めっき品質を左右する前処理とは？脱脂・酸処理・ストライクめっきを解説

はじめに

めっき工程を調べていると、「前処理が重要」という言葉を目にすることが多いのではないでしょうか。
実際、めっきの仕上がりや密着性は、めっき条件だけでなく、その前段階で行われる前処理工程に大きく左右されます。

素材表面には、加工時に付着した油脂分や、空気中で自然に形成された酸化皮膜が存在しています。
これらを適切に除去・処理しないままめっきを行うと、外観不良や密着不良の原因となることがあります。

本記事では、めっき前処理の中でも基本となる脱脂・酸処理・ストライクめっきについて、 「それぞれ何のために行う工程なのか」という視点で整理して解説します。

めっき工程における前処理の役割

前処理は、めっきを行う前に素材表面をめっきに適した状態に整える工程です。
油脂や汚れ、酸化皮膜が残ったままでは、めっき皮膜が均一に付着せず、 剥離や膨れといった不具合につながることがあります。

一般的な前処理工程は、油脂分を除去する脱脂、 表面の酸化皮膜を取り除く酸処理、 そして素材とめっき皮膜の密着性を補助するストライクめっきで構成されています。
これらはそれぞれ役割が異なり、素材や用途に応じて使い分けられます。

脱脂工程の目的と種類

脱脂の基本的な役割

脱脂は、加工油や防錆油などの油脂分を除去する工程です。
油分が残留していると、めっき液が素材表面に均一に接触せず、 めっき不良の原因となるため、最初に確実な除去が求められます。

溶剤脱脂

溶剤脱脂は、有機溶剤を用いて多量の油分を洗浄する方法です。
比較的短時間で油分を除去できますが、 油を溶剤中に分散させるだけのため、薄い油膜が残る場合があります。 そのため、主に予備脱脂として用いられます。

浸漬脱脂（アルカリ脱脂）

アルカリ塩と界面活性剤を主成分とし、 油脂を鹸化・乳化させて除去する方法です。
脱脂効果は高い一方で、アルカリに弱い素材では腐食のリスクがあるため、 温度・濃度・処理時間の管理が重要となります。

電解脱脂

電流を流すことで発生するガスを利用し、 微細部まで洗浄する仕上げ脱脂です。
こちらも温度・濃度・処理時間の管理が重要となります。

酸処理（酸洗浄・活性化）の役割

酸洗い

酸洗いは、素材表面の酸化皮膜や錆を溶解除去し、 素地を露出させる工程です。
素材の種類や状態に応じて使用する酸を選定し、 過剰な腐食を防ぐために抑制剤を添加する場合もあります。

酸浸漬（酸活性化）

酸浸漬は、比較的低濃度の酸を用いて、 素材そのものは溶解させず、 素材表面に生成された薄い酸化皮膜のみを除去する処理です。

ただし、強固な酸化皮膜や加工変質層までは除去できないため、 素材や加工状態によっては、後工程で十分な密着性が得られない場合があります。

化学研磨（エッチング）

化学研磨は、比較的高濃度の酸を使用し、 素材表面を意図的に溶解させる処理です。
強固な酸化皮膜の除去や、加工時に形成された変質層の除去を目的として行われます。

素材そのものを溶解するため、 密着性の向上には有効ですが、 寸法変化や素地荒れが生じる可能性があり、 処理条件の管理が重要となります。

電解研磨

高濃度の硫酸とリン酸の混酸（アルミニウム合金ではリン酸溶液）を用い、 加工品を陽極として電解処理することで表面を平滑化する方法です。
主にステンレス鋼の研磨やバリ取りに用いられ、 酸の消耗が少なく、作業環境や安全衛生の面で優れているという特徴があります。

ストライクめっきの必要性

ストライクめっきは、本めっきを行う前にごく薄く施すめっきで、 素材とめっき皮膜の密着性を高める役割があります。

活性化同時めっき

通常の酸活性化では十分な処理が難しい素材に対し、 活性化と同時にめっきを行う方法です。
ステンレス鋼へのニッケルストライクめっきなどが代表例として挙げられます。

置換防止めっき

素材とめっき金属の組み合わせにより、 置換析出が起こりやすい場合に、 置換しにくいめっきをあらかじめ施す方法です。
銀や銅のストライクめっきが該当し、浴条件の管理が重要となります。

重要ポイント

• 前処理は、めっき品質を安定させるための重要な工程である
• 素材の種類や加工状態に応じて、前処理内容は変わる
• 不足処理だけでなく、過剰な処理も不具合の原因となる