亜鉛メッキとは

亜鉛メッキとは、亜鉛金属を電気の力で析出させる方法と溶融させた亜鉛に浸漬することで析出させる2つの方法があり、高い耐食性を付与出来るメッキ処理です。

亜鉛メッキは、防錆効果が高く主に鉄製品に対して処理を行いますが、これは亜鉛メッキ上に不動態膜が生成されるからです。

亜鉛は鉄よりイオン化傾向が大きいので、メッキ皮膜にピンホールがあっても亜鉛が犠牲となって素地の錆を防ぎ高い防食効果を得ることが出来ます。これを犠牲防食といいます。

【亜鉛メッキの犠牲防食】

[1]

亜鉛メッキの選択肢

亜鉛メッキには電気亜鉛メッキと溶融亜鉛メッキの2種類があります。電気の力でメッキする方法が電気亜鉛メッキ、亜鉛を高温で溶解しメッキ処理する方法が溶融亜鉛メッキといわれています。

電気亜鉛メッキとは？

電気亜鉛メッキは、電流が鉄から亜鉛に向かい亜鉛が液中で陽極となって溶解するので、鉄の錆を防ぐ効果があります。

素材に電気を使用してメッキする方法は、均一で精度のよい薄い亜鉛皮膜を析出することが出来るので、精度を要求される素材に適しています。

しかしそのままでは、亜鉛メッキ皮膜が酸化し腐食してしまうので、クロメート処理を行い耐食性を向上させなければなりません。

【電気亜鉛メッキの原理】

処理方法はラック（ジグ）に1個ずつ製品を固定し処理をする場合が多いので、キズを付けずに処理出来ます。

電気亜鉛メッキの特徴は？

電気亜鉛メッキの特徴は9つあり、様々な特性を付与することが可能です。

• 1.電気特性としての導電性

  亜鉛金属の導電性は5.9×10-6 Ω-cmと良好で、クロメート処理で更に導電性が高くなる

• 2.加工性

  2.5モース硬度なので、常温では脆くメッキ後の曲げ加工には多少の問題があるが、良好

• 3.脆性

  亜鉛メッキ処理後、4時間以内に200℃で数時間処理すると水素が放出すので、脆さがなくなり車のボルトなどに使用可能

• 4.はんだ付け性

  亜鉛の状態では問題なく使用可能

• 5.耐食性

  亜鉛メッキだけでは、白錆が発生するのでクロメート処理にて補い、防食作用を付与出来る

• 6.皮膜に保護作用

  亜鉛の酸化皮膜は、空気や水を通しにくく亜鉛を析出するため防錆力がある鉄製品などに行う亜鉛メッキを補う為にクロメート処理を行うことにより耐防食性が向上

• 7.犠牲防食作用

  亜鉛は鉄よりイオン化傾向が大きいため錆びにくい

• 8.皮膜にピンホールがあっても鉄鋼製品の錆び止め効果が大きい

  亜鉛が犠牲になるためにキズの周囲の亜鉛が鉄よりも先に溶け出すことにより、電気的に保護する

• 9.価格が安い

  バレルメッキという手法があり、大量の処理が可能で価格を安くできる

製品設計時の注意事項

角部・隅部

亜鉛メッキは鋭い角部にはメッキが厚くつきバリが出やすくなります。隅部や複雑なには、メッキがつきにくいです。角部にＲをつけられるものは出来るだけ大きくとり、隅部（特に形状部ツバのついた軸の根元等）には、できれば逃げのあることが望ましいです。複雑な形状の場合には治具の製作が必要となります。

[2]

電気亜鉛メッキのメッキ浴とは？

電気亜鉛メッキ浴には、アルカリ性浴としてシアン化物浴およびシアン物を含まないジンケート浴、酸性浴として塩化亜鉛メッキ浴があります。
シアン化亜鉛メッキは、優れた皮膜特性やウイスカが出にくいという長所がありますが、シアン化合物を使用しますので毒性が問題になり、シアン化合物を含まないジンケート浴や塩化亜鉛浴が用いられるようになってきました。［3］

【亜鉛メッキ浴の種類と特性の表】

	シアン化物浴	ジンケート浴	酸性浴
硬さ（Hv）	60～80	90～120	70～90
均⼀電着性	◎	◎	◎
低⽔素脆性性	×	×	◎
鋳物へのメッキ	×	×	◎
プレス物へのメッキ	◎	◎	◎
ビス、ボルトへのメッキ	◎	◎	◎
クロメートの密着性	◎	◎	○

◎：良好　○：普通　×：悪い

電気亜鉛メッキ処理の工程とは？

電気亜鉛メッキが完成するまでの一般的な工程を図でまとめました。

電気亜鉛メッキ後のクロメート処理とは？

電気亜鉛メッキにて析出した亜鉛皮膜は、そのままの状態では白錆が発生するので腐食してしまいます。そこで腐食しないよう開発されたのが、六価のクロム酸を主成分とする処理液で表面処理するクロメート処理という方法です。

クロメート処理の使用目的

• 1.白錆を防止して耐食性を上げる

  白錆とは、白色または白色に一部淡褐色の斑点を伴う、かさばった亜鉛酸化物が亜鉛メッキ表面に形成された状態で、外観は白墨の粉が付着している感じ。白錆は亜鉛光沢のあるメッキ層が、雨や露でぬれて容易に乾燥しない

• 2.外観を美しくする
• 3.指紋その他の汚れを付きにくくし錆びないようにする
• 4.塗装との密着性を向上させる
• 5.電導性を上げる
• 6.鉄生地まで深く入ってしまったキズからの腐食を防止する

