ネジにはいろいろな目的でメッキなどの表面処理が施されます。
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【高機能】表面処理まるわかり一覧
表面処理【メッキ類】一覧
ステンレス表面処理一覧
ステンレス 黒染め |
SC-1 |
SC-2 | SC-3 |
GB(SC-4) ドリルねじ |
GB(SC-5) 小ねじ・タッピンねじねど |
ステンレス UCカラー |
ステンレス ブロンズ |
ステンレス ライトブロンズ |
ステンレス シーパーパシペーション済 ブラック |
ステンレスシーパーパシペーション済ブロンズ | |
焼き付き防止コート | パシペート ブライト |
||
POINT SC1~SC5って?
ステンレスの表面処理品SC1~SC5って?
上記表にあるSC1~SC5とは、ステンレスの色味を示します。
ステンレスは熱を加えることによりゴールド色から茶黒色に変色します。
よて加える熱の温度、時間によって色の濃さが変わります。SC~SC5の基本色があり、数字が上がると色も濃くなります。
一般的に小ねじ・タッピングネジの基本色はSC5、ドリルねじの基本色はSC4のことが多いです。
SC1 | SC2 | SC3 | SC4 | SC5 |
---|---|---|---|---|
薄い | 濃い | |||
ドリルネジ | 小ねじ タッピンネジ |
焼付塗装
ホワイト | アイボリー | ブラック | グリーン |
表面処理の詳しい解説
名称 | 色味 | 説明 例【JIS表示記号】 |
膜厚 |
---|---|---|---|
クロメート | 光沢のある黄褐色 | 正式名称は「有色クロメート」亜鉛めっきの上にクロメートの化成処理を施したものです。以前はもっともよく使用されていた亜鉛メッキです。RoHS規制等の影響もあり、現在は6価クロムを使用しない環境対応のめっきに移行が進んでいます。国内向けの製品や建築系の分野では根強くクロメートめっきが残っています。発条メーカーさんやCAPメーカーさんを筆頭にすでにクロメートを完全廃止にしているメーカーも多く見受けられます。 例:鉄クロメート8μの場合【Ep-Fe/Zn8CM2】 |
5μ相当 |
ユニクロ | 光沢のあるシルバー | 正式名称は「光沢クロメート」 亜鉛めっきのうえにクロメートの化成処理を施したもの。耐食性は有色クロメートに比べ多少下がります。建築系では根強い人気があります。 色味は三価クロメートと比較してほとんど大差がありません。RoHS規制等の影響もあり、現在は6価クロムを使用しない環境対応のめっきに移行が進んでいます。 |
5μ相当 |
黒亜鉛 | 黒 | 黒色クロメートとも呼ばれます。亜鉛めっきの上に硝酸銀などを含んだクロメート処理を施すことで黒い色にしています。 安価で処理が可能なため、従来はよく利用されていました。現在は環境対応のため、三価黒クロメートめっきへと移行しています。耐食性は光沢クロメートに劣ります。 |
5μ相当 |
茶ブロンズ | 茶色 | GB(ジャーマンブロンズ)メッキとも呼ばれます。 銅めっきの上に薬品で色付け研磨を施します。 |
5μ相当 |
三価クロメート | 光沢のあるシルバー | 六価クロムを使わない電気亜鉛めっきです。 有色クロメートの環境対策品として移行が進んでいます。 現状ねじに施す電気亜鉛めっきの中では最もポピュラーなめっきです。6価クロメートのような自己修復性はありませんが、コバルトやシリカによって耐食性を向上させています。 |
5μ相当 |
三価黒クロメート | 黒 | 六価クロムを使わない電気亜鉛めっきです。 黒亜鉛めっきの環境対応品として移行が進んでいます。 以前に比べ黒い色が安定してきました。 |
5μ相当 |
ノンクロホワイト | 光沢のあるシルバー | クロムを全く含まない完全環境対応型の表面処理です。 六価クロメートのように皮膜に自己修復性があるため、有色クロメートと同等の耐食性があります。環境調査などの余計な手間を省くことが可能です。 今主流の三価クロメートも三価クロムを含むことからこのノンクロめっきは今後採用が進む可能性があります。現状の流通量は少なめです。 |
