何世紀にもわたって、装飾目的、機能上の利点、または産業用途など、金は多くの用途で使用されてきました。世界のつながりが深まるにつれ、金メッキの利点はかつてないほど急速に活用されています。その一例が、信頼性の高い金の接点とコネクタを使用した迅速で安定した信号伝送です。一方、いくつかの製造会社がこの分野に参入し、さまざまな医療、防衛、電気通信業界に金メッキ サービスを提供しています。
金メッキとして知られている電気化学プロセスを使用して、金の薄い層を別の金属の表面に堆積させます。金属は、金浴溶液に入れ、電流を使用して正に帯電した金イオンを引き寄せ、負に帯電した金属片に付着させることによって金メッキされます。また、色あせた古いジュエリーの外観を明るくするために、金メッキも一般的に行われます。それでも、前述のように、医療部門や宇宙空間など、さまざまな業界で多くのアプリケーションがあります。
金メッキの種類
通常、金メッキは、硬質金メッキ、軟質金メッキ、および二重金メッキ (両方のブレンドのまま) の 3 つの主要なカテゴリに分類されます。同様に、これら 3 種類の金メッキ サービスについて以下に説明します。
硬質金メッキ
硬質金めっきでは、金の硬度と耐摩耗性を向上させるために、金に少量の合金元素または化合物を添加します。ニッケルとコバルトは、このタスクに一般的に使用される金属ですが、鉄とヒ素も利用できる場合があります。金はより洗練された粒子構造を持っているため、硬い金の鉱床ではより明るく見えます。摺動接触や常時かみ合いが発生する用途では、硬質金メッキの利点が活かされます。硬質金メッキは硬度が高くなり、故障することなく長期間の連続使用が可能になります。
ソフトゴールドメッキ
少量の元素を添加した硬質金めっきに対し、軟質金めっきでは純度99.9%以上の超純金を使用。ソフト ゴールド鉱床は、ハード ゴールドよりも低い最大硬度 90 ヌープに達し、その粒子構造もハード ゴールドに比べて洗練されていません。ソフトゴールドには酸化する他の元素が存在しないため、ソフトゴールドは高温用途やワイヤーボンディングに優れていると考えられています。また、ソフトゴールドは、ラッピング接続などの低負荷静的接触設計に最適です。仕上げの高純度と生体適合性により、医療用途にも好まれています。
二相金メッキ
二相金めっきは、硬質金めっきと軟質金めっきの両方を用いて仕上げることで、軟質金めっきと硬質金めっきの両方の性質を併せ持つめっきです。硬質金の摩耗特性を改善するとしましょう。その場合、その上に柔らかい金の層をコーティングすることができます。これは、金メッキ全体の品質を高めながら、腐食に非常に抵抗します。 2 つの金層の混合と不一致の粒子構造により、二重金めっきは他の金めっきタイプと比較して全体的な気孔率が低くなります。さらに、このタイプのめっきは、単層の金堆積物よりも全体的な金の消費量を抑えながら、より優れた耐食性を実現します。
金メッキの手順
オブジェクトを金メッキする手順は次のとおりです。
準備: 金メッキを行うには、まず、オブジェクトの表面に存在する汚れや油分を、研磨、タンブリング、ストリッピング、サンドブラスト、およびその他の洗浄手順によって除去する必要があります。これにより、表面をさらに準備することができます。
クレンジングとリンス: このステップでは、対象物の表面を電気洗浄、蒸気、または超音波洗浄にさらし、その後、浄化剤から残留残留物を除去する目的で、ピースを水ですすいでください。この段階の後、表面はきれいになり、次のステップに使用できます。
ストライク レイヤー: メッキ材料と基板間の結合を改善するために、通常はニッケルが使用され、金属にメッキされるバッファー層を追加します。ちなみに、ストライク層を追加した後、オブジェクトを再度洗浄します。
ベースコーティング: 基材の上に追加のコーティング層が適用されます。通常、個々のピースに銅、ニッケル、および金で構成される複数の層が追加されます。
仕上げ塗装: 特定の電圧と温度に注意深く維持された金イオンのメッキ槽に作品を沈めます。金メッキのプロセスが始まると、金は金属に引き付けられ、その上に層を形成します。複数の金属には異なる温度と電圧を使用する必要があることに注意してください。
