、燃料システム部品、シャーシ金具
• 建材：釘、ブラケット、金具
• 産業機器：コンベア部品、ラック、工具
• 消費財：家具金物、家電部品、配管設備

亜鉛めっきは、中程度の腐食環境において鉄系金属を腐食から保護する性能、費用対効果、汎用性のバランスにより、様々な産業で広く使用されています。

ホワイト亜鉛

カラー亜鉛

02 ニッケルめっき

定義

ニッケルめっきは、電気化学的または化学的還元法により、金属または特定の非金属基材にニッケル層を析出させる高度な表面処理プロセスです。この技法は、電解めっきとしても知られ、電解めっきを行うことで、耐久性があり、美観に優れた仕上がりになります。

特徴

1. 美的魅力：光沢のある鏡のような仕上げで、部品の外観を向上させる。
2. 耐食性：酸化やケミカル・アタックに対して優れた保護性能を発揮。
3. 耐摩耗性：表面硬度と耐久性を向上させ、部品の寿命を延ばす。
4. 汎用性：スチール、銅合金、特定のプラスチックなど、さまざまな基材に適用可能。
5. カスタマイズ可能な厚み：コーティングの厚さは、特定の要件を満たすために正確に制御することができます。
6. 色のオプション：主に銀白色の仕上がりになるが、淡い黄色からローズゴールドまで、さまざまな色合いに変更可能。
7. 導電性：めっき表面の導電性を高める。

検討する：

1. コスト：工程や使用材料が複雑なため、一般的に単純な仕上げ方法よりも高い。
2. プロセスが複雑：高品質の結果を得るためには、浴化学、電流密度、その他のパラメーターを注意深く管理する必要がある。
3. 環境への配慮：環境への影響を軽減するためには、適切な廃棄物管理とリサイクル手順が不可欠である。

アプリケーション

1. エレクトロニクスコネクタ、PCB部品、EMIシールド。
2. 自動車：エンジン部品、燃料システム、装飾トリム
3. 航空宇宙：ベアリング、タービンブレード、油圧部品。
4. 消費財：バスルーム用品、キッチン用品、宝飾品。
5. 産業機器：バルブ、ポンプ、化学処理装置。
6. エネルギー分野：太陽電池パネル部品、燃料電池電極
7. コイン：流通貨幣と記念硬貨。

ニッケルめっきは、機能性と美観を併せ持つ独自の特性を活かし、様々な産業において、幅広い製品の性能と外観を向上させる上で重要な役割を果たし続けています。

03 クロムめっき

定義

クロムは、青みを帯びた硬質で光沢のある鋼鉄色の金属で、優れた耐食性と高融点で知られている。

クロムめっきは、クロムめっきまたはクロム電気めっきとも呼ばれ、電気化学的なプロセスで、基材（通常は金属または特定のプラスチック）にクロムの薄層を析出させ、その表面特性を向上させる。

特徴クロムメッキは大きく2種類に分類される：

1. 装飾クロムめっき：このプロセスは、ニッケルのアンダーコートの上に薄いクロム層（通常0.3～0.8μm）を形成します。これにより

• 鮮やかな鏡面仕上げ
• 耐食性の向上
• 耐傷性と耐摩耗性の向上
• 優れた美的魅力

1. 硬質クロムめっき：この機能性コーティングは、クロムの厚い層（通常20～200μm）を基材に直接塗布します。この機能により

• 表面硬度の大幅な向上（最大1000ビッカース）
• 優れた耐摩耗性
• 摩擦係数の低減
• 耐食性の向上
• 耐熱性の向上

アプリケーション

• 装飾用クロムめっき：自動車トリム、浴室備品、家電製品アクセント、家電筐体
• 硬質クロムメッキ油圧ロッドおよびシリンダー、工業用ローラー、航空機着陸装置部品、切削工具、金型およびダイ

クロムめっきは、美的魅力と機能的な利点を併せ持つユニークなめっきであるため、様々な産業分野で広く使用されている。しかし、六価クロムに関する環境への懸念から、三価クロムめっきや物理蒸着（PVD）コーティングなどの代替プロセスが開発され、特定の用途で人気を集めている。

亜鉛めっき vs ニッケルめっき vs クロムめっき

クロムめっきは、主に表面硬度の向上、美観の向上、耐食性の付与のために使用される。クロムめっきは化学的安定性に優れ、ほとんどのアルカリ、硫化物、硝酸、有機酸に耐える。ただし、塩酸や高温の硫酸には溶解する。クロムの優れた色保持力と反射特性により、長期的な用途には銀やニッケルよりも適している。このプロセスでは通常、電着が行われ、クロムイオンが基材表面で金属クロムに還元される。

ニッケルめっきは、耐摩耗性、耐食性、美観の向上を兼ね備えています。ニッケルめっきは通常、電気めっきまたは無電解（化学）析出法により、薄い層（通常5～50μm）に施されます。ニッケルの汎用性は、様々な産業における装飾的用途と機能的用途の両方に適しています。

亜鉛めっきは、しばしば亜鉛メッキと呼ばれ、主に腐食防止と外観の改善に重点を置いています。亜鉛の犠牲的性質（母材を保護するために優先的に腐食する性質）は、防錆に非常に効果的です。しかし、酸との反応性があるため、環境によってはクロムやニッケルよりも耐食性が劣ります。亜鉛めっきは、3つの中で最も費用対効果の高いオプションです。

コスト階層では、クロムめっきが最も高価で、ニッケル、亜鉛の順となる。メッキ方法もコストに影響し、被覆率と均一性に優れた吊りメッキは、少量多量の部品に経済的なバレルメッキよりも高価である。

視覚的に素早く識別できる：

• クロムメッキ：青みがかった明るい白色仕上げ
• ニッケルメッキ：銀白色、クロームよりやや温かみのある色調
• 亜鉛メッキ：くすんだ灰白色仕上げ（わずかに青みを帯びることが多い）

拡張された知識：

電気めっき業界は、特に廃水中の重金属汚染に関して、重大な環境問題に直面している。その結果、多くの政府が電気メッキ事業の拡大を厳しく規制し、業界の縮小と統合を進めている。

中国では、主要な電気めっき工程は亜鉛（総生産量の50%）、銅、ニッケル、クロム（それぞれ残りの生産量の約30%を占める）である。この分布は、市場の需要と環境への配慮の両方を反映している。

特定の用途のために：

• 腐食防止：亜鉛メッキまたはカドミウムメッキ（注：カドミウムは毒性のため使用が制限されている）
• 耐摩耗性：ニッケルまたはクロムめっき
• 耐食性を備えた装飾仕上げ：ニッケルクロム系
• 導電性：銅または銀メッキ

めっきの種類の選択は、基材、環境暴露、機能要件、コスト制約、法規制への適合などの要因を考慮すべきである。