【簡単解説】膜厚測定について

※2023年9月22日に加筆修正致しました。

みなさん、こんにちは。

群馬県高崎市倉賀野町にて表面処理を行っております(株)三和鍍金の古島です。

弊社では表面処理以外にも塩水噴霧試験や膜厚測定、表面粗さ測定など幅広い分析サービスを行っておりますのでお気軽にお問合せ下さい

皆さんが製品を注文し、処理後の仕上がりを見る際に重要視するのは何でしょうか。

多くの方がキズやシミ、色味などの外観ですよね。

しかし、製品を使用するうえで非常に重要なのが「膜厚」です。

　

また製品図面にも必ずと言っていいほど「膜厚指定」の記載があります。

それほど、製品を製作するうえでも膜厚が重要であることを表しています。

ではなぜ膜厚がそんなに重要なの？と思った方、必見です！

　

今回はなぜ膜厚がそこまで重要なのか、どうすれば膜厚が測れるのかなど、膜厚について徹底解剖していきます。

膜厚の重要性

早速ですが、初めに膜厚の重要性についてご説明させていただきます。

製品の仕上がりを見る際、外観だけを見ている方が多いと感じます。

そのことを知っていて製品仕上げの際、膜厚が規定通りついていなくても「外観だけ綺麗なら製品として問題ない」という膜厚を軽視した考えの表面処理業者もごく一部いらっしゃいます。

その場合、下記のような影響が出てしまいます。

※膜厚指定の図面指示等がない場合、製品使用時に膜厚の影響を受けない製品もあります。

　

＜膜厚が規定通りついていない場合＞

・耐食性目的でメッキをお願いしたが、すぐに錆びてしまった

・公差基準より多く膜厚がついており、他のはめあい部品に入らなくなってしまった

など処理をしたことが無駄になってしまいます。

　

お金を払って処理したのにも関わらず上記のようなことが起きてしまうのは悲しいですよね。

弊社ではお客様と打ち合わせをし、膜厚管理を徹底しているためそのようなリスクを低減することができます。

膜厚測定の方法・原理

ここからは膜厚を管理するための膜厚測定について解説していきます。

お客様とご相談させていただき、適切な測定方法をご提案させていただきます。

まずは破壊式と非破壊式の違いについてご紹介していきます。

　

破壊式膜厚測定

破壊式膜厚測定は皮膜に応じた専用の薬品でメッキ部分のみを溶かすことにより膜厚を電解式で測定します。

　

メッキを施した手順と逆の順番で測定していきます。

例：＜メッキの手順＞　素地－銅メッキ－ニッケルメッキ－クロムメッキ

　　＜測定の手順＞　　クロムメッキ－ニッケルメッキ－銅メッキ

　

また、破壊式での測定は非常に精度の高い値を得ることが出来ます。

しかし、破壊式ではその名の通り製品を破壊してしまうため、測定した製品自体をそのまま良品として扱うことは出来ません。

　

ちなみに、この膜厚測定方法はファラデーの電気分解の法則《Faraday’s law of electrolysis》を応用してメッキの膜厚を測定しています。

簡単に説明いたしますと、「測定範囲を一定とし、一定の電流で電解するとメッキ皮膜を溶解する時間とメッキ膜厚が比例する」ということです。

他にも廃液処理や金属の電解精錬などでこの法則は応用され使用されています。

非破壊式膜厚測定

非破壊式膜厚測定は製品にX線を照射することにより素地の蛍光X線とメッキの蛍光X線の量を求めることによってメッキの膜厚を測定します。

破壊式と違い、製品を破壊せずにデータ測定をすることが可能です。

また、迅速に測れるため破壊式と比べて短納期での対応が可能です。

　

メッキの膜厚が厚ければ厚いほど、メッキの蛍光X線強度が増加します。

また、反対にメッキの膜厚が厚ければ厚いほど、素地の蛍光X線強度は減少します。

　

蛍光X線は多層メッキ（銅メッキ－ニッケルメッキ－クロムメッキ等）を計測していることを苦手としていますが、弊社ではFP法による複雑な計算式によって求めているため、多層メッキでも問題なく計測することが出来ます。

　

　　

※ここからは弊社で行っている塩水噴霧試験についてご紹介させていただきます。

対応可能サイズ

＜非破壊式膜厚測定＞

幅：300mm×奥行：450mm×高さ：150mm

※製品形状によりサイズオーバーでも測定できる場合がありますのでご相談ください。

対応可能な材質・表面処理

＜対応可能な材質＞

鉄やステンレス、銅、アルミ素材等

※その他、多種素材に対して測定可能です。

＜対応可能な表面処理＞

クロムメッキ品、ニッケルメッキ品、銅メッキ品等

※その他メッキ後の分析も対応しています。

まとめ

お客様の方で製品のキズやシミ、色味などは見てすぐに判断できますが、膜厚は測定してみないとどのくらいついているのか分かりません。

しかし、表面処理業者でなければ膜厚の測定をすることは難しいですよね。

弊社では弊社で表面処理した製品だけでなく、他社で表面処理を行った製品に関しても膜厚測定可能ですので、是非一度ご相談ください。

＜膜厚測定のご相談はこちらから＞

　

また、めっきや塗装、研磨などの各種表面処理から膜厚測定などの表面処理後の各種分析まで当社で一括しておこなうサービスを行っております。

詳細は下記URLをご参考ください。