# めっきガイド | 亜鉛 ニッケル クロム スズめっき | 水素脆化・コスト・不良

> CNC部品のめっき実用ガイド：めっきの選定テーブル、亜鉛めっきの変種と塩水噴霧時間、水素脆化ベーキングルール、寸法影響、コスト要因、よくあるミス。

https://www.sinbo-machining.com/ja/wiki/surface/plating

---

## On This Page

- どのめっきが必要ですか？
- めっき種別比較
- 亜鉛めっきの変種
- 水素脆化
  - ベーキング手順
- 寸法影響
- 材料適合性
- コスト要因
- よくあるミス

# めっき
電気化学的反応により基材表面に金属層を堆積させる処理です。鋼部品で最も一般的な表面処理 — 耐食保護、耐摩耗、はんだ付け性、外観に使用されます。最大のリスクは水素脆化で — 高強度鋼のめっき後に部品が使用中に突然破断する可能性があります。
## どのめっきが必要ですか？
主な要件から始めてください。ほとんどの鋼部品は亜鉛めっきが最安で機能します。より高価なめっきは特定の理由がある場合にのみ移行してください。
|  部品の要件 |  推奨めっき |  標準膜厚 |  コスト係数
|  鋼部品の基本耐食（屋内または屋外庇下） |  亜鉛（クリアクロメート） |  5–8 μm |  1x（基準）
|  屋外耐食（自動車、建築） |  亜鉛（イエローまたはオリーブドラブ） |  8–15 μm |  1x
|  RoHS準拠の高耐食（欧州自動車） |  亜鉛ニッケル合金 |  8–15 μm |  2–3x
|  鋼の硬い耐摩耗面 |  硬質クロム |  10–250 μm |  3–5x
|  明るい装飾仕上げ（消費製品） |  ニッケル＋装飾クロム |  Ni: 10–20 μm / Cr: 0.25 μm |  2–4x
|  複雑形状への均一コーティング |  無電解ニッケル (ENP) |  10–50 μm |  3–5x
|  はんだ付け性（電気端子、PCBピン） |  スズまたはスズ鉛 |  5–15 μm |  2–3x
|  導電性＋耐食保護 |  スズまたは銀 |  5–15 μm |  2–4x
|  塗装または接着の前処理 |  銅（ストライク層） |  2–5 μm |  1–2x
|  最大耐食、海洋環境 |  カドミウム |  8–15 μm |  4–6x
判断基準 めっきの種類が不明で部品が鋼の場合、イエロークロメートの亜鉛めっきを指定。使用ケースの80%を最低コストでカバー。顧客がRoHS準拠と500時間以上の塩水噴霧を要求する場合にのみ亜鉛ニッケルに移行。実際の耐摩耗要件がある場合にのみ硬質クロムに移行。
## めっき種別比較

|  特性 |  亜鉛 |  亜鉛ニッケル |  ニッケル（電気） |  無電解Ni |  硬質Cr |  装飾Cr |  スズ |  銅
|  膜厚範囲 |  5–25 μm |  8–15 μm |  5–50 μm |  10–75 μm |  10–500 μm |  0.25–0.5 μm |  5–15 μm |  2–30 μm
|  硬度 (HV) |  70–120 |  350–500 |  150–300 |  500–700 |  800–1000 |  900–1100 |  10–20 |  50–100
|  耐食（塩水噴霧 h） |  96–500 |  500–1000 |  48–200 |  200–500 |  24–200 |  48–96 |  48–200 |  24–96
|  コスト係数 |  1x |  2–3x |  2–3x |  3–5x |  3–5x |  2–4x |  2–3x |  1–2x
|  耐摩耗性 |  低 |  中 |  中 |  良好 |  優秀 |  低（薄い） |  非常に低 |  低
|  用途 |  ファスナー、ブラケット |  自動車ファスナー |  装飾、寸法修復 |  複雑形状 |  油圧ロッド、金型 |  消費者製品 |  電気接点 |  下地層
|  水素脆化リスク |  あり |  あり |  あり |  低 |  高 |  中 |  低 |  低

