めっき厚のバラつきを抑えるための電流分布制御のポイント

はじめに：めっき厚のバラつきがもたらす現場課題

めっき加工は、製造業にとって重要な表面処理工程です。

自動車部品、電子部品、精密機器など、多くの分野で均一な品質が求められています。

しかし実際の現場では、「めっき厚が部位によりバラつく」「製品ごとにめっきのノリに差が出る」といった課題に日々直面しているのではないでしょうか。

めっき厚のばらつきは、外観不良・性能低下・後続工程での歩留まり悪化など、最終的にはクレームやコスト増大という形で現場に深刻な影響をもたらします。

長年製造現場に携わった身からすると、この各社が直面している「めっき厚課題」の本質は、昭和から抜け出せていないアナログ的な管理に端を発している場合が多いと感じます。

本記事では、めっき厚の均一化を実現するための「電流分布制御」を中心に、現場目線で実践的なポイントを徹底解説します。

バイヤーを目指す方、またサプライヤーとしてバイヤーの視点を知りたい方にも役立つ内容となっています。

めっき工程における電流分布とは何か

めっき厚決定の根拠は「電気の流れ方」にある

めっき厚を直接左右する最大の因子は「電流分布」です。

電解めっきの工程では、製品（カソード）に金属イオンを析出させるために、めっき浴中で直流電流を供給します。

このとき、製品表面にどのように電流が分布するかが、めっき金属の析出（成長）速度、ひいては部位ごとのめっき厚さそのものとなって現れます。

理想は、製品全体に均一な電流を流して、厚さも均等にすることです。

しかし、形状や配置、通電条件の影響で、実際の電流は複雑な分布になりやすく、これが「バラつき」の主因となっています。

形状・配置による電流集中のメカニズム

分かりやすい例として「突起部」や「エッジ部」が挙げられます。

電気の性質上、尖った部分や端部には電流が集中しやすい（エッジ効果）ため、これらの部位のめっきは厚くなりがちです。

逆に、凹部や内側面には電流が届きにくく、めっきが薄くなる傾向があります。

製品形状のみならず、吊り下げ治具やアノードの配置、さらに同時処理する製品同士の間隔も電流分布に影響します。

つまり、「理論通りにいかない」「いつも同じ部位が不良になる」と感じている現場の多くで、電流分布の偏りが根源的な要因となっているのです。

めっき厚のバラつきを抑える電流分布制御の実践ポイント

現場のアナログな方法論から脱却し、電流分布の理解に基づいた制御策を実践するための具体的施策を紹介します。

製品の配置と治具設計の最適化

まず基本となるのは、製品・治具の設計です。

現場では「とにかく数を掛ければ生産効率が上がる」と考えがちですが、過剰な同時処理や無計画な配置は、極端な電流偏在を引き起こします。

治具への吊り下げピッチや向き、その支持方式を見直し、全体に電流が行き渡るようバランス良く配置することが不可欠です。

また、局所的に電流集中しがちな部分には、「補助カソード」や「ダミー」を設けて電流を分散させる工夫も有効です。

治具の材質や表面処理も導電性に直結し、思わぬ圧損やスポット的な電流遮断を生む場合があるため、定期的なメンテナンス・洗浄も怠らないようにしましょう。

アノード（陽極）の配置とバランス調整

製品に対するアノードの位置や形状も、電流分布に大きな影響を与えます。

アノードとカソードの距離が遠い部分はどうしても電流が届きにくくなりますので、「アノードシールド方式」や「可動式アノード」の採用で、部位ごとに最適なアノード配置を実現しましょう。

さらに実践的には、めっき槽内部の液流の設計もアノード効果に直結します。

定常的に液流を観察し、デッドゾーンをなくすことで、全体への電流供給のムラを削減できます。

電流値の細やかな管理とパルス制御技術の利用

従来の「一定電流値で流し続ける」工程管理では、めっき厚の均一性には限界があります。

近年では、パルスめっきやリバースパルス法といった、先進の電流制御技術の導入が進んでいます。

これらの方式を活用することで、特に微細形状や複雑形状への均一なめっきを実現できるほか、「膜質の向上」「析出応力の緩和」といった副次効果も期待できます。

現場がすぐにできる対応としては、ロギング機能付き電流計（レコーダー）などを用いて、時間ごとの電流値・電圧を記録し、不一致や異常値の察知を徹底します。

ハードウェア的な追加投資が困難でも、現状の設備で記録管理体制を強化するだけで、めっき不良の予兆をつかみやすくなるでしょう。

アナログ手法との相乗効果を生む“ラテラルシンキング”

