【基礎中の基礎！】銅メッキについて

群馬県高崎市にある株式会社三和鍍金の武藤です。

この記事では、「銅メッキ」に関する基礎情報を分かりやすく解説していきます！
是非最後まで、ご覧ください。

また弊社では、銅メッキ処理が可能ですので、是非お気軽にお問い合わせください！

銅メッキを取り上げている解説動画もあります。
動画で学びたい方は、1.5倍速でどうぞ！

銅メッキは、電気の力で製品の表面に銅の膜をつける処理です。
自動車部品の下地や、電気を通したいプリント基板などに使われます。

三和鍍金は、光沢に優れる硫酸銅メッキを採用しています。

銅メッキとは

銅メッキは、幅広い分野で使われる代表的な表面処理です。用途も幅広く、次のようなものがあります。

• 別のメッキを密着させるための「下地」
• 電気を通すための「機能メッキ」
• 見た目を美しくする「装飾メッキ」

このように、幅広い用途で使われることが特徴です。

外観の色合いは、いわゆる「銅色」をしており、非常にきれいな仕上がりになります。

▼銅色のイメージ

原理：電気の力で銅の皮膜をつける

銅メッキは、電気メッキの一種です。電気の力を利用して、製品の表面に銅の皮膜を被せます。

少し専門的な視点で原理を説明すると、銅メッキは次の3ステップで処理します。

1. 銅のイオンが溶け込んだメッキ液の中に製品を入れます。
2. 製品側をマイナス極、対極となる純銅の板などをプラス極として直流電流を流します。
3. そうすると、製品の表面に銅の金属が析出し、メッキの皮膜が作られます。

図解すると以下のイメージです。

▼図解：銅メッキの原理

銅メッキのメリット

銅メッキには、他の金属メッキにはない優れた特徴がいくつかあります。

メリット①：電気や熱を通しやすい

銅は、電気や熱を非常によく通す金属です。銅メッキをすると製品が電気や熱をよく通すようになります。

重宝されるのは、電子部品やプリント基板などの分野です。
高い導電性（電気の通しやすさ）や放熱性（熱の逃がしやすさ）が求められるためです。

メリット②：下地メッキとして最適

銅メッキは「下地」として、よく使われます。
素材表面の小さな凹凸を埋めて、滑らかにする効果があるためです。
その結果、最終的な見た目をより美しく仕上げることができます。

