クロムめっきとは、他の金属の上にクロムをコーティングとしてめっきする行為を指します。
クロムめっき層の優れた性能により、クロムめっき層は保護装飾コーティングシステムの外層および機能性コーティングとして広く使用されており、電気めっき業界で常に重要な位置を占めています。 科学技術の発展と環境保護への関心の高まりに伴い、マイクロクラック・マイクロポーラスクロム、黒色クロム、遊離クロム、低濃度クロムめっき、高能率硬質クロムめっき、三価クロムめっきが開発されてきました。伝統的なクロームメッキを採用。 クロムめっきや希土類クロムめっきなどの新プロセスにより、クロムめっきの適用範囲はさらに広がります。
一般的に使用されるクロム酸めっき液によるクロムめっき。 他の単一金属めっき液と比較すると、クロムめっき液の組成は単純ですが、クロムめっきの工程は非常に複雑です。 黒色クロムめっきの加工には一般的な補助陽極が使用されます。
黒色クロムめっきは、電気化学的方法により得られる黒色被覆層よりも優れています。 黒色クロムでメッキされた部品は、乾燥後にスプレー塗装または油に浸漬して、光沢と耐食性を向上させることができます。 そのため、航空、自動車、計器などの艶消しを必要とする装飾コーティングや太陽光吸収層に広く使用されています。ブラッククロムコーティングの黒色は、コーティングの物理的構造によって引き起こされます。 純粋な金属クロムではなく、クロムと三酸化クロムの水和物です。 樹枝状構造をしており、酸化クロム中に金属クロムが粒子状に分散しています。 、光吸収中心を形成し、コーティングを黒色にします。 一般に、コーティング中の酸化クロムの含有量が多いほど、黒色は暗くなります。 ブラッククロームメッキは通常のクロームメッキに比べ耐食性が優れています。 黒クロームメッキの硬度は130～350HVしかありませんが、耐摩耗性は通常のクロームメッキと同等です。 ブラッククロームコーティングは高い熱安定性を持っています。 480 度に加熱しても、外観に明らかな変化はなく、下層との接着も良好です。 めっき液の主成分は無水クロムで、その含有量が150～400g/Lの範囲で黒色クロム皮膜が得られます。 無水クロムの濃度が低いとめっき液の分散性が悪く、無水クロムの濃度が低いとめっき液の分散性が悪くなります。 濃度が高くなるとめっき液の分散性は向上しますが、皮膜の耐摩耗性は低下します。 一般的には200～350g/Lの間で選ばれます。
硝酸ナトリウムと酢酸は黒色化剤です。 含有量が少なすぎると、皮膜が黒色にならず、めっき液の導電率が低くなり、タンク電圧が高くなります。 濃度が高すぎると、深めっき性やめっき液の分散性が悪くなる。 通常、硝酸ナトリウムは 7 ～ 12g/L、酢酸は 6 ～ 7g/L に管理されます。 黒色化剤として硝酸ナトリウムを使用し、ホウ酸を使用しないめっき液では、特に高電流密度でコーティングに「浮遊灰」が発生しやすくなります。 ホウ酸を添加すると「浮遊灰」を軽減できます。 ホウ酸が30g/Lに達すると「浮遊灰」を完全に除去できます。 ホウ酸を添加すると、めっき液の深めっき性が向上し、めっき層が均一になります。
浴温度と陰極電流密度は、黒色クロムコーティングの色と浴性能に大きな影響を与えます。 最適な条件は 25 度以下で、電流密度は 40A/dm2 を超えます。 陰極電流密度が小さすぎると、コーティングは灰黒色、さらには虹色になります。 しかし高すぎてもいけません。 80A/dm2を超えると皮膜が焦げやすくなり、めっき液の発熱が激しくなりますので、80A/dm2を超えると皮膜が焦げやすくなります。 温度が40度を超えると、めっき表面に灰緑色の浮遊灰が発生し、めっき液の深めっき能力が低下します。 そのため、黒色クロムめっきの際には冷却対策を講じる必要があります。 SO42- および Cl- は、黒色クロムめっき電解液中の有害な不純物です。 SO42- はコーティングを黒色ではなく淡黄色にし、BaCO3 または Ba(OH)2 で沈殿させることで除去できます。 Cl- はコーティングを黄褐色で浮いた灰色に見せるため、溶液を調製する際には脱イオン水を使用し、製造プロセスでは有害な不純物の除去を厳密に管理する必要があります。 ハンガーと陽極銅フックは保護のために錫メッキする必要があります。
黒色クロムめっきは、鉄、銅、ニッケル、ステンレス鋼に直接めっきすることも、耐食性と耐摩耗性を向上させるために、最初に下層として銅、ニッケル、または銅と錫の合金をめっきすることもできます。 クロムめっき液の分散性は非常に低いです。 クロムメッキ工程中は停電は許されません。 温度と電流が安定している必要があります。 異なるサイズの部品や厚みのあるクロムメッキ部品を同じタンクに入れないでください。 さらに、複雑な形状の部品の場合、電磁場分布が不均一になるため、均一なクロムめっき層を得るために絵文字の陽極または補助陰極を使用する必要があります。