クロメート処理の原理

クロメート処理は4種類に分かれており、JIS規格（H8625）にて等級・種類及び記号および膜厚が規定されています。

クロメート処理の種類と特徴

光沢クロメート

ユニクロとも呼ばれ亜鉛メッキの厚みは5µｍ厚以上必要

有色クロメート

クロメートとも呼ばれ亜鉛メッキの厚みは10µｍ厚以上必要

黒色クロメート

黒亜鉛とも呼ばれ亜鉛メッキの厚みは10µm厚以上必要であり海岸地帯で使用

三価クロメート

六価クロムのクロメート皮膜中に六価クロムが含まれているので有害であり、三価クロムの化成処理に変更し環境に配慮しRoHS指令に抵触しない処理

[4]

クロメート膜の色調による分類と特徴

色調による名称	特徴	塩水噴霧試験 白錆発生時間
光沢クロメート	薄い青色光沢外観。 6価クロム含有が少ないの耐食性は良くない	24～72時間
有色クロメート	黄色から赤色の外観。色の濃い程、 6価クロム含有率が高く、耐食性が良い	96～150時間
黒色クロメート	クロメート液中に銀塩を含む。 反応によりAg2Oを生じて黒色に発色する。 乾燥シミが出やすいので手早く乾燥する	96～150時間

電気亜鉛メッキの事例

溶融亜鉛メッキとは？

450℃程度の溶解した亜鉛メッキ槽に製品を浸漬し冷却する方法で、電気メッキのように膜厚調整が困難ですが、全体的なメッキができます。
製品の影になる部品へのメッキ処理が可能なので、大きな製品に向いていますが、素材に反りが発生するため精密部品への処理は向いていません。

溶融亜鉛メッキの工程は？

溶融亜鉛メッキが完成するまでの一般的な工程を図でまとめました。

溶融亜鉛メッキの特徴は？

大型の部品や形状が複雑なものでも亜鉛皮膜が析出する溶融亜鉛メッキには、次のような特性があります。

• 1.皮膜が剥離しにくい密着性

  鉄と亜鉛の合金層が強く結合するため、剥離しにくい密着性が高く、衝撃や摩擦に強い皮膜をつくることが可能。

• 2.膜厚が50µm厚以上と厚く高い防錆力がある

  市街地なら50年、海沿いであれば10年と皮膜が腐食しない。

• 3.保護作用がある

  亜鉛メッキの表面に空気や水を通しにくい亜鉛の酸化皮膜が形成される為、錆を生じにくくする作用がある。

• 4.犠牲防食作用がある

  亜鉛メッキに、万一、キズが発生し、素地の鉄が露出したとしても、キズの周囲の亜鉛が「鉄より先に溶け出して」電気化学的に保護するため、鉄を腐食させない作用がある。

• 5.塗装との密着性が良好である

  クロメート処理の必要がなく、そのまま塗装処理が可能である。

[5]

溶融亜鉛メッキの事例（参照：日本溶融亜鉛鍍金協会）

メッキ等級

メッキの等級は以下の表の通りとし、メッキ最小厚さによって6等級に分ける。
メッキ記号は、JIS H 0404による。

等級	メッキ最小厚さ
1級	2µｍ
2級	5µｍ
3級	8μm
4級	12µｍ
5級	20µｍ
6級	25µｍ

使用環境、使用環境条件は、JIS H 0404による。

使用環境	使用環境条件	記号	例
D	通常の屋内環境	D	住宅、事務所など
C	湿度の高い屋内環境	C	浴室、厨房など
B	通常の屋外環境	B	田園、住宅地域など
A	腐食性の強い屋外環境	A	海浜、工業地域など

【メッキ記号および呼び方】

Ep-Fe/Zn10･･･鉄素地上、電気亜鉛メッキ10μｍ
Ep-Fe/Zn〔2〕･･･鉄素地上、電気亜鉛メッキ2級（5μｍ以上）

亜鉛メッキに関連する「JIS（専門）用語」

1003 化成処理	1084 犠牲防食
1014 酸化	5006 クロメート処理
2023 引っ掛け,ジグ,ラック

亜鉛メッキに関連する英語表記

亜鉛	zinc
亜鉛メッキ	zinc plating
電気亜鉛メッキ	electro zinc plating
溶融亜鉛メッキ	Hot dip galvanizing
犠牲防食	barrel processing
クロメート皮膜	chromate conversion coating
クロメート処理	chromating
光沢クロメート	coloured chromate conversion coatings
ユニクロ	Unichrome
有色クロメート	coloured chromate conversion coatings
黒色クロメート	black chromate conversion coating
三価クロメート	bright chromate（as CrO3）
脱脂	degreasing
酸洗い	deoxidizing,pickling
ラック	platig rack
ジグ	jig
バレルメッキ法	barrel processing
RoHS指令	Restriction of Hazardous Substances

亜鉛メッキ加工まとめ

亜鉛メッキの特徴を活かすためにも、精密な部品へ耐食性を求める場合には電気亜鉛メッキを選択、大型部品で屋外にて高耐食性を求める場合には溶融亜鉛メッキを選択することを推奨しております。

素材や使用環境において適切な亜鉛メッキを選択すれば、お客様満足度もきっと向上することでしょう。

亜鉛メッキについてのご質問、お困りごとのご相談は随時無料で受け付けています。お問合せフォームまたはチャット、電話などでお待ちしております。