ジュラルミンへのめっき

ジュラルミンは、A2017・A2024・A7075などのアルミ合金を指して使われる呼び方です。軽量でありながら高い強度を持つことから、航空機部品や精密機構部品、スポーツ用品など幅広い分野で使用されています。

一方で、ジュラルミンへのめっきは一般的なアルミ材と比べて難しいとされています。安定した仕上がりを得るには、材料に合わせた前処理や下地めっきの選定が重要です。

ここでは、ジュラルミンにめっきはできるのか、なぜ難しいとされるのか、さらにめっき加工で押さえておきたい前処理やめっきの種類について解説します。

ジュラルミンに
めっきはできる？

結論からいうと、ジュラルミンにめっきを施すことは可能です。ただし、アルミ合金は表面に酸化皮膜を形成しやすく、そのままではめっきが密着しにくい素材です。特にジュラルミンでは、合金の種類に合わせた前処理や下地めっきの選定が仕上がりを左右します。

ジュラルミンにはA2017（ジュラルミン）、A2024（超ジュラルミン）、A7075（超々ジュラルミン）などがあり、それぞれ合金成分や強度、耐食性などの特性が異なります。そのため、めっき加工では「ジュラルミン」という名称だけでなく、実際に使用している材料記号を確認することが重要です。

ジュラルミンの特徴と
めっきが求められる理由

ジュラルミンにめっきを施す場合は、まず材料そのものの特性を理解しておく必要があります。ここでは、ジュラルミンの代表的な種類と、めっきによって補える性能について見ていきましょう。

2000系と7000系の違い

ジュラルミンと呼ばれる素材には、2000系（Al-Cu系）や7000系（Al-Zn-Mg系）などがあります。2000系の代表的な材料がA2017・A2024で、銅を主な合金元素として含んでいます。熱処理によって高い強度を得られることが特徴です。

一方、7000系ではA7075が代表的な材料です。亜鉛やマグネシウムなどを添加した合金で、アルミ合金のなかでも特に高い強度を持つことから「超々ジュラルミン」とも呼ばれています。

このように、同じジュラルミンでも合金成分や特性は異なるため、めっき加工では材料ごとに適した前処理や工程を検討することが大切です。

合金成分によって腐食特性が異なる

ジュラルミンは、アルミニウムに銅やマグネシウム、亜鉛などを添加することで強度を高めた合金です。一方で、合金成分や組織の違いによって、純アルミニウムとは腐食特性が異なります。

特に水分や塩分などにさらされる環境では、腐食への対策が重要です。屋外や高湿度の環境で使用する部品では、用途に応じてめっきや塗装などの表面処理を施し、耐食性を高めることが求められます。

めっきで性能を補える

ジュラルミンにめっきを施すことで、素材だけでは得にくい性能を付加できます。代表的なものが耐食性・導電性・耐摩耗性・意匠性で、部品の用途や使用環境に応じてめっきの種類を選ぶことが基本です。

たとえば、耐食性や耐摩耗性を高めたい場合には無電解ニッケルめっき、導電性を重視する場合には金めっきや銀めっきなどが候補になります。必要な性能によっては、下地めっきと仕上げめっきを組み合わせた多層構造を採用することもあります。

アルミニウムへのめっき加工
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ジュラルミンへのめっきで
重要な前処理

アルミニウムは表面に酸化皮膜を形成しやすいため、めっきを施すには適切な前処理が欠かせません。ジュラルミンでは、合金成分によって表面の状態も異なるため、材料に合わせて工程を調整することが重要です。

エッチングとスマット除去

アルミ合金へのめっきでは、まず表面の汚れや酸化皮膜などを除去するためにエッチング処理を行います。エッチング後には、合金成分が表面に残って「スマット」と呼ばれる残留物が発生することがあります。

スマットが残った状態で次の工程に進むと、めっきの密着不良や外観不良につながる可能性があります。そのため、エッチング後にスマットを適切に除去し、めっきに適した表面状態に整えることが重要です。

ダブルジンケート処理

ジンケート処理は、アルミニウムの表面に薄い亜鉛皮膜を形成する工程です。アルミニウムとその上に施すめっきの間をつなぐ役割を持ち、めっきの密着性を確保するために用いられます。

アルミ合金へのめっきでは、ジンケート皮膜の状態が仕上がりに影響するため、一度形成した亜鉛皮膜を除去して再度ジンケート処理を行う「ダブルジンケート処理」が採用されることがあります。

材料やめっきの種類によって適した処理条件は異なるため、ジュラルミンへのめっきでは、素材に合わせたジンケート処理の設計が重要です。

下地めっきの選定

ジュラルミンへのめっきでは、ジンケート処理後に下地めっきを施し、その上に仕上げめっきを重ねる方法があります。下地として無電解ニッケルめっきや銅めっきなどを用いることで、目的に応じた皮膜構成をつくることができます。

たとえば、無電解ニッケルめっきを下地として、その上に金・銀・錫などの仕上げめっきを施す構成もあります。必要な耐食性や導電性、耐摩耗性などによって適した組み合わせが変わるため、用途や使用環境を踏まえて選定することが大切です。

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