「当たり前」に頼らず、自社プロセスを疑う

ここまで、電流分布のコントロール策を技術的にご紹介してきましたが、本質的な改善の起点は現場作業者の「気づき」にあります。

日本の製造業、とくに昭和から平成にかけて続くアナログ現場では「こうやってきた」「変える必要はない」といった思考停止が根を張りがちです。

例えば、「この位置は必ずめっき薄になる」と分かっていながら、長年そのままにしている。

あるいは、「急な不良増加に理由が分からない」と思考停止してしまう。

ラテラルシンキング（水平思考）、すなわち斜め上から疑い、他分野や異なる発想を借りながら現状を見直せば、「当たり前を疑う」ことで思わぬ改善点が見つかります。

データと経験知の融合による“工場の知恵”の共有

デジタルデータ活用が進む今、電流分布やめっき厚の実測データを可視化・数値化することが容易になってきています。

また、現場作業者の定性的な“経験知”（ノウハウや感覚）も、バカにはできないアナログな資産として再評価されています。

理想的なのは、「電流分布の計算シミュレーション」などデジタル側の知見と、「製品ごとにどんなめっきの癖があるか」といったアナログ側の知見を統合し、両方の強みを活かすことです。

これは人材の配置・教育、現場のカイゼン会議でも意識して実践したいポイントです。

バイヤー・サプライヤーそれぞれの視点から見ためっき厚均一化の重要性

バイヤー（調達購買）の関心は「安定品質とコスト削減」にある

部品や製品の調達担当として最も重視するのが、「納入されるパーツの品質が常に安定しているか」です。

めっき厚のバラつきが大きい場合、後工程での組み付け不良や外観不良として顕在化し、コスト増と納期遅延のリスクにつながります。

このため、本記事で解説した電流分布制御やめっき厚均一化への取り組みを「どの程度施策として導入しているか」を、サプライヤー評価基準の一つとする企業が増えています。

特に自動車・航空・医療業界など、法規制や標準化要求の厳しい分野では「工程能力指数（Cpk）」や「全数検査体制」の構築も求められます。

サプライヤー目線：「顧客の期待値」を知ることが武器になる

一方でサプライヤー、すなわち実際にめっき加工を担う企業にとっては、「なぜここまで細かく品質を言われるのか」「昔はこれで十分だったのに」と感じるケースも少なくないでしょう。

しかし、バイヤー側の背景・意図を正しく理解し、「めっき厚バラつき抑制」の技術力を自社の強みとして発信・提案できれば、価格競争一辺倒から脱却し、選ばれるサプライヤーへと進化できます。

具体的には、以下のようなアピールポイントが考えられます。

– 電流分布シミュレーションやカイゼン実績の見える化
– ISOやIATFなど品質マネジメント規格への準拠
– 不良低減による納期厳守・コストメリットの提案

バイヤーの視点を踏まえた「共通言語」を持つことで、信頼と契約の獲得につなげることができます。

まとめ：今こそ「電流分布制御」で現場の未来を拓く

めっき厚のバラつき解消は、現場の経験知を活かしつつ、新たな知見や技術（電流分布制御、データ分析 etc.）を取り入れることで大幅な改善が可能です。

単なる「不良低減」にとどまらず、「顧客との信頼関係構築」「事業の付加価値向上」など、製造業が競争力を持ち続けるための核心テーマとなります。

昭和的な管理やアナログ的な思い込みに頼らず、ぜひ多角的な視点（ラテラルシンキング）を持って、現場カイゼンの新しい地平線を切り拓いてください。

バイヤー、現場担当、そしてサプライヤー。

それぞれの立場で「めっき厚の均一化」「電流分布制御」の重要性を認識し、一丸となって高い品質づくりと生産性向上の両立を目指しましょう。