硬質クロムめっきは、古くから実用化されているめっきで多くの特徴があります。
このQ&Aでは硬質クロムめっきについて、あまり知られていないような種類や仕組み、処理方法などをまとめました。

下記の内容を掲載しています。

1. 硬質クロムめっきとは
2. 硬質クロムめっきの分類
3. 硬質クロムめっきの特徴
4. サン工業が対応する硬質クロムめっきの種類
5. クロムめっきの難しさ
6. 六価クロムについて
7. 硬質クロムめっきのメリットとデメリット
8. サン工業の硬質クロムめっきの特徴
9. 硬質クロムめっきの処理品目例・用途
   
10. 硬質クロムめっきのサンプル・試作
    

硬質クロムめっきは、ビッカース硬さでHv1000（HRC68）近くの硬さを持ち、滑り性にも優れることから、耐摩耗性用途で自動車や船舶部品、産業用機械部品、搬送用ロール部品など、様々な分野で活躍しているめっき技術です。1920年代に現在のめっき液の基礎が開発されて以来、今日まで様々な場所で活躍しているのが「硬質クロムめっき」です。

世間に普及しているクロムめっきは大きく２つに分けられ、防食・装飾目的のため厚さ2μm未満で用いられる「装飾クロムめっき」と、耐摩耗性で用いられる厚さ2μm以上の「硬質クロムめっき 」です。この「装飾」と「硬質」の分けるのは皮膜の厚さであり、めっきを行う水溶液の基本成分はほとんど同じです。

クロムは非常に卑な金属であるため、めっき時に多量の水素を発生させながらめっきされ、その際に水素を吸蔵することにより硬くなると言われています。

硬さはメリットである一方、皮膜の靭 性が低下します。このため、厚くつけることで内部の応力に耐えられなくなっためっき皮膜に大きな亀裂 （ヒビ割れ・クラック）が生じてしまいます。

めっきを厚くつけた硬質クロムめっきから防食の機能が無くなってしまうのは、この亀裂から素材や下地のめっきの腐食が進んでしまうことが大きな理由です。

金属クロムは瞬時に表面が酸化して不働態化する特性をもっており、硬さ以外にもその酸化被膜の効果により滑り性にも優れます。また、その酸化被膜の効果で離型性も他のめっきより良好であるため、様々な型にも用いられています。

硬質クロムめっき自体には光沢性能はないものの、素材の形状に沿ってめっき皮膜が成長するため、100μm程度まで厚くめっきすることも可能です。めっきを厚くすることには、部品に強く力がかかった際に、めっき皮膜超えて素材に力が貫通しないようにする効果があります。

めっき皮膜に生じた亀裂（クラック）は耐食性に対してデメリットである一方、その亀裂は油分を保持する効果があり、乾式環境下よりも潤滑油が存在する湿式環境下の方がより耐摩耗性を発揮します。また油分が亀裂に含侵されることで耐食性も向上する特徴もあります。

硬質クロムめっきは、他のめっきとも比べて電気を流した際に実際にめっき析出に利用される割合が非常に低い特徴をもっており、めっき厚のバラつきを生じやすいめっきです。また、光沢剤を含まないめっき液であるため、めっきによって光沢を上げることはできません。

この厚さのバラつきと光沢性を解決するのが研磨加工になります。鏡面を出すバフ研磨や平滑性と同時に寸法も出すバーチカル研磨（弊社では使用していません）など、めっきと磨きをセットにして利用されることが多いです。また研磨によって亀裂を埋める効果もありますので耐食性も向上します。

一般的な硬質クロムめっきは主に３種類のめっき浴の種類があり、それぞれ物性や用途が違っています。

• サージェント浴
  一般的なめっき浴
• フッ化浴
  サージェントよりも速度が速く、液の活性化能力が高いものの、その分素材を溶かしやすくマスキングが苦手
• HEEF浴
  非常に効率が良いが管理が難しくコストが高い

種類が同じでも成分濃度や比率を変えることで特性が変わるため、サン工業では素材や用途によって下記の３種類を７つのめっき槽で行い、製品や用途で使い分けています。

硬さはサージェントよりもHEEFの方が硬いという一般的なデータがあるのですが、実際には電流密度（電気の強さ）による部分も大きいため、一概にどれが硬いということは言えません。
実際には試作を行いながらどのめっき液が最適かを検討する作業が必要になってきます。

①サージェント浴｜硬質クロムめっき

クロムめっきの難しさ

① 液の管理が難しい

② めっき厚のばらつきが大きい

③ まとめ

硬質クロムめっきのサンプル・試作についてお気軽にご相談ください

RoHS指令で有名な六価クロムですが、めっき液には有害な六価クロムを使用しているものの、めっき皮膜自体は０価の金属クロムであるため、適切に製品を洗浄しめっき液を残留させなければ製品に六価クロムが含まれることはありません。

しかしながら、六価クロムが有害であることには代わりありませんので、弊社では装飾クロムについては六価のめっき液だけでなく三価のめっき液の量産化を開始しており、硬質クロムめっきについても目下研究開発中となります。

硬質クロムめっきのメリット

硬質クロムめっきのデメリット

① 豊富なめっき処理槽

② 液管理の徹底

③ 様々の素材に対応可能

④ 無電解ニッケル上の硬質クロム

⑤ 経験豊富なめっき熟練作業者と若手作業者の融合

• ピストンロッド
• シリンダーライナー
• カッター
• 繊維機械
• 半導体製造装置
• リニアスライダー
• 釣り具

鉄や真鍮素材だけでなくアルミ素材にも硬質クロムめっきを行っています。現在、「硬質クロムめっきよりもさらに硬いめっき」技術も開発していますので、耐摩耗性でお困りの際はお気軽にお問い合わせください。

サン工業ではサンプルめっきのご相談をお受けしております。
めっきの開発案件、改善案件など、お客様の課題解決にお役立てください。
＊内容によってはお受けできないものもございます。要ご相談にてお願いいたします