当社では、このスプロケットギア部の激しい摩耗課題を根本から解決するため、『無電解ニッケルメッキ＋ベーキング処理』の組み合わせをご提案いたしました。

チェーンや駆動部と直接噛み合うスプロケットギアは、稼働時に常に激しい摩擦にさらされる過酷な環境で使用される部品です。お客様の設備で使用されているスプロケットギア部においても、この継続的な摩擦による「摩耗」の進行が早く、大きな問題となっていました。 ギアの歯が摩耗してしまうと、噛み合わせの精度が落ちて設備の動作不良を引き起こすだけでなく、部品を頻繁に交換しなければならないため、メンテナンスにかかる時間とコストの増大がお客様の悩みの種でした。

鋳物などの金属素材には、表面に目に見えない微小な穴が存在することがあります。お客様が以前、他社のメッキ業者に処理を依頼されていた際は、この巣穴の奥深くに付着した油分や汚れが通常の洗浄では落としきれず、内部に残留してしまうことが大きな問題となっていました。 その結果、残留した油分がメッキを弾いてしまい、巣穴の周辺にメッキが全くつかない「未析出」の箇所が発生したり、後から内部の液が染み出してシミになるなど、深刻な外観不良や品質トラブルが起きていました。

こちらの事例は用途はある程度の熱をもった樹脂シート伸ばす工程に使用される樹脂シート製造用ロールの無電解ニッケルメッキの画像です。

鉄系素材を用いたロールは、表面の機能性を高める目的で「溶射」処理が施されることがよくあります。しかし、一般的な溶射皮膜には微小な隙間が存在するため、稼働環境によっては水分等が皮膜を通り抜けて内部の鉄系母材に到達してしまうという弱点がありました。 その結果、母材である鉄系ロール自体からサビが発生し、内側からの腐食によって表面の溶射皮膜が浮いたり剥がれたりする深刻な問題が発生していました。これにより、ロールの製品寿命が著しく短くなり、お客様は頻繁なメンテナンスや部品交換に悩まされていました。

樹脂を成形・加工する設備において、樹脂が流れる部品の表面に樹脂が焦げ付いて固着してしまう問題が頻発していました。この焦げ付きを取り除くためには、メンテナンス時に専用の工具を用いて物理的に削り落とす必要がありますが、その除去作業の際にどうしても部品の表面に工具による「傷」がついてしまうことが大きな課題でした。 部品に傷がつくと、そこを起点としてさらに樹脂の滞留や焦げ付きが起きやすくなるため、毎回メンテナンスのたびに傷を平滑にする「傷磨き工程」を行わなければならず、メンテナンスに膨大な時間と手間がかかっていました。

鋳物などの金属部品には、素材そのものに目に見えない微小な穴が存在するケースが多々あります。メッキ処理を行う際、一般的な工程ではこの巣穴の奥深くに前処理液や洗浄液が入り込んでしまい、完全に洗い流すことが困難でした。 その結果、メッキ施工後に巣穴に残った液が徐々に表面へ「染み出し」てしまい、製品の錆や変色を引き起こすという重大な品質トラブルが起きていました。

フィルム巻き取り装置のねじ穴のある角パイプの左右にフランジが付くという複雑な構造の部品において、従来はそのまま製品全体をメッキ液に浸漬して処理を行っていました。しかしこの方法では、角パイプの内部にメッキの処理液が深く侵入してしまいます。 さらに構造上、内部に入り込んだ液が洗浄工程でも完全に抜けきらずに残留しやすいため、その残留液が原因となって後から製品の腐食や変色を引き起こすという重大な品質トラブルが頻発していました。

パイプやハウジングなど、内部構造が複雑な形状をした製品にメッキを施す場合、メッキ液に浸漬した際に内部に空気が溜まる「エアポケット」が発生しやすくなります。 このエアポケットが発生した部分はメッキ液が直接触れないため、皮膜が全く形成されない「未析出」状態となってしまいます。その結果、本来防ぎたかった錆が未メッキ部から大量に発生してしまい、製品の品質や耐久性に深刻な悪影響を及ぼすという大きな課題がありました。

「ロープ巻取り部」の部品は、軽量化を目的としてアルミ合金で製作されていました。しかし、アルミは軽量で加工性が高い反面、素材自体が柔らかいという弱点があります。 そのため、稼働時にロープと激しく擦れ合うことで表面がすぐに削れてしまう「摩耗減」の問題が頻発していました。摩耗が進行すると部品の交換が必要になるため、製品の短寿命化とメンテナンスコストの増加がお客様の大きな課題となっていました。

無電解ニッケルメッキは通常、製品をメッキ液の槽に浸漬して処理を行うため、内外径の全面にメッキ皮膜が形成されます。そのため、「内径部のみ」にメッキ機能が必要な製品の場合、従来はお客様側で全面にメッキを施した後に、不必要な外径部分のメッキを切削加工によって削り落とすというムダな工程をとられていました。 メッキをつけたくない部分にマスキング施工を行う方法もありますが、いずれの方法にせよ手間のかかるマスキング作業や後からの切削加工が必要となるため、大幅なコスト高と製造リードタイムの長期化がお客様の大きな課題となっていました。

アルミ配管は軽量で加工性が高い一方、内部へのメッキ処理が非常に難しいという課題があります。特にお客様が設計されたパイプは、長さが3,000mmに及ぶうえにU字に曲がった複雑な形状をしており、通常のメッキ工程では配管内部の奥深くまでメッキ液が十分に行き渡りませんでした。そのため、メッキが全くつかない「未析出」の箇所が生じたり、メッキが付いても膜厚が不均等になったりする問題が発生しており、製品の品質や機能性に大きな懸念が生じていました。メッキの未析出および膜厚が薄い部分は腐食発生につながるため、内部の均一性が必要でした。

今回のご依頼は、AIデータセンター向け光ファイバー製造部品に使用されるSUS製パーツへのニッケルメッキ処理のご相談でした。ステンレス材は表面に強固な不動態皮膜を持つため、密着性を確保するストライクニッケル工程が不可欠です。しかし、本部品は複雑な内径形状を有しており、従来の工程では内側へのメッキの付きまわりが悪く、剥がれが頻発するという深刻な課題を抱えておられました。製品寿命に関わる密着性の改善が、お客様にとっての最優先事項でした。