5μ相当 |
ノンクロブラック | 光沢のある黒 | ノンクロホワイトの色が黒いもの。クロムを全く含まない完全環境対応型の表面処理です。六価クロメートのように皮膜に自己修復性があるため、有色クロメートと同等の耐食性があります。環境調査などの余計な手間を省くことが可能です。今主流の三価クロメートも三価クロムを含むことからこのノンクロめっきは今後採用が進む可能性があります。現状の流通量は少なめです |
5μ相当 |
ゼロクロムS ゼロクロムSB |
色味によってS・SBの2種類があります。 クロムを全く含まず、ウィスカ(極細い針状の亜鉛の単結晶)を発生させないゼロウィスカ(ノンウィスカ)対応めっき。 クロムを含まないことからノンクロめっきと混同されることがありますが、ゼロクロムめっきはクロムを含まないだけでなく、ウィスカが発生しないという点でノンクロムめっきとは異なります。 特定のめっき浴組成で内部応力を低く抑えるめっきをすることにより、ウィスカが永久に発生しない亜鉛めっき技術を採用しています。 主な用途としては電子機器分野でウィスカによるブリント基盤の短絡障害を防ぐ目的で使用されます。基盤の軽量化、薄型化が進む中【唯一のゼロウィスカ対応めっき】としてこれからの活用が期待されます。 ※ゼロクロムS・SBは(株)サンビックスの商標登録です |
5μ相当 | |
ゼロウィスカS三価 | ゼロウィスカ処理を行った三価クロメートめっきです。 永久にウィスカを発生させません 従来の亜鉛めっきのラインを使えるので比較的安価で処理が可能です。 耐食性はゼロクロムSよりも良いです。RoHS対応品 |
5μ相当 | |
三価カラー | 各種選べます | 電気亜鉛めっきの上に、三価クロメート皮膜をはり、薄いアルカリで表面をはがして、染料を使い色を付けていきます。 多彩な色に対応が可能です。『赤・青・黄・緑・紺・金・水色・紫など』 ネジの展示会にいくと飾ってあるのがこの三価カラーめっきが多いです。アルミのアルマイト処理も多彩な色付けが可能なので展示会でよく見ます。 |
5μ相当 |
ニッケル | やや黄色味のある光沢のあるシルバー | 銅や下地用ニッケルの上に光沢剤入りのニッケルメッキを施します。 下地に銅を貼ったものは区別するため胴下ニッケルと呼ばれることもあります。 キラキラしていて光沢があるため、装飾用として利用されることが多いです。ニッケルメッキは孔食を起こしやすいという欠点があり、耐食性は有色クロメートなどに比べ劣ります。 ウィスカが発生しないので、ウィスカ対策として使用されることもあります。 |
3~5μ相当 |
黒ニッケル | 茶色っぽい黒色 | ニッケルめっきの上に黒亜鉛・ニッケル合金めっきを薄く施します。耐食性はニッケルメッキとほぼ同等です。やや茶色っぽい黒色に仕上がることが多い為、濃い黒色を使用したい場合には不向きです。 |
3~5μ相当 |
クローム | 光沢のあるシルバー | 正式名称はクロム3号。別名「ガラクローム」 ニッケルメッキの上にクロムめっきを施します。 ニッケルは耐食性があまりよくないので、クロムの皮膜でその弱点を補います。見た目がきれいで、表面に酸化皮膜をつくり、不動態化しやすいので大気中ではほとんど変色をみせないので長い間美しい外観が維持されます。硬度が非常に高く、耐摩耗性にも優れます。クロームメッキは廃水処理がたいへんで 公害対策によりクロームメッキを他に代替したりしてきましたので現在の需要は少なくなっています JIS H8615(工業用クロムめっき規定) |
3~5μ相当 |
バフクローム | 光沢のあるシルバー | 正式名称は「クロム2号」めっきを施す前にバフ研磨を行い、素地をなめらかにしてからクロムめっきをしたもので鏡のような光沢があります。 |
|
黒クローム | 光沢のある濃い黒色 | ニッケルメッキの上に黒色クロームめっきをします。 バレルでめっきができないので、一本ずつつるしてめっきをします。高価なめっきですが、重厚感があります。黒亜鉛めっきでは経年変化で黒味が薄くなりますが黒クロームは濃い黒色が長持ちします。 |