補助陽極はクロムめっきにおいて主に以下の役割を果たします。
1. 電流分布を改善します。
補助陽極は、特に複雑な形状や凹凸のある表面を持つワーク表面に電流を均一に分配するのに役立ちます。 これにより、不均一な電流密度による問題が回避され、より均一なコーティング厚さが得られます。
2. 現在のシャドウ効果を軽減します。
三価クロムめっきプロセス中、ワークピースの特定の部分は、その形状により電流の影が形成され、その結果、これらの領域ではコーティングが薄くなるか、まったくコーティングされなくなる場合があります。 補助陽極は、これらの電流の影の影響を効果的に軽減し、ワークピース全体のコーティングをより均一にすることができます。
3. コーティング品質の向上:
補助陽極は電流密度を最適化し、それによってコーティングの物理的および化学的特性を改善します。 たとえば、コーティング内の内部応力と多孔性を軽減し、コーティングの硬度、耐摩耗性、耐食性を向上させることができます。
4. 堆積速度の向上:
補助陽極を使用することにより、電流効率が向上し、金属イオンの析出速度を高めることができる。 これにより、プロセス効率が大幅に向上し、生産時のめっき時間が短縮されます。
5. コーティングの厚さを制御します。
より高い精度が要求される一部のコーティング用途では、補助陽極を使用するとコーティングの厚さをより適切に制御して、設計仕様と要件が確実に満たされるようにすることができます。
6. 電気化学反応領域の分極を低減します。
補助陽極は電気化学反応領域における分極効果を低減し、電気めっきプロセスをより安定させ、それによってコーティングの品質を向上させることができます。
均一なクロムめっき層を得るには、めっきワーク付近で均一な電流分布を確保する必要があり、ユニバーサルハンガーは部品の形状に応じてカスタマイズされた補助陽極を溶接して要件を満たす必要があります。 クロムめっきの補助陽極には金属クロムを使用せず、不溶性陽極を使用しているため、電源投入時に補助陽極が溶解してめっき液が汚染されることはありません。
それ自体は溶解せず、電気めっきプロセス中に電流が流れるときにのみ酸化反応を受けるアノードは、総称して不溶性アノードと呼ばれます。 電気めっきにおける不溶性陽極材料には、鉛、カーボン、プラチナ、グラファイト、ニッケル、ステンレス鋼、プラチナめっきチタン、イリジウムめっきタンタル、ルテニウムめっきイリジウム、ロジウムなどが含まれます。黒色クロムで一般的に使用される不溶性陽極には 2 種類があります。メッキ処理、プラチナメッキ陽極とイリジウムタンタル陽極。 これら 2 つのタイプは、長期にわたる生産および加工中にテストされています。 製品の塗膜は明るく均一でコストパフォーマンスが高く、広く使用されています。
めっき対象物の形状が異なり、数量も不明確なため、一般メーカーでは従来の直径に合わせてチタン陽極ストレート線またはコイル線を購入し、めっき対象物のサイズと数量が確定してから曲げ加工を行うことになります。溶接にはチタン陽極が必要です。 ワイヤの被覆結合力は非常に優れていなければなりません。 電源投入時にコーティングが剥がれたり破損したりすることはありません。 コーティングは弱いところから消耗していきます。 曲げ加工後に被覆が剥がれたり、亀裂が入ったりすると、ワイヤーに重大な損傷を与えます。 チタン陽極線の寿命は大きな影響を与えます。
さらに、コーティングの均一性も耐用年数に影響します。 曲げる原理と同じです。 コーティングの均一性が悪いと、たとえ他の部分にコーティングが残っていたとしても、最も薄い部分からコーティングが消耗し、チタンの素地が露出してしまいます。 また、層は不均一な電流分布を引き起こし、めっき対象物のコーティング効果に影響を与えます。
当社のチタン陽極線は工場出荷前にすべて曲げ試験機で検査され、お客様の使用に問題がないことが確認されています。
補助陽極の目的は、めっき対象物のコーティングの均一性を向上させることです。 品質問題によりめっき品の品質が低下してしまうと逆効果となります。 コスト率を確保し、ラックの分解作業を軽減するには、適切な補助陽極を選択することが非常に重要です。
一般に、補助陽極はクロムめっきプロセスで重要な役割を果たし、電流分布を最適化し、電気化学的環境を改善することでコーティングの品質と一貫性を確保し、それによって工業生産のニーズを満たします。