銅メッキ

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1. 銅メッキとは？

銅メッキは、金属やプラスチックなどの表面に銅の金属膜を成膜する方法です。

銅メッキを施す事により、製品の耐久性や外観が向上します。

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2. 銅メッキの方法

銅メッキには、主に以下の2つの方法があります。

• 電気メッキとは外部電源を利用して銅を析出させる方法です。

• 無電解メッキとは化学反応を利用して銅を析出させる方法です。

 

電気メッキと無電解メッキはどちらの方法も金属の皮膜を素材の表面に析出させる技術ですが、それぞれに特徴があります。

 

 

2.1 電気メッキ

電気メッキは、外部から電流を流して金属を素材に析出させる方法です。電気を通す物質であれば、さまざまな素材にメッキを行う事ができます。

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2.2 無電解メッキ

無電解メッキは化学反応を利用し、化学的に電子のやり取りを行い、皮膜を析出させる方法です。電気を通さない不導体にもメッキを行う事ができます。

 

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3. 銅メッキの特徴と用途

3.1 電気伝導性

銅は電気抵抗が低い金属であり、銀に次いで高い電気伝導性を持ちます。そのため、電気部品や電子機器の基板、コネクタ、ケーブルなど、電気を通す必要がある様々な部品に銅メッキが使用されています。

• 電気伝導率: 約56.6 MS/m (20℃)

• 銀との比較: 約97%

• 用途例: 基板、コネクタ、ケーブル、電極、ヒューズ、モーター、半導体パッケージ

 

3.2 熱伝導性

銅は熱伝導率も高く、熱を伝えやすい性質を持っています。そのため、電子機器の放熱部品や熱交換器など、熱を効率的に移動させる必要がある部品にも銅メッキが使用されています。

• 熱伝導率: 約401 W/mK (20℃)

• アルミとの比較: 約1.67倍

• 用途例: ヒートシンク、放熱板、熱交換器、冷却管、水冷システム、自動車部品

 

3.3 装飾性

銅は温かみのある金色の光沢を持ち、高級感を演出することができます。そのため、アクセサリーや家具、建材など、装飾性を重視する製品にも銅メッキが使用されています。

• 色: 金赤色

• 光沢: 光沢あり、半光沢、つや消し

• 質感: 柔らかい、温かみのある

• 用途例: アクセサリー、家具、建材、仏具、楽器

 

3.4 浸炭防止

銅は鉄鋼材料の表面にメッキすることで、浸炭を防止することができます。浸炭とは、鋼材が炭素を吸収して硬くなる現象です。銅メッキは炭素の透過を防ぎ、鋼材の表面を保護します。

• 浸炭防止効果: 高い

• 用途例: 焼きなまし炉部品、熱処理炉部品、ガス化装置部品、自動車部品、機械部品

 

 

4. 銅メッキのデメリット

4.1 メッキ液の腐食性

銅メッキ液には酸性・アルカリ性のどちらもありますが、酸性の銅メッキ液を使用する場合には、強酸性ですので、素材の腐食、メッキ設備の腐食に注意が必要です。

また、銅メッキの廃液には重金属イオンが含まれるため、むやみに下水に流すことはできませんので、自作で銅メッキを検討されていられる方はお気をつけ下さい。

 

4.2 メッキ後の変色

銅は空気中の硫黄成分と反応して黒ずむことがあります。これは、銅が硫化銅という物質に変質するためです。

 

• 変色防止方法: クリアラッカー、変色防止処理

• 変色後の対策: 研磨、再メッキ

 

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5. メッキの剥がし方

銅メッキは、様々なメリットを持つ表面処理技術ですが、剥がす必要が生じる場合もあります。銅メッキを剥がす方法はいくつかあり、それぞれメリットとデメリットがあります。

 

5.1 剥離剤を使用しての剥離方法

剥離剤は、化学反応を利用して銅メッキを溶解させる方法です。比較的簡単に剥がせる方法ですが、素材、下地によって剥離剤を選択する必要があります。また、下地の素材によって素材が溶解してしまい、銅メッキを剥がすことができない場合があります。

 

5.2 機械的に剥離す方法

機械的に剥離する方法は、機械研磨により銅メッキを削り取る方法やサンドブラストによる 研磨剤を吹き付けて銅メッキを削り取る方法などがあります。

 

機械研磨を使って剥離する場合は時間が掛かる、精密な作業が困難などの欠点がありますが、剥離剤が使用できない場合や一部を剥離したい場合などに有効です。

 

サンドブラストによる剥離する方法は、広い面積の剥離するのに適していますが、均一に剥離ができない事から剥離にムラが生じる。素材表面がブラストにより艶消しの表面になるなど欠点があります。

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