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スズコバルト | 光沢のあるシルバー | すずとコバルトの合金被膜になります。 クロームに色味が近いため代用品として使われることもあります。見た目はクロームより多少光沢が少なく、耐食性も若干落ちます。メリットとしては付き回り性がいい為、大量生産に向いています。 |
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真鍮 | 黄色っぽい金色 | 別名「代金めっき」下地にニッケルめっきその上から真鍮をめっきします。真鍮は金に色合いが似ているため高級感がでます。 |
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銅 | 胴は耐食性が良くないので単体で使用されることはなく、下地として利用されル機能性めっきです。付き回りがよく、均一電着性に優れています。スポット溶接を目的としたスタッドでは電気の流れにムラがないように 銅めっきを施します。 | ||
ストロンジンク | 亜鉛と鉄の合金めっき。耐食性がよく亜鉛めっきの3倍以上です。耐食性規格はJISD0201 | ||
本金 | ニッケルメッキの下地の上に金を貼ります。金はかなり安定した物質なので高温での酸化にも強いです。導通性にも優れるため電子部品に大量に使用されています。 | ||
代用金 | ニッケルメッキの下地の上に銅と亜鉛の合金を貼ります。真鍮メッキよりも銅の比率が多い為、赤みが強く金に近い色になっている。 |
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ラスパート | 下地の亜鉛めっきに化成処理をし、セラミック剤を浸漬塗装し、加熱焼付を行います。耐熱性・耐候性・耐アルカリ性・耐酸性に優れます。 最近では環境対応型のノンクロムラスパートに切り替えが進んでいます。 名前をクリックして特集ページへ! |
鍍金膜5μ+塗膜10μ=15μ | |
三価ステンコート | 亜鉛ニッケル合金めっきのジンロイの下地の上に三価クロメート処理をして、さらにその上に無色の防錆コーティング剤を施したもの。 見た目・耐食性ともにステンレスに近くなる。 |
3~5μ相当 | |
無電解ニッケル | 通称カニゼンメッキ。ニッケルと燐の合金めっき。めっき浴中で還元反応を利用してめっき物の表面にめっき金属を析出させます。膜厚が均等で、非金属にも処理が可能です。深い穴や袋状のものも 奥までメッキがつき膜圧が管理しやすいメッキです。鉄とステンレスのアッセンブルされたものをメッキしたい場合なども無電解メッキが利用されます。ちいさなねじや平面が多くて互いにくっつきやすいものは、くっついていた面にメッキがのらない場合もあるので注意が必要となります。 | 3~5μ相当 | |
溶融亜鉛 | ドブめっきと呼ばれることが多いです。溶かした亜鉛にドブ漬けします。コストに対して耐食性がいいのが特徴です。ピンホールや傷を犠牲的に防食してくれます。耐候性はめっきの厚みの厚さに比例して高くなります。 めっき厚が厚く、嵌合が悪くなるので、雌ねじ側をオーバータップする必要があります。座金などの薄いものはめっきの際、製品同士がくっついてしまうことがよくあります。JIS H 8641 例 鉄ボルトナット直径12ミリ以上及び2.3mm以上の座金【HDZ35】 |
||
二硫化モリブデン | デフリックコート(固定潤滑処理)とも呼ばれます。二硫化モリブデンを有機樹脂に分散、塗料状にしてコーティングします。乾燥皮膜ですが潤滑性があります。 | 10~20μ相当 | |
ハイブリット フロンコート |
下地処理を行った後に四フッ化エチレン樹脂を使用した塗料をコーティングしてその後にベーキングを行います。 耐食性・耐候性・耐熱性・耐焼き付き性・耐薬品性・耐摩耗性などの性能を併せ持つ万能焼付塗装。 |