## 亜鉛めっきの変種
亜鉛は鋼の最も汎用的なめっきです。犠牲陽極として腐食 — 亜鉛層が下の鋼の代わりに錆びます。耐食性は主に亜鉛の上に施されるクロメート（不動態化）皮膜で決まります。クロメートの化学組成が膜厚よりも塩水噴霧性能に大きく影響します。
|  クロメート種別 |  外観 |  塩水噴霧 (h) |  RoHS準拠 |  用途
|  クリア / ブルー (Cr3+) |  クリア〜わずかな青い虹色 |  96–120 |  準拠 |  屋内、消費製品、電子機器
|  イエロー (Cr3+) |  虹色イエロー |  120–200 |  準拠 |  屋外、自動車ブラケット、一般産業
|  イエロー (Cr6+) |  鮮やかな虹色イエロー |  150–250 |  非準拠 |  軍事、航空宇宙（RoHS免除）
|  オリーブドラブ (Cr6+) |  ダークオリーブグリーン |  200–500 |  非準拠 |  軍事ハードウェア
|  ブラック (Cr3+) |  マットブラック |  96–200 |  準拠 |  ファスナー、外観部品
|  シーラー / トップコート (Cr3+上) |  ベースによる |  +200–500h |  準拠 |  Cr6+なしでCr6+性能が必要な場合。欧州自動車で一般的。
3価クロム vs 6価クロム Cr6+（6価）は数十年間業界標準でしたが、より高い塩水噴霧性能を提供。RoHSおよびREACH規制がEU向け消費・自動車製品でのCr6+を制限。3価（Cr3+）クロメートはRoHS準拠ですが、単独では塩水噴霧時間が低め。回避策：Cr3+クロメート＋有機または無機シーラートップコート。コストは高いが、Cr6+性能に匹敵または超える。 亜鉛ニッケル vs 亜鉛＋クロメート 亜鉛ニッケル合金めっき（通常12–15% Ni）は、Cr6+に頼らずに純亜鉛Cr3+クロメートの5–8倍の耐食性を提供。欧州自動車ファスナーや高塩水噴霧＋RoHS準拠が必要な部品のデフォルト。トレードオフ：純亜鉛より2–3倍高コスト、水素脆化リスクは同等またはやや高い。
## 水素脆化
めっき部品で最も危険な故障モードです。めっきプロセス中に発生した水素原子が鋼中に拡散し、脆化させます。部品は検査に合格した後、荷重下で突然割れる可能性があります — 目視による警告はほぼありません。焼き入れ・焼き戻しされた高強度鋼が最も感受性が高い。安全に関わる重要トピックです。
|  材料 / 状態 |  水素脆化リスク |  ベーキング必要？ |  備考
|  焼き入れ鋼 (HRC 33+) |  高 |  必須 |  約HRC 33以上の熱処理鋼。グレード8（メートル10.9）以上のファスナー、ばね鋼、ベアリングレースを含む。
|  高強度低合金鋼 (HSLA) |  高 |  必須 |  4140、4340、8620の焼入れ・焼き戻し後。HRC 33+ならベーキング。
|  ばね鋼（ピアノ線、1095） |  高 |  必須 |  ばねは常に高リスク。低応力でも水素脆化で破断の可能性。常にベーキング。
|  炭素鋼 (HRC 22–32) |  中 |  推奨 |  リスクは低いが可能。多くのOEMが硬度に関係なくすべてのめっき炭素鋼のベーキングを要求。
|  軟鋼 (HRC 22以下) |  低 |  通常不要 |  低炭素鋼、非焼き入れ。水素は自然に拡散。ベーキングは予防策。
|  ステンレス鋼 |  低 |  不要 |  オーステナイトSS (304、316) は感受性がない。マルテンサイトSS (410、420) はあり — 焼き入れ鋼として扱う。
|  鋳鉄 |  低 |  不要 |  鋳鉄の黒鉛構造は焼き入れマルテンサイトのように水素を捕らえない。
|  銅、黄銅、アルミ |  なし |  不要 |  これらの金属は水素脆化の対象外。

