Ni-P/PTFE複合めっきの詳細

複合めっきとは?

複合めっきとは、めっき皮膜中に別の材料の粒子が入っためっき皮膜を指します。断面画像①はテフロン無電解複合めっき皮膜の断面画像になります。金属のめっき皮膜中にフッ素粒子が混在することで、新たな特性を持つ皮膜ができます。​

テフロン無電解複合めっきとは、無電解ニッケル(Ni-P皮膜)にPTFE(ポリテトラフルオロエチレン=通称テフロン)の粒子をめっき皮膜中に分散し複合共析させためっき皮膜です。

ポリテトラフルオロエチレン (polytetrafluoroethylene, PTFE) とはテトラフルオロエチレンの重合体で、フッ素原子と炭素原子のみからなるフッ素樹脂(フッ化炭素樹脂)でテフロン (Teflon) の商品名で知られています。

化学的に安定で耐熱性、耐薬品性に優れた材料です。

 【テフロン無電解複合めっき断面観察 断面画像①】

テフロン無電解複合メッキ断面観察_edited.jpg

テフロン(PTFE)

​ニッケルリン(Ni-P)

断面画像①の黒い粒子がPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)で、その他の部分が無電解ニッケル(Ni-P皮膜)の金属皮膜となります。​

PTFE粒子の平均粒径は0.2μmの粒子です。

 

テフロン無電解複合めっきはベースが金属皮膜であるため、皮膜は導電性があり、PTFEの特性により摺動性、離型性、撥水性などの特性を与える事が可能です。

また、テフロンコーティング(フッ素コーティング)などのコーティング皮膜に比べ皮膜硬度が高いことが特徴で、皮膜が削れた場合でもPTFEが皮膜中に分散しているため、新たなPTFEが表層に現れテフロン無電解複合めっきの皮膜がなくなるまで特性を維持することが可能です。

テフロン無電解複合めっきの別名としてニムフロン、カニフロン、ニムテックなどと呼ばれる事がございますが、ニムフロンは上村工業株式会社様の薬品名、カニフロンは日本カニゼン株式会社様の薬品名、ニムテックは清水長金属工業様の商品名となっております。​どの製品も同じテフロン無電解複合めっきとなりますが、薬品の配合など微量ではございますが異なるため、性能も若干異なります。

(薬品名の指定がある場合も対応可能ですのでお問い合わせの際にお伝え下さい。)

 【テフロン無電解複合めっき撥水テスト】

PTFEの共析量の違いによる性能差

テフロン無電解複合めっきのPTFE共析量を低共析・中共析・高共析と選んで頂く事が可能です。

・低共析タイプ(7〜13vol% )

皮膜硬度が必要な案件や摺動性などが必要な案件に有効です。

シャフトなど潤滑性を目的とした場合に利用されています。

・中共析タイプ(22〜28vol% )

撥水性や離型性、耐摩耗性などの摺動性に関して優れた皮膜で、性能が偏っていないためバランスが取れた皮膜です。

バランスが取れているので、摺動性・離型性どちらもバランスよく利用したい場合に選択頂いております。

・高共析タイプ(30〜36vol% )

皮膜硬度は低共析、中共析タイプに比べ皮膜硬度は劣りますが、テフロン量が多いため離型性、撥水性が非常に優れている皮膜です。

​離型性金型や射出成形用ノズルなどフッ素樹脂の性能を強く表現したい場合に利用されています。

PTFEの共析量の違いによる摩擦係数

表面性測定機:新東科学株式会社製(TYPE:14FW)

【測定条件】

測定子 :Φ10mm(SUS304)

荷重  :500g

移動速度:50mm/min

移動距離:50mm

テフロン摩擦係数データ.jpg

PTFEの共析量の違いによる接触角

測定機器:全自動接触角計CA-W型(協和界面科学)

【接触角測定条件】

素材   :SUS304

めっき膜厚:10μm

テフロン撥水性データ.jpg
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