30μ相当 | |
ダクロダイズド | 亜鉛とクエン酸を含んだ処理液につけ、塗装した後に加熱をして焼き付けます。めっき工程に酸を使っていないので水素脆性の心配がありません。 メッキ厚が厚いのでめねじとの嵌合に注意が必要です。耐食性・耐熱性に優れます。 |
6~8μ相当 | |
ジオメット |
金属フレークが層状に重なった防錆処理です。耐熱性・耐食性に優れ、水素脆性の心配もありません。クロムを使用しないため環境にもやさしいめっきです。アルミ材との異種金属腐食対策にもぴったりです。名前をクリックして特集ページへ! | 8μ相当 | |
ディスゴ | 水素脆性の心配がないクロムフリーの高耐食性処理。 名前をクリックして特集ページへ! |
12μ相当 | |
ラフレ | 亜鉛・錫・アルミニウムの3種類の金属を含有する密着性に優れた無機系皮膜。クロムフリーで高耐食さらに超薄膜です。 名前をクリックして特集ページへ! |
5μ相当 | |
パーカー | 黒染めやパーカーライジングのこと 黒染めは四三酸化鉄皮膜を指し、パーカーライジングは燐酸塩皮膜のことを指します。六角穴付きボルトやホーローセットは特に決まった表面処理をしない場合は、この黒染め処理がされている |
1~2μ相当 |
※めっき膜厚について
表中のめっき膜厚の表記はあくまでも弊社での一般的な膜厚になりますますので、参考程度としてお考え下さい。また、めっき膜厚は、何μ(ミクロン)とは断定せず何μ相当としています。
ピッチが細かいものや、径の小さいもの、ユーザー様の膜厚指定等、別途膜厚管理されている場合もございます。
メッキには
- 1.防食防錆性
- 2.機能性
- 3.装飾性および複合
の3種類があります。
ねじも用途によりいろいろなメッキが施されますが、多くのねじは防食防錆性メッキとして
鉄製ですと防触にユニクロメッキ(光沢クロメート、青白い色)やクロメートメッキ( 有色クロメート、虹色ぽい黄色)などの亜鉛メッキに化成処理したものがもっとも多く利用されます。
ユニクロメッキよりクロメートメッキの方がやや耐食性に優れます。
外観はクロメートに似ていますが、より耐候性のあるストロンジンク(亜鉛-鉄合金メッキ)やジンロイ(亜鉛-ニッケル合金メッキ)も車の下回りになどに使われているようです。
ステンコートと呼ばれるジンロイに光沢クロメートして、透明な防錆コーティングをした、見た目がステンレスに似た表面処理は耐食性も良好です。
ステンコートには黒色もあります。亜鉛メッキなどは、電機メッキと呼ばれるメッキ方法でメッキされます。これは、電極を利用して 溶液中で亜鉛などの金属をネジの表面へ移動させるわけですが長いものへ電気メッキする場合は、端が厚く
中央は薄く付く傾向がありますので、メッキ膜の管理には注意する必要があります。亜鉛メッキ系は伸展製が良いのも特徴です。
耐候性を求める屋外施設などの大きめのボルトにはグレー色のブツブツした肌をした溶融亜鉛メッキ(ドブ、てんぷら などと呼ばれる)が使われます。
この溶融メッキと呼ぶ 高温で溶かした金属の池に部品を浸して、厚みのあるメッキをつける方法では (このためドブとか てんぷら などと呼ばれる)ナットと組み合わせるときにメッキが厚く勘合出来なくなるので ナットはオーバータップを利用して作った大きめの雌ネジ穴を持つ物を使います。ワッシャーなどは、浸した後に遠心分離器で余分な亜鉛をとばしていますが、重量の軽いものはくっついてしまうことがあります。
また、少ないですがメッキ方法上、ねじ山などに亜鉛が余計に付着して、ナットの入りずらいものなども発生してしまうこともあります。 (このようなときは、固定したボルトに ナットが入るところまでいれて
ナットをハンマーで軽く叩きながら廻していくと亜鉛はやわらかいのでつぶれて 支障なく利用できるようになります。)
スポット溶接を目的としたスタッドでは電気の流れにムラがないように 銅めっきを施します。
これは機能性メッキとなります。
ねじには単価の高くつくメッキはあまり利用されませんが、焼付け防止のための処理やその他 いろいろな機能メッキを施す場合もあります。