メリット③：柔軟で分厚くメッキができる

銅は伸びやすく、柔らかい金属です。
そのため、温度変化で素材が伸び縮みしても、ひび割れが起こりにくいです。
1mm以上の分厚いメッキを施すこともできます。

メリット④：磨きやすく光沢が出しやすい

材質が柔らかいため、表面を磨く処理を施すのが簡単です。
磨くことで美しい光沢を引き出すことができます。

銅メッキのデメリット

一方で、銅メッキを採用する際には、次のようなデメリットも知っておく必要があります。

デメリット①：変色や酸化が起こりやすい

銅は、空気中の酸素や水分と反応して、すぐに変色します。
時間がたつと黒ずんだり、緑青（ろくしょう）と呼ばれる青緑色のサビが出たりします。

そのため、銅メッキの表面を、そのまま仕上げに使うことは多くありません。
上に別のメッキを重ねるか、変色を防ぐクリア塗装をするのが一般的です。

デメリット②：素材によっては直接メッキができない

使用するメッキ液によっては、別の素材に直接つけると、意図しない銅の膜が勝手にできてしまいます。

少し専門的な話ですが、この勝手に膜ができる現象を置換析出（ちかんせきしゅつ）と呼びます。
防ぐには、ストライクメッキ（事前に行う特殊な下地処理）が必要です。

銅メッキの種類とそれぞれの特徴

一口に「銅メッキ」と言っても、酸性からアルカリ性まで様々な性質のメッキ液があります。
製品の素材や解決したい課題に合わせて、最適なメッキ液を選ぶことが重要です。

ここでは、代表的な3つの種類を紹介します。

専門的な解説ですが、是非ご覧ください！

1. 硫酸銅浴（りゅうさんどうよく）

硫酸と硫酸銅を主成分とした、酸性のメッキ液です。

メリット

メッキ液の中でも最も表面を滑らかにする効果が高く、最高グレードの光沢が出ます。
短時間でメッキがつき、電気を通しやすい良質な皮膜になるのが特徴です。

デメリット

酸性のため腐食性が高く、鉄などの素材には直接メッキができません。
直接メッキをすると、密着不良（メッキが素材にしっかりつかないこと）を起こします。

また、複雑な形の製品の隅々まで均等にメッキをつける力は、次に紹介するシアン化銅浴にやや劣ります。

2. シアン化銅浴（青化銅浴）

シアン化合物を用いた、アルカリ性のメッキ液です。

メリット

複雑な形状の製品の内側や、素材の小さな穴の内部までメッキが入り込む力に優れています。
また、素材表面の汚れを洗浄する効果もあります。

鉄や亜鉛の素材にも直接メッキができるため、様々なメッキの下地として広く使われています。

デメリット

シアン化銅浴は、「シアン」という有毒な物質を使います。
そのため、作業環境や排水処理など、環境面で厳格な管理をしている業者を選ぶ必要があります。

環境規制に対応した代替技術もありますが、性能面ではシアン化銅浴に及ばないことが多いです。
扱いが難しい側面もあるメッキ液です。

3. ピロリン酸銅浴

ピロリン酸銅浴は、弱アルカリ性〜中性の性質を持つメッキ液です。
主成分は、ピロリン酸カリウム（リン酸系の薬品）などです。

メリット

シアン化銅浴と比べて毒性が低く、環境への負担が少ないのが特徴です。
また、表面を滑らかにする力と、均等にメッキをつける力の両方をバランス良く備えています。

デメリット

液の成分が変化しやすい性質を持っています。
そのため、液の特性を十分に理解して厳重に管理しないと、メッキ不良の原因になる可能性があります。

数あるメッキ液の中でも、非常に管理が難しい種類と言えます。

銅メッキの種類・用途

最後に、銅メッキがどのような用途で使われることが多いのかを見ていきます。
非常に幅広い用途で使われるのが、銅メッキの特徴です。

用途①：各種メッキの下地メッキ（装飾・サビ防止）

ニッケルメッキやクロムメッキの前に銅メッキを挟むと、素材との密着性が高まります。
また、小さな穴を塞いで、サビに強くする効果もあります。

自動車部品、オートバイのマフラー、水栓金具などに用いられています。

用途②：電子機器・プリント基板関連

銅メッキは、電気の通しやすさを求めるときに使われます。
プリント基板や、コネクタの接点部分、半導体の放熱部品などに利用されます。

用途③：浸炭防止用（硬化を防ぐマスキング）

浸炭（炭素をしみ込ませて表面を硬くする処理）の前に、「硬くしたくない部分」へ銅メッキをします。
そうすることで、炭素の侵入を防ぎ、柔らかさを保てます。

例えば、パイプなどの内部を酸性浴（酸性のメッキ液）でメッキしたとします。
内面に液が残っていると、そこから腐食してしまう恐れがあります。

シアン化銅浴なら、その辺りを比較的気にしなくても済みます。
そのため、パイプ形状の部品にはシアン化銅浴をおすすめします。

▼銅メッキの種類まとめ

💡ここで弊社専門スタッフからのワンポイント

複雑な形の内部にメッキ液が残ると、あとからそこで腐食が起こるおそれがあります。
そのため、処理後は形に合わせて細かく洗い、液残りを防ぎます。
この洗浄が、品質を保つうえで大切です。

パイプの内面には、なるべく液が残らないようにします。
そのために、製品の向きを変えて治具に掛けます。
液切れが良くなるよう工夫して掛けることも、とても重要です。

また、そもそもの設計時にメッキの事を考えた設計にしていただくと大変ありがたいです。

例えば、以下のような方法があります。

• 方法①：口径を大きくする
• 方法②：貫通穴・エア抜き穴・液切れ穴などを追加する

こうした工夫も、メッキをうまく仕上げるための重要な要素です。

このように、一口に銅メッキといっても製品の材質や形状に適したやり方が異なります。
適した銅メッキの種類が分からない時は、お気軽にご相談下さい。

メッキの歴史（蛇足）

恒例の蛇足シリーズとして、今回はメッキの歴史についてお話しします。
以前のコラムでも同じことを書いたかもしれませんが、あまり気にせずご覧ください。

メッキの歴史は古代メソポタミア文明から始まります。

小学校・中学校で習いましたよね、世界四大文明のひとつ、メソポタミア文明。
実はメッキの発祥はこの文明と言われており、その歴史は4000年という驚きの長さになります。

