アルカリ亜鉛めっきと酸性亜鉛めっき — つきまわり・膜厚分布・水素リスク

アルカリ亜鉛は、強アルカリ溶液中で亜鉛をジンケートとして保持します。現在のラインはシアンフリーが主流で、従来のシアン系アルカリ浴は安全性と排水処理の観点から大きく後退しました。

酸性亜鉛は通常、弱酸性の塩化物系です。導電性が高く析出が速く、浴から上げた時点で光沢があります。

析出する金属は同じです。違うのは析出中の挙動であり、それがねじ部品の合否を決めます。

「つきまわり性（throwing power）」とは、電流が届きにくい部位 — ねじ谷、深い溝、止まり穴、ナットの内ねじ — に皮膜を届ける浴の能力です。

この点ではアルカリ亜鉛が明確に有利です。 ねじ山頂と谷底の膜厚比が 1 に近く、最も届きにくい箇所に最小局部膜厚が規定される複雑形状に向きます。

酸性亜鉛は高電流密度部での析出が速く — 角、稜、ねじ山頂 — 低電流部では薄くなります。影響は二方向です。ねじ谷の最小膜厚が規格を外れる恐れと、山頂の付きすぎがねじ公差を食って組み付かなくなる恐れです。

酸性浴は陰極電流効率が高く（一般的な目安で 90 % を大きく超えます）、電流の大半が気泡ではなく亜鉛になります。同じ電流で析出が速く、1 µm あたりのエネルギーも少なくなります。

アルカリ浴は効率が低め（配合と浴の状態によりますが一般的な目安で 60〜80 %）で、残りは部品表面で水素ガスとして発生します。同じ膜厚に要する時間は長くなります。

商業的には、単純形状の大量品は酸性浴のほうが安く上がることが多く、最小膜厚要求のある複雑形状は析出が遅くてもアルカリ浴のほうが総コストで有利になりがちです。

酸性浴は浴中で光沢とレベリングが得られるため、外観重視の品に向きます。アルカリ皮膜は外観が均一になりやすく、形状の混ざったロットでも化成色が揃いやすい傾向があります。

素地も効きます。鋳鉄、表面硬化・熱処理された面、多孔質や高炭素の面は、酸性浴のほうが析出を始めやすいことが多く、アルカリ浴では立ち上がりにくい場合があります。

浴が決めないこと：黄・青・黒・オリーブは化成処理の工程で決まり、めっき浴の種類では決まりません。色は化成システムに対して指定してください。

水素は、めっき工程だけでなく複数の経路から鋼に入ります。酸洗、部品を陰極にする電解脱脂、そして析出そのもの — 効率の低い浴ほど表面で発生する水素は多くなります。

しかし、より重要な結論はこちらです。浴の選択はベーキング要求を取り消しません。 適用規格（ねじ部品では ISO 4042 系）が定める強度・硬さのしきい値を超える部品には、いずれにせよ除去処理が必要であり、めっき後どれだけ早く開始するかが最重要のパラメータです。

「この浴を使えばベーキングは不要」と勧められたら、それは売り文句ではなく、確認すべき警告と受け取ってください。

簡単な指針：複雑形状、深い凹部、ナットの内ねじ、届きにくい箇所の最小膜厚指定 → アルカリが有利。単純形状、大量、光沢や速度の重視、熱処理品・鋳物素地 → 酸性が有利。

ただし仕様に書くべきは浴の名前ではなく結果です。膜厚と測定位置、必要なら最小局部値、化成処理の種類（三価系と色）、封孔・トップコートの要否、水素脆性ベーキング要求、めっき後のねじ公差等級、提出する試験証拠。実現方法はめっき業者に選ばせてください。

退場させたい誤解：塩水噴霧の時間は主に膜厚＋化成＋封孔で決まり、どちらの浴系で析出させたかでは決まりません。

当社はバレルとラックで小物を量産めっきし、2020 年以降は三価クロム（Cr3+）化成システムを使用、膜厚は XRF で確認し、ASTM B117 の考え方に沿った塩水噴霧試験機を社内比較試験用に備えています。

客先規格や図面が浴の化学に条件を課している場合は、見積依頼時にお知らせください。対応できるかどうかを率直にお答えします。未確認の主張で受注し、初回納入で問題が判明するようなことは避けたいと考えています。

話が早く進む情報：目標膜厚と測定位置、ねじ等級、部品の強度区分または硬さ（ベーキング要否の判断のため）、必要な報告書。品質システムは ISO 9001:2015、工場能力は月産 2,000 トン、見積は 24 時間以内に回答します。