ねじ頭が目につくような場所にある場合、装飾用(美観)にクロームメッキ(輝いた銀色)や周りが黒い色なら 黒いメッキをします。
家具などに利用される茶色のねじは、茶ブロンズと言います。この茶ブロンズはステンレスでは熱処理により茶色に変色させます。
ステンレス製の黒も同様です。
鉄では下地に銅メッキをして、薬品で色づけ研磨します。
塗装された場所にとりつけるときは、頭だけ焼き入れ塗装をすることもあります。
機能的に、たとえば表面を堅く滑らかにしたくて ニッケルメッキやクロームメッキを使用する事もあります。
ステンレスでもパシペート処理という不動態処理をして更に錆びにくくしています。
ステンレスでは、含まれるクロムが酸素と結合した酸化クロム皮膜(不動態皮膜)を表面に作ることで錆びにい鋼になっていますが、パシペート処理では、希硝酸に浸すことで科学的に不動態皮膜をつくります。
ステンレスは熱伝導率が悪くて ボルトとナットのあわせがきつかったり、急激に勘合したり、強い力が加わって、熱が溜まると その部分が溶接されたようになってどうしようもない事態になります。これを避けるためにナットに焼付防止潤滑剤をコーティングすることが多くなりました。無色透明であることも多く見た目では判らないことも多いですが触るとすべりが良いものです。白い粉を吹いたような状態のものもありますので異物や錆びと間違えて洗わないでください。
端子などでは真鍮や銅にニッケルメッキした物が多く利用され 導通の関係で金、銀メッキなどもします。アクセサリーにも金や銀などの装飾メッキが使われますね
真鍮メッキは、下地にニッケルメッキを施しその上に真鍮をメッキするもので、黄色っぽい金色です代用金メッキは真鍮メッキと同じように下地にニッケルメッキをして真鍮でメッキするのですが、本来の真鍮よりも銅の比率の高い銅と亜鉛の合金でメッキするもので、より本物の金に近い色がでます。
下地に亜鉛メッキをつけて染色タイプのクロム酸によるクロメート皮膜で金色に色づけするものもあります。こちらは安っぽい感じのものです。
本金メッキは、本ものの金を利用したものです。上の代用と区別するために本をつけています。
下地にはニッケルメッキをつけます。錆びにくく熱や電気の良導体で高温の酸化にも強く、電子部品のコネクターに多く利用されています。
真鍮材に対するキリンスという処理は、錆落としと同時に光沢を出す酸処理です。黄色っぽいですが、金のようにピカピカです。
バンパーやオートバイのマフラーなどの銀色のぴかぴかのやつはクロームメッキで
クロームよりやや光沢がなくて、少し黒っぽいメッキが錫コバルトメッキです
クロームメッキはバレルに適さないので小物や量産は錫コバルトの方が良いようです。
普通クロームと呼んでいるガラクロームはクロ-ム3号、
メッキ前にバフ研磨して素材の表面をピカピカにしたものがクローム2号です。
下地はニッケルメッキです。
クロムメッキは空気中で表面に酸化膜をつくります。不動態化しやすいので光沢も長持ちし、硬度も高く耐摩耗性があります。
黒色の黒クロームは、他の黒色メッキに比べもっとも黒い色が長持ちします。耐食性もありますが他のクロームメッキよりも摩耗性が劣ります。黒亜鉛などは、やや茶色がかった黒色で経年とともに黒色が薄くなるのに比べ黒クロームでは漆黒の皮膜ができます。
クロームメッキは廃水処理がたいへんで 公害対策によりクロームメッキを他に代替したりしてきましたので現在の需要は少なくなっています
電気メッキにはバレルに入れてガラガラと回しながら溶液に浸してメッキする方法
(回転メッキ 小さな部品の大量処理に向く ガラとも言う)と
ひっかけ(タコとも言う)てする方法があります(静止メッキ 大物に向く)
電気メッキは長い物をメッキすると両端が厚く付く傾向があります。
細長いねじだと回転して落下したときに曲がってしまうこともあります。
電気メッキは もっとも一般的で 簡単に安定した多くのメッキが出来ますが
大量の水を使用するので 処理をしないと排水できません
このため、施設に大きな資金が必要で小さなメッキ工場は減っているようです。