最終すすぎ: 対象物をもう一度水で洗い流し、乾燥させます。期待どおりの結果が得られることを確認してください。金メッキ処理で得られた結果が満足のいくものでない場合は、再配置してプロセスを繰り返す必要がある場合があります。
金メッキのメリット
金の電気めっきには多くの利点があり、その一部を以下に示します。
電気伝導性
銀と銅だけが金よりも導電性が高いため、金は世界で 3 番目に導電性の高い金属 (21.4 nΩm) になります。しかし、金は酸化物や化合物を形成せず、長期間にわたって過酷な条件下で銅や銀よりもはるかに優れた導電性を維持できるため、多くの状況で他の2つよりも使用されていると考えられています.そのため、金の非常に特殊な特性により、信頼性が高く安定した導電経路が形成されることを保証するために、ステンレス鋼と銅の接点が一般的に金メッキされています。
熱伝導率
金は 315 W/mK で 3 番目に熱伝導率の高い金属です。導電率と同様に、金は銀と銅にのみ打ち負かされます。金は、表面に絶縁化合物を形成しないため、極端な条件下でも高い導電率を維持します。この機能により、宇宙空間やダウンホール掘削などの極端な用途で使用できます。
延性
金は延性が高いため、柔軟な接点やスプリングを作るのに最適です。一定の接触サイクルの後でも、金はその高い延性によりその機能を維持できます。ゴールド スプリングまたはメッキ コンタクトの仕上げ全体が設計要件を満たしていることを確認するには、アンダー プレートの選択と適用が重要であり、望ましい結果を提供できる能力を備えている必要があります。
非反応性
金は、接触したり、化合物を形成したりする他の元素と反応しません。その理由は、金は貴金属を暗示しているからです。この特性は、何百万年も経った後でも、ナゲットの形で自然界に金を見つけることができる理由でもあります.さらに、この特徴は、優れた耐食性を提供するため、他の金属の外側コーティングとして金を使用する理由でもあります。
耐食性
極端な条件下でも、金は腐食に対して非常に抵抗力があると考えられています。繰り返しますが、その理由は、金が本質的に貴金属であり、反応しないためです。いくつかの例を考えてみましょう。強力な酸化力と鉱酸は、金によって抵抗されます。さらに、硫化水素やその他の腐食性の塩や塩水などの攻撃的な化合物にも耐性があります。同様に、金は接触しても酸化物や化合物を形成できないため、金の工学的特性は一定のままです。驚くべきことに、金のこの特性により、さまざまな露出したコンポーネントのコーティングとして使用するのに最適です。たとえば、腐食環境に公然と存在するバッテリー接点、相互接続ピン、スプリング、およびその他の同様のコンポーネントの製造に使用できます。
無害
金は他の元素と反応しないため、金メッキを施した医療機器の製造に使用されており、人体に反応する心配がなく安全に使用できます。金はオートクレーブサイクルに非常によく耐えることができ、細菌やバクテリアに対して自然に耐性があるため、整形外科用デバイスに最適です.また、金は放射線不透過性であるため、マーカー バンドやその他の関節鏡検査ツールの理想的なコーティング材料のようです。
ビジュアル的なアピール
金で電気メッキされたオブジェクトは、金のコーティングが十分に厚い限り、変色したり酸化したりしません。ゴールドのコーティングは、オブジェクトの外観も向上させます。金の基本的な価値は宇宙全体で認識されているため、金で作られた製品は、それが使用されるあらゆる用途において高品質の製品として示されます。
エンディングノート
金メッキが提供するすべての利点を享受するには、適切に設計された仕上げが必要であることを覚えておく必要があります。全体的な仕上げを成功させるためには、金のトップコートの前に通常堆積されるアンダープレートは、金の厚さと種類と同様に考慮する必要があります。さらに、母材金属の適切な前処理と活性化は、最高レベルの金の堆積を保証する重要な要素です。ここで提案するのは、専門のメッキ サービス プロバイダーにアプローチする必要があるということです。その専門家チームは、アプリケーションまたはコンポーネントの設計ガイダンスと開発されたテスト計画を提供する可能性があります。