### ベーキング手順

|  パラメータ |  仕様 |  備考
|  温度 |  190–200 °C |  めっき後4時間以内に到達（ASTM B850）。低温は効果が低い。
|  時間 |  4–24時間 |  ほとんどの部品で最低4時間。ファスナーはASTM F1940で8–23時間。ばねや安全部品：23+時間。時間は部品が温度に到達してから計測。
|  タイミング |  めっき後4時間以内 |  水素はめっき中に拡散。待つほど深く浸透し除去が困難に。ASTM B850で4時間以内を規定。
|  参照規格 |  ASTM B850、ASTM F1940、MIL-STD-1500A |  F1940はファスナーの水素脆化試験用。B850はめっき後ベーキング用。
ベーキングを省略した場合の結果 水素は鋼格子中に捕らわれたまま。引張荷重下で水素が応力集中点（ネジ山、フィレット、ノッチ）に移動し、粒間割れを引き起こす。部品は定格容量の20–50%の荷重で破断。目視警告なし：変形なし、変色なし、破断前の表面割れなし。安全部品（ファスナー、ばね、リフティングハードウェア、圧力容器部品）では、ベーキングの省略は潜在的な責任問題。常にベーキングしてください。
## 寸法影響
陽極酸化とは異なり（内外両方に成長）、めっきは表面にのみ堆積します。めっき浴に接触したすべての表面が厚くなります。ネジ、圧入、ベアリングジャーナル、きつい公差を持つすべてのフィーチャに影響します。
|  めっき種別 |  標準膜厚 |  片面成長 |  直径での合計 |  ネジ有効径への影響
|  亜鉛（薄、5 μm） |  5 μm |  +5 μm |  +10 μm |  6g/2Aクラスで無視可能
|  亜鉛（標準、8–12 μm） |  8–12 μm |  +8–12 μm |  +16–24 μm |  2Aネジでゲージがきつくなる場合あり。事前寸法出しまたは2Bナットを使用。
|  亜鉛（厚、15–25 μm） |  15–25 μm |  +15–25 μm |  +30–50 μm |  重要。ネジを小さくするかめっき後にネジ追加工。
|  亜鉛ニッケル（8–15 μm） |  8–15 μm |  +8–15 μm |  +16–30 μm |  同等膜厚の亜鉛と同じ。考慮が必要。
|  無電解ニッケル（25 μm） |  25 μm |  +25 μm |  +50 μm |  重要。穴を事前寸法出し、ベアリング面をマスキング。
|  硬質クロム（50 μm） |  50 μm |  +50 μm |  +100 μm |  重要。硬質クロム後は常に研削。
|  装飾クロム（0.25 μm） |  0.25 μm |  単独では無視可能 |  無視可能 |  下層のニッケル（10–20 μm）が厚みを追加。
|  スズ（8 μm） |  8 μm |  +8 μm |  +16 μm |  低硬度なのでネジで変形。注意深くゲージ。
硬質クロムの研削 硬質クロムはほぼめっき寸法では使用されません。標準プロセス：50–100 μmオーバーサイズにめっきし、最終寸法に研削。精密な寸法制御と表面のノジュール除去が可能。シャフトに硬質クロムが必要な場合、図面に「HARD CHROME PLATE 0.002 IN MIN, GRIND TO FINAL DIMENSION」と指定。
## 材料適合性
すべての基材が良好にめっきできるわけではありません。炭素鋼が最も簡単。アルミ、チタン、鋳鉄は特殊な前処理が必要。適切な準備なしに間違った材料にめっきすると、密着不良、ブリスター、またはめっき不全が発生します。
|  基材 |  亜鉛 |  ニッケル |  クロム |  スズ |  銅 |  備考
|  炭素鋼 (1018, 1045, A36) |  最適 |  良好 |  良好 |  良好 |  良好 |  標準基材。酸ピックルで清浄、直接めっき。特殊処理不要。
|  合金鋼 (4140, 4340, 8620) |  良好 |  良好 |  良好 |  良好 |  良好 |  炭素鋼と同じだが水素脆化に注意。めっき後ベーキング。
|  ステンレス鋼 (304, 316) |  稀 |  良好 |  良好 |  ストライク必要 |  ストライク必要 |  SSの不動態皮膜がめっきを阻害。Woodsニッケルストライクで表面を活性化。
|  銅 / 黄銅 |  可能 |  良好 |  良好 |  良好 |  良好 |  銅への亜鉛は密着不良。ニッケルバリア層を先に使用。銅は直接めっき。
|  アルミ |  不可 |  ジンケート前処理 |  ジンケート前処理 |  ジンケート前処理 |  ジンケート前処理 |  アルミは空気中で瞬時に酸化皮膜を形成。ジンケートディップ（二重ジンケートが最適）でめっき受容面を作成。密着が主な故障点。
|  鋳鉄 |  困難 |  困難 |  困難 |  困難 |  困難 |  高炭素・黒鉛で不均一なめっき、ピット、密着不良。気孔がめっき液を閉じ込める。すべての工場が鋳鉄めっきに対応するわけではない。
|  チタン |  不可 |  特殊処理 |  特殊処理 |  特殊処理 |  特殊処理 |  チタンの酸化皮膜は非常に安定。専用前処理が必要。対応工場は非常に少数。チタンの陽極酸化を検討。