コストが高いためにねじに利用されることはあまりありませんが
特殊な方法では 金属を真空中で蒸発させてメッキする 真空蒸着 PVD などの
気相メッキがあり これは電気が流れなくてもメッキできて いろいろな色が
可能です。チタンなども使われます。
これも電気が流れないプラスチックにもメッキできます。
ねじの製造工程や保管のための油脂ぶんを除くために、酸洗いをしたり、電気メッキすると 発生した水素が金属内部の結晶の隙間に入り込み、組織をもろくする水素脆性がおこります。これがひどいと頭飛びの原因になったりすることがあるので特に高炭素鋼の場合、電気亜鉛メッキ後に、200度で3~4時間加熱して、水素を追い出す水素脆性除去処理を行います。この熱処理をベーキングといいます。
近年は、酸洗いだけではなく水溶性の油取りなどもあります。
また、ダクロダイズドやディスゴ、ポリシールしいったコーティング方式の、
電解を必要としない表面処理もあります。
ダクロダイズドは、簡単に言えば塗装のようなもので
液にネジを沈めてから 余分な液は振り切ります。(吹き付ける場合もあります)
最大φ1メートルぐらいのものまで可能です。
大阪のほうでは2メートルぐらいまで処理可能な施設もあるようです。
ダクロダイズド、ダクロメットプラスは株式会社日本ダクロシャムロックの製品です。
六価クロムについて
ユニクロ、クロメートメッキなどの亜鉛を下地とするメッキでは亜鉛メッキ後にクロム酸化合物などの処理液に浸して表面へ皮膜をつけています。この処理液に六価クロムを利用しています。
このほかにもドブ、クローム、黒亜鉛や耐食性の強い表面処理など多くのメッキが微量ながら皮膜に六価クロムを有しています。また、アルミ化成皮膜、電解研磨、クロム酸洗浄など多くの処理液にも利用されています。
化合物は布の防水、陶器の着色、革なめし、写真製版などにも用いられます。
六価クロムは皮膜が傷を受けて損傷し亜鉛皮膜部が露出しても 溶け出したクロムが亜鉛と反応してクロメート皮膜を再生する自己修復性があります。メッキ皮膜ですので製品に対する含有率は極低いのですが、この六価クロムには発ガン性があり
第一種指定化学物質の有害物とされています。
クロムは単体や三価の化合物の状態では無毒ですが6価クロムが3価クロムへと自身を還元する際に強力な酸化剤として機能するために毒性を持ちます。
刺激性、腐食性が強く、鼻の粘膜、皮膚に接すると激痛が走ります。
体内に入ると、酵素などを酸化して生体の機構を狂わします。
処理液は排水されるので環境に配慮するべく規制を受けます。
国内でのクロム規制値は 大気中濃度 制限値0.1mg/m、六価クロム排水規制mg/L
クロム排水規制 全クロム2.0mg/L (地域によってはもっと厳しいところもあります)
PRTR法では一定割合以上の指定化学物質を含む製品を扱う場合は、出荷量など履歴の届が
義務付けされます
六価クロムは、とても便利なものですが有害であると判明したからには微量でも利用しない
方がよいので メッキ処理液を開発するメーカーでは競って六価クロムを含まないメッキなどの表面処理液を開発しています。全面的な移行へはまだ時間がかかるでしょうが将来のメッキは現在とは違うものになっていくでしょう。
最初に移行していくであろう3価クロメートメッキは、ユニクロメッキと同じような色合いのメッキですが改良を重ねていますが、6価クロムを有したクロメートより耐食性で劣り、まだ単価の高いものです。生産量がまだ少なく、液剤が高いのに加え温度管理がシビアで浸しておく時間も従来のクロメートより長くラインも新設するとなれば当面はどうしようもないでしょうが、6価クロムのクロメートメッキではメッキ表面に微細な傷が付いても自己修復性がありますが3価ではこの自己修復性がないようですので、初期の耐食性を従来のクロメート並に上げても実際に利用する際の耐食性はどうしても劣ってしまいます。
またメッキ排水処理は現状では従来のクロメートより悪く、今後の課題となっているようです。
カラー処理したクロメートのように最終工程でラッカー処理する場合もあります。