当時行われていたのは、錫（すず）メッキと言われるメッキです。
現代と同様に、サビ防止や見た目をきれいにするために用いられていました。

それから時は経ち、修学旅行の定番スポット「奈良の大仏」にもメッキが行われます。

東大寺の大仏には、水銀アマルガム法というメッキ方式が採用されました。
材料には、水銀820kg、金146kgもの量が用いられたそうです。

水銀アマルガム法は、いわゆる置換メッキ（電気を使わないメッキの方法）の一種です。
当時のメッキと言えば、この置換メッキが一般的でした。

しかし1800年に、イタリアのボルタがボルタ電池という電池を開発します。

ここから、徐々に電気メッキが浸透していきます。
そして、ついに日本でもある有名な「藩」の人物によって電気メッキが運用され始めます。

西郷隆盛や大久保利通などを輩出した九州地方の藩と言えばどこでしょうか。

…そうです。薩摩藩です。

1855年、薩摩藩の11代目藩主「島津斉彬」は日本初の電気メッキを行いました。

そこから工業化などを経て、メッキ業界は今のような形に落ち着いたのです。
私たちが今走っているのは、メソポタミアの文明人やボルタ、島津斉彬たちがつくりあげたレールなのですね。

銅メッキの数値データ・規格一覧

最後に、銅メッキの具体的な数値データやJIS規格（日本の工業規格）、専門用語を一覧にまとめました。
設計者や品質管理者の方に向けた内容です。

銅メッキの皮膜特性表

銅メッキの皮膜そのものが持つ、熱の伝わりやすさや電気抵抗などの物理的な特性です。
熱伝導率は金属の中でも非常に高く、皮膜は柔らかく研磨性が良いのが特徴です。

項目	目安値	条件・補足
密度（g/cm³）	8.9	純銅の物性値
電気抵抗率（Ω・m）	1.6～2.3×10⁻⁸	メッキ浴や条件により変動
熱伝導率（W/m・℃）	394（0.94cal/cm・sec・℃）	金属の中でも非常に高い
皮膜硬度（Hv）	120～150前後	柔らかく研磨性が良い
融点（℃）	1083	純銅の物性値

銅メッキの種類別比較表

主要な3つの銅メッキ液（硫酸銅・シアン化銅・ピロリン酸銅）を比べた表です。
性能や素材への適性を比べると、鉄鋼へ直接メッキできるのはシアン化銅浴だけです。

特性	硫酸銅浴	シアン化銅浴	ピロリン酸銅浴
光沢	優	可	良
レベリング性（平滑化）	優	可	良
均一電着性	可	優	良
鉄鋼への直接メッキ	不可（密着不良）	可能	不可（密着不良）
皮膜の柔軟性（延性）	大	大	大
毒性	低	高（シアン化合物）	低

銅メッキの規格・表記表

図面で指示されるJIS規格に基づく銅メッキの表記例と、その読み方です。
例えば、Ep-Fe/Cu 20は、鉄素地に銅を20μm以上の厚さで施す指示です。

規格・表記例	意味・読み方
JIS H 8615	電気銅めっきに関するJIS規格番号
Ep-Fe/Cu 20	鉄素地（Fe）の上に電気めっき（Ep）で銅（Cu）を20μm以上の厚さで施すという指示
Cuめっき	図面上で一般的に用いられる銅メッキの略称

銅メッキに関連する用語・英語表記表

銅メッキに関連する専門用語の意味と、その英語表記です。
銅メッキは、英語でCopper platingと表します。

日本語	英語	ひとこと説明
銅メッキ	Copper plating	銅を用いた表面処理の総称。
硫酸銅メッキ	Copper sulfate plating	硫酸銅を主成分とした酸性浴。光沢や平滑性に優れる。
シアン化銅メッキ	Copper cyanide plating	シアン化合物を用いたアルカリ性浴。均一電着性に優れる。
均一電着性	Throwing power	複雑な形状の品物に対しても、均一な厚みでメッキがつく性質。
レベリング	Leveling	素材表面の微細な凹凸をメッキ皮膜が埋めて平滑にする作用。
陰極・陽極	Cathode / Anode	電気分解において、マイナス極（製品側）とプラス極（銅極板など）。

まとめ

今回は、【基礎中の基礎】銅メッキについてお届けしました。

メッキ液の性質には、それぞれ一長一短があります。
製品の素材や解決したい課題に応じて、その性質を理解し、適切な処理を選ぶことが品質を大きく左右します。

三和鍍金でも、銅メッキの処理を行っており、光沢に優れる硫酸銅メッキを採用しています。

詳しい内容やご不明点がございましたら、ぜひお気軽にご連絡ください！