## コスト要因

|  コスト要因 |  影響 |  詳細
|  段取り / ロットチャージ |  小ロットで高 |  ほとんどの工場で最小ロット料金（$30–150）。10個の注文では段取りが支配。500+個で部品単価は大幅に低下。
|  めっき材料 |  中 |  亜鉛が最安。スズと銅は中程度。ニッケル、クロム、亜鉛ニッケルは高価。
|  膜厚 |  中 |  長いめっき時間＝高いコスト。標準亜鉛（5–8 μm）は一つの価格。25 μm亜鉛はサイクルタイムを追加。
|  マスキング |  $1–10 / 部品 |  各マスクフィーチャ（ネジ、穴、面）に労力が必要。単純テープマスク：$1–3。精密プラグマスク：$5–10。
|  ベーキング（水素脆化） |  +$0.50–3 / 部品 |  追加の炉サイクル（190 °C で4–23時間）。労力・エネルギーコスト追加。焼き入れ部品には必須。
|  RoHS準拠 |  +10–30% |  3価化学が6価より高価。試験・文書化にオーバーヘッド。欧州・消費製品顧客で必要。
|  軍事 / 航空宇宙仕様 |  +20–50% |  各種規格準拠はプロセス管理、試験、文書化を追加。
|  急ぎ / エクスペディット |  +25–100% |  標準リードタイム3–7営業日。急ぎはバッチスケジュールを乱す。

## よくあるミス

|  ミス |  結果 |  修正
|  焼き入れ鋼部品のベーキング省略 |  荷重下での遅延割れ。出荷検査を通過しても使用中に故障。構造・荷重部品の場合は安全上の責任問題。 |  図面に「BAKE PER ASTM B850, 190 °C MIN, 4 HR MIN WITHIN 4 HR OF PLATING」を追加。HRC 33+鋼では必須。
|  ネジのめっき厚を考慮していない |  めっきされたボルトがナットに入らない。ゲージ不合格。 |  8–12 μm亜鉛では有効径あたり片面0.0003–0.0005インチを考慮。めっき前に外ネジを小さく、内ネジを大きく。
|  アルミに亜鉛めっきを指定 |  酸性亜鉛めっき浴がアルミ基材を溶解。部品が損傷、ピット、またはめっきなし。 |  アルミの耐食には陽極酸化またはコンバージョンコーティング。必要ならジンケート前処理で無電解ニッケルを指定。
|  RoHS制限部品にCr6+クロメートを指定 |  顧客での受入検査不合格。バッチ全体が不合格。高価な再加工またはスクラップ。 |  顧客要件を確認。RoHS適用なら3価クロメート＋シーラーで塩水噴霧目標を達成。
|  めっき後研削なしの硬質クロム指定 |  表面が粗くノジュールとマイクロクラック。寸法公差が未制御。耐摩耗面が期待通りに機能しない。 |  硬質クロムには常に「PLATE OVERSIZE, GRIND TO FINAL DIMENSION」を指定。
|  鋳鉄の特殊前処理なしでめっき |  不均一コーティング、ブリスター、密着不良、気孔に液が閉じ込められ使用後に錆。 |  鋳鉄であることをめっき工場に通知。拡張酸ピックルと銅ストライクを要求。
|  ニッケル下地なしの装飾クロム指定 |  クロム単独は多孔質でほぼ耐食保護なし。わずかな変形でクラック。数日で錆が透けて見える。 |  装飾クロムは常にニッケル上に施す。標準スタック：銅ストライク＋ニッケル（10–20 μm）＋クロム（0.25 μm）。
|  図面でめっき厚を指定しない |  工場がデフォルト適用。用途の耐食要件に薄すぎるか公差に厚すぎる可能性。不合格部品の拒否根拠なし。 |  常に指定：「ZINC PLATE PER ASTM B633, TYPE II, SC 2 (YELLOW CHROMATE), 0.0005 IN MIN」。
|  めっき後4時間以上ベーキングを遅延 |  水素が鋼に深く拡散。ベーキングが効果を失う。一部の水素が永久に捕らわれる。 |  ASTM B850はめっき完了後4時間以内のベーキングを規定。