無電解ニッケルメッキ （NiP）とは？

まずは、無電解ニッケルメッキ（NiP）の説明です。無電解ニッケルメッキは、文字通り電解無しでニッケルを表面にメッキする、化学的還元によるメッキ手法のことです。

一般的にメッキは電解メッキと呼ばれる方法によって行われます。外部電源によってメッキ液中の金属イオンが還元され、金属が表面に析出します。

一方無電解メッキでは、通電によって発生した電子ではなく、メッキ液に含まれる還元剤が酸化されることで放出された電子によって、金属皮膜を析出させます。特徴としては、通電無しでメッキをすることができるため、セラミックス等の非金属にもメッキをすることができる点があげられます。

また、無電解ニッケルメッキはリンの含有量によっても性質が異なります。化学的性質や離型性、強度などを考慮して最適な無電解ニッケルメッキを選択する必要があります。

ちなみに、無電解ニッケルメッキはカニゼンメッキと呼ばれることもあります。

無電解NiPの特徴と用途

無電解NiPの特徴としては、耐摩耗性に優れている点と、厚さが均一であることです。

さらに、無電解メッキのために電流等による影響がなくなるため、メッキの厚さを均一に分布させることができます。この特徴から、比較的複雑な形状であっても均一にメッキを施すことができ、また球面レンズや非球面レンズなどの精度に厳しい形状であっても均一に分布させることができます。

また、無電解ニッケルメッキ後に熱処理を行うと、メッキ構造がアモルファスから結晶質に変化するため、硬度や耐摩耗性が格段に向上します。このため、高精度な精密機械部品やレンズ金型に多く使用されます。

無電解NiPと超精密加工の関係

超精密加工によって加工される光学レンズ金型などの高精度部品は、無電解NiPを施されている場合が多くあります。

これは、無電解NiPが持つ結晶構造が大きく影響しております。
無電解NiPは熱処理前において非結晶状態（＝アモルファス）になっております。
非結晶状態がアモルファス状態になっていることによって切削加工時において結晶粒界による段差が生まれません。
このことにより、単結晶ダイヤモンド工具を用いた超精密加工を加工を行うことによって、極めて高い鏡面精度と形状精度を持った光学レンズ金型を、比較的短い時間で加工することが可能になります。
現在では、超精密形状および鏡面を必要とするプラスチック成型用のレンズ金型は、
ほとんどの場合で母材にステンレス系、もしくは銅合金を利用し、
光学面となる面に対し、ある程度のレンズ形状の荒取りをした上でその上から無電解NiPメッキを施します。
その上で最終的に無電解NiP面に対しダイヤモンド工具を用いた超精密加工を行う、という工法にて
超高精度形状と鏡面を持ち合わせた金型作製